浅析正射影像图和数字线划图要点
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数字正射影像图的概念
数字正射影像图(DOM, Digital Orthophoto Map):是对航空(或航天)像片进行数字微分纠正和镶嵌,按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。
它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。
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DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点,可作为地图分析背景控制信息,也可从中提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息,为防治灾害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据;还可从中提取和派生新的信息,实现地图的修测更新。
评价其它数据的精度、现实性和完整性都很优良。
技术特征
该图的技术特征为:数字正射影像,地图分幅、投影、精度、坐标系统、与同比例尺地形图一致,图像分辨率为输入大于400dpi;输出大于250dpi。
由于DOM是数字的,在计算机上可局部开发放大,具有良好的判读性能与量测性能和管理性能等,如用农村土地发证,指认宗界地界比并数字化其点位坐标、土地利用调查等等。
DOM可作为独立的背景层与地名注名,图廓线公里格、公里格网及其它要素层复合,制作各种专题图。
数字正射影像图的应用
洪水监测、河流变迁、旱情监测;
农业估产(精准农业);
土地覆盖与土地利用土地资源的动态监测;
荒漠化监测与森林监测(成林害虫);
海岸线保护;
生态变化监测。
影像融合,是将两幅或多幅影像中的信息通过一定的算法综合到一幅影像中,目的是使得融合影像最大限度的保留光谱信息,同时提高地物的分辨率使一幅影像能更完整、更精确地表现多幅影像的信息。
正射影像图的处理方法与分析摘要:首先,对航空摄影测量做了详细介绍,包括航空摄影测量的几个基本概念、简要过程、相片特性以及外业控制测量的相关内容。
其次,以数字正射影像图为核心,对资料的获取和控制、影像地图、4D 产品有关内容进行必要介绍,重点对DOM 的有关内容进行讨论,以所提供的航片资料具体介绍利用全数字摄影测量系统 VirtuoZo制作 DOM 的过程与若干经验总结,影像着色问题。
最后,对数字正射影像图在测绘生产、城市规划、使用地图、3维景观图几个方面应用,进行详细的论述,进一步说明数字摄影测量在现代社会中发挥的广泛作用和不可或缺的重要地位。
关键词:摄影测量;数字正射影像图;处理方法前言随着信息技术和计算机技术的飞速发展,数字摄影测量已取代传统的模拟摄影测量和分析摄影测量技术,使摄影测量技术进入数字时代。
利用航空摄影数据或卫星遥感数据在数字摄影系统平台上产生积极的投影图像(DOM),已在中国广泛应用。
DOM不仅具有丰富的内容直观、立体感强,能反映出表面的最大信息,易于识别,而且其规模和相关位置精度高,可以在数字正交投影中进行,如图形测量、定位等各种操作。
DOM可以作为GIS数据源来丰富GIS的表达。
可以将普通矢量图替换为电子地图的背景层,搜索和定位更清晰、更容易理解;可以代替普通的向量映射为背景层的电子地图,搜索和定位更清晰和易于理解;DOM 生产周期相对较短,现势性强,从中提取和派生新的信息,实现地图修测和更新,DOM 对省、市各级领导和部门各级管理、决策、促进直观信息,在土地动态监测、道路、电力线选择设计、水利建设、防汛抗灾、军事等方面有很大的作用,充分发挥DOM的优势,可以减少对现状调查的盲目性和映射过程造成的偏差,为各级管理规划部门提供更及时的基本信息同时,大尺度的DOM或“数字城市”的建设是空间数据框架的重要组成部分,它可以提取出数字城市的所有类别,需要大量的地理信息、自然资源和社会经济发展信息。
关于数字正射影像图(DOM)的制作的探讨摘要:本文首先简要论述了数字正射影像图的基本原理、优点,继而概述了正射影像图的制作,最后分析了正射影像图对于测绘生产的作用,希望能给测绘工作提供一定的参考。
关键词:DOM;DEM;影像纠正;影像镶嵌1.引言数字正射影像图(DOM,Digital Orthophoto Map)是对航空(或航天)片的像素进行数字微分纠正和镶嵌,按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集。
其兼具有地图几何精度和影像特征的图像。
DOM具有精度高、信息丰富、直观逼真、获取快捷等优点,可作为地图分析背景控制信息,并可由其提取自然资源和社会经济发展的历史信息或最新信息,为国土资源调查、灾害防治和国民经济建设规划等、提供可靠依据;再者可以利用它进行地图的修测更新,在测绘生产方面越来越发挥了重要的作用。
根据航空数字影像,在全数字摄影测量系统上利用摄影测量生成的DEM,制作数字正射影像图(DOM),满足社会的各种需要或根据数字正射影像图实现GIS数据库的建立和更新及其所依据的数字高程模型可以成为构建空间数据框架的重要组成基础。
2.基本原理和优点数字正射影像图制作原理,广义地说就是对不同分辨率、不同光谱分辨率和不同时相的多源遥感数据和图像,投影到需要的地理坐标系或者说进行图像的几何处理。
因此,正射影像图制作图像的几何处理是遥感信息处理过程中的一个重要环节。
随着遥感技术的发展,对于多尺度的遥感数据,进行多源遥感信息的表示、融合及混合像元的分解和影像间的几何配准处理方法方面都有许多理论、方法的提出。
正射影像图的的优点:1.数字化数据用户可按需要对比例尺进行任意调整、输出,也可以对分辨率及数据量进行调整,直接为城市规划,土地管理等部门及GIS用户服务,同时便于数据传输、共享和制版印刷。
2.信息丰富正射影像图信息量大,地物直观,层次丰富,色彩准确,易于判读。
3.提供专业信息正射影像图同时还具有遥感专业信息,通过计算机图像处理可进行各种专业信息的提取、统计与分析。
正射影像图概述正射影像图是指利用数字高程模型(DEM)和真实影像数据相结合,通过数学算法将不同分辨率、不同采样和不同倾斜角度的影像数据转换为统一平面坐标系下的正射影像。
正射影像图具有以下特点:•正射影像图将影像数据在地面上进行了纠正,可以实现真实的地球几何变形,使得影像上的每个像素点都具有相同的比例尺;•正射影像图能够消除影像的地形变形,使得影像上的每个像素点都位于地面上对应的真实位置;•正射影像图具有统一的坐标系统,可以与地理信息系统(GIS)进行无缝集成,方便进行地图制图和空间分析。
正射影像图生成流程正射影像图的生成主要包括以下几个步骤:1.影像预处理:对原始影像进行预处理,包括边缘裁剪、去噪、增强等操作,以提高影像质量;2.数字高程模型生成:利用光学立体影像或雷达高程数据,通过插值算法生成数字高程模型(DEM),也可使用现有的DEM数据;3.影像校正:将原始影像与DEM进行配准,利用校正算法将像素从影像坐标空间转换到地面坐标空间,生成正射影像;4.投影变换:对生成的正射影像进行投影变换,将其转换为特定的地理坐标系统,以便与其他地理数据进行叠加和分析;5.影像融合:将多个波段的正射影像进行融合,生成多光谱正射影像,以提供更为丰富的地物信息。
正射影像图的应用正射影像图在各个领域都有广泛应用,下面列举几个常见的应用场景:地图制图正射影像图可以作为地图的底图,利用其真实的地理参考信息,能够提供清晰、准确的地物边界和地形特征,使得制作的地图更具真实感和可读性。
土地利用规划正射影像图可以提供详细的土地利用信息,包括城市建设、农田、湖泊、森林等地物类型的分布和空间位置,为土地利用规划和资源管理提供科学依据。
环境监测正射影像图可以捕捉到不同波段的光谱信息,可以用于监测空气质量、水质状况、植被生长情况等环境指标的变化,为环境监测和保护提供数据支持。
灾害评估正射影像图能够提供灾害区域的细节信息,如洪水淹没范围、地震破坏情况等,可以用于灾害评估和紧急救援的预判和决策。
8.8 dlg、dem和dom制作
知识点1 技术规格和要求
数字线划图的位置精度主要指平面位置精度、高程精度和接边精度; 数字线划图的属性精度包括数据分类代码、数据分层及其名称、属性表结构、属性项的内容名称及值域等。
数字高程的格网尺寸依据比例尺选择,通常1:500至1:2000的格网尺寸不应大于0.001m (m为成图比例尺分母),1:5000至1:10万不应大于0.0005m。
数字正射影像图的地面分辨率在一般情况下应不大于0.0001m。
以卫星影像为数据源制作的卫星数字正射影像图的地面分辨率可采用原始卫星影像的分辨率。
平地、丘陵地数字正射影像图的平面位置中误差一般不应大于图上0.5mm;山地、高山地数字正射影像图的平面位置中误差一般不应大于图上0.75mm,明显地物点平面位置中误差的两倍为其最大误差。
数字正射影像图应与相邻影像图接边,接边误差不应大于两个像元。
根据生产使用数据源的不同,数字正射影像图的色彩模式分为全色和彩色两种形式,全色影像为8位(bit),彩色影像为24位(bit);影像空间信息文件为ascii文本格式,坐标起算点为影像左上角像素中心坐标;元数据文件可采用mdb格式或文本格式存储。
知识点2 基本作业过程
知识点3 主要作业方法
知识点5 成果整理
例题(单选)
就目前的技术水平而言,下列航测数字化生产环节中,自动化水平相对较低的是( )。
a.影像内定向 b.dom的生产 c.dlg的生产 d.空中三角测量答案:c。
浅谈数字线划图DLG的制作与应用数字线划图DLG是空间数据库中的一类重要的数据形式, 它主要用于生成地理空间数据库和数字地形图,DLG包含了空间定位信息、属性信息、图形信息以及拓扑在计算机技术和信息科学高度发展的当今,仅靠纸制地图和一些零散的数字地图提供的信息已经无法满足需要,数据库技术的应用和信息系统的建立使传统纸制地图的应用发生了质的飞跃,数字地图代替了纸制地图在当今时代的应用,是纸制地图的数字存在和数字表现形式.由时代的发展,数字化测图越来越被需要。
近些年来,随着计算机技术、网络技术及信息获取与处理技术等相关技术的飞速发展,4D产品的生产技术也有了不断的提高。
与生产相关的方面,如数据获取、空中三角测量、质量控制、产品应用、生产管理等,在技术上也都有不同程度的进步。
航测内业“4D”产品生产技术的进展“4D”产品(数字高程模型DEM、数字正射影像图DOM、数字线划图DLG、数字栅格地图DRG)是地理信息的重要表达形式,是测绘为社会提供服务的基础,并成为国民经济建设部门进行决策、管理、设计、规划的主要依据,是我国解决人、资源、环境和灾害等重大社会持续发展面临问题的基本信息手段。
摄影测量技术发明以后就成为测绘生产的主要手段,当前已由模拟摄影测量阶段经解析摄影测量阶段全面发展为数字摄影测量阶段。
因其数据源、生产过程、最终产品等全部为数字形式,故称全数字摄影测量。
全数字航空摄影测量内业生产,已经成为生产“4D”产品的主要手段。
其中,DLG(数字线划图)是现有地形图上寄出地理要素分层存储的矢量数据集,既包括空间信息也包括属性信息, 能进行空间信息的分层与叠加,提取属性数据,根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象,数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。
该产品较全面地描述地表现象,目视效果与同比例尺一致但色彩更为丰富,满足各种空间分析要求,可随机地进行数据选取和显示,与其他信息叠加,可进行空间分析、决策。
数字正射影像图的制作技术及应用数字正射影像图是航空航天遥感、计算机科学等高新技术发展的产物,可自动或人机交互式地从其中提取各种专题信息,并直接进入GIS 数据库以实现其自动建立与更新。
本文通过实例阐述数字正射影像图的制作技术及应用原理。
标签:数字正射影像航片数字正射影像图简称DOM,是利用航摄底片扫描数据,采用全数字摄影测量系统,利用数字高程摸型DEM,逐单片数字微分纠正影像处理、数字镶嵌及接边检查,生成DOM数据文件,以特有的数字影像景观直观展现各种地表特征.该图数字信息量丰富,比例尺和相关位置准确,精度高,图面美观易读,能满足用图者多种需求,应用领域广泛,具有快速更新特点。
1数字正射影像图制作基本原理近代航空、航天遥感技术中许多新的传感器出现,产生了不同于框幅式航摄像片的影像,使原有光学纠正仪器难以适应这些影像的纠正任务。
随电子计算机和图像处理技术发展,使用数字影像处理技术,不仅便于影像增强、改变反差等,且可灵活地应用到影像几何变换中。
因此形成了数字微分纠正技术,为制作数字正射影像图奠定基础。
1.1数字微分纠正据有关参数与数字地面模型,利用相应构像方程式,或按一定数字模型用控制点解算,从原始非正射数字影像获取正射影像,此过程是将影像化为很多微小区域逐一进行,且使用的是数字式处理,这叫做数字微分纠正。
其基本任务是实现原始图像和纠正后图像这两个图像间几何变换。
用很多小区域作为纠正单元,利用该纠正单元地面实际高程控制纠正元素,从而实现从中心投影到正射投影变换。
1.2影像镶嵌影像纠正过程中地面控制点精度或纠正方法本身有局限性,可造成同一地面特征在相邻影像上有几何错开现象;传感器成像时间、地面形状、太阳高度角及大气环境等因素影响,可使相邻影像出现不同幅射特征等情况。
因此镶嵌必须要消除相邻影像几何错开和幅射特征上的差异,以实现影像无缝拼接,使影像色彩平衡、接边区域影像匹配、影像镶嵌等技术。
2数字正射影图制作2012年我们采用全数字摄影测量系统设备,完成了甘肃河西某地测区1:10000黑白数字正射影像图420幅。
浅谈数字正射影像图的制作与应用摘要:数字影像图是近几年发展起来的新兴地图之一,结合了传统线划地图与正射影像的优点,将清晰直观的正射影像与准确标注的地图有机地结合在一起。
本文就数字正射影像图的制作与应用前景进行了分析和论述。
关键词:数字正射;影像图;制作;应用前言当前地理信息系统的发展已经进入了复合型、专业化和实用性阶段,传统单一的地理信息生产模型已满足不了社会的发展和需求,从而要求我们提供更加及时准确、高精度、复合型的基础地理信息数据。
目前,我国各省、直辖市已经或正在建立多种比例尺的基础地理信息数据库,并以此作为省级基础地理信息系统的核心和基础,然后对其数据进行进一步的产品化加工和更深层次的、更广泛的、综合性开发,制作出满足国民经济各行业、各部门需要的数字或模拟地图产品。
数字影像地形图是基础地理信息数据库中相关数据间、或与专题数据进行进一步开发而生成的数字测绘产品。
它开发利用较早,在测绘产品中应用也较为广泛。
目前,笔者单位与温州市勘察测绘研究院合作,已编制完成了温州市龙湾城市中心区71平方公里的数字影像图。
本文以数字影像地形图的数据采集和应用为例,分析和阐述了地理信息系统中复合型数字产品的开发应用。
一、数字影像地形图的形成获取数字正射影像图和数字线划图的图形数据后,把二者进行叠加,形成数字影像地形图。
在叠加的过程中,容易引起不同数据源同名地物的位置偏差,一般以现势性、精度、需突出的数据形式(影像/矢量/专题数据)为依据,以某一种数据为准调整其他数据,使之准确叠加;也可根据用户需要选取数字线划图中不同的分层要素进行叠加。
初步形成的数字影像地形图应进行数据编辑、图廓整饰以及检查和修改,最终形成所需的数字影像地形图数据和图形成果。
二、DOM的制作原理所谓数字正射影像的制作就是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空像片或遥感影像,经过逐像元进行处理,再按影像镶嵌,根据图幅范围剪裁生成的影像数据。
使用数字影像处理技术,不仅便于影像增强、改变反差等,而且可以非常灵活地应用到影像的几何变换中,形成数字微分纠正技术。
浅谈数字正射影像图(DOM)的生产技术杜磊【摘要】利用航空摄影像片和遥感卫片生产制作正射影像图,是地形图测绘方法的又一技术,它补充和完善地形图所有的缺陷,制作的正射影像图更加直观、详细地记录了地表面的各种特征,具有生产周期短、时效性强的特点,极大地提高工作效率,减轻野外劳动强度,提高了人们对地形图的认知程度。
【期刊名称】《内蒙古科技与经济》【年(卷),期】2012(000)007【总页数】3页(P110-112)【关键词】生产技术;DOM;4D产品;地形图测绘【作者】杜磊【作者单位】内蒙古自治区测绘院,内蒙古呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】TP751地形图测绘是我国国民经济建设、国防建设、城市和新农村建设发展不可缺少的一项重要的前期工程,具有服务的前瞻性、战略性和指导性。
是我国城市、新农村建设发展的基础,采用先进生产技术使得基础图件和底库数据更加切合实际,是建设数字中图和数字城市的基础工作。
随着科学的发展和技术的进步,利用航空摄影像片不仅仅是单一的制作地形图;根据影像数据的采集、编辑、制作使得生产出的测绘产品更加丰富多彩,产品样式的多样化满足不同程度人群、工程建设的需要,更好地服务于社会。
进入21世纪的信息社会,中国地理信息空间框架建设不断深入,加强了空间地理信息公共服务平台建设,是搞好数字中国建设的基础,是提高测绘服务大局、服务社会、服务民生的有效途径。
DOM的生产就是基于数字中国、数字城市建设,提高基础数据工作的一项工程。
它的生产过程和生产技术是提供基础地理信息数据库和影像数据建立的质量保障。
下面就将 DOM生产过程中的技术流程作一阐述。
1 4D产品的作用介绍1.1 数字高程模型(DEM)数字高程模型(Digital Elevation Model,缩写DEM)是一定范围内规则格网点的平面坐标(X,Y)及其高程(Z)的数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是通过等高线或相似立体模型进行数据采集(包括采样和量测),然后进行数据内插而形成的。
浅究数字线划图数据生产技术1 数字线划图定义及生产方式1.1 数字线划图定义数字线划地图(DLG,Digital LineGraphic):是与现有线划基本一致的各地图要素的矢量数据集,且保存各要素间的空间关系和相关的属性信息。
在数字测图中,最为常见的产品就是数字线划图,外业测绘最终成果一般就是DLG。
该产品较全面地描述地表现象,目视效果与同比例尺一致但色彩更为丰富。
本产品满足各种空间分析要求,可随机地进行数据选取和显示,与其他信息叠加,可进行空间分析、决策。
其中部分地形核心要素可作为数字正射影像地形图中的线划地形要素。
数字线划图DLG.jpg。
数字线划地图(DLG)是一种更为方便的放大、漫游、查询、检查、量测、叠加地图。
其数据量小,便于分层,能快速的生成专题地图,所以也称作矢量专题信息DTI(Digital Thematic Information)。
此数据能满足地理信息系统进行各种空间分析要求,视为带有智能的数据。
可随机地进行数据选取和显示,与其他几种产品叠加,便于分析、决策。
数字线划地图(DLG)的技术特征为:地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致。
图形输出为矢量格式,任意缩放均不变形。
1.2 生产技术原始资料主要采用:外业数据采集、航片、高分辨率卫片、地形图等。
制作方法:(1)数字摄影测量、三维跟踪立体测图目前,国产的数字摄影测量软件VintuoZo系统和JX-4C DPW 系统都具有相应的矢量图系统,而且它们的精度指标都较高。
其中VintuoZo 系统有工作站版和NT 版两种,而JX-4C DPW 系统只有NT 版一种。
(2)解析或机助数字化测图这种方法是在解析测图仪或模拟器上对航片和高分辨率卫片进行立体测图,来获得DLG 数据。
用这种方法还需使用GIS 或CAD 等图形处理软件,对获得的数据进行编辑,最终产生成果数据。
(3)对现有的地形图扫描,人机交互将其要素矢量化目前常用的国内外矢量化软件或GIS 和CAD 软件中利用矢量化功能将扫描影像进行矢量化后转入相应的系统中。
数字正射影像图及其应用研究摘要:随着数字摄影测量技术的发展,数字正射影象产品的制作方法越来越先进,生产效率随之越来越高,市场应用前景也越来越广泛。
本文介绍了数字正射影像产品的特点、发展现状,以及对其应用前景和发展方向进行了综合分析。
关键词:数字正射影像;dom;数字摄影测量;gis随着计算机技术和通信技术的迅速发展,人类社会已经进入了数字化信息时代。
在国民经济和社会发展中,数字化的地理信息已成为城市乃至整个国家在各领域宏观决策和规划管理必不可少的支撑条件,因此,它对基础地理信息数据的精度及现势性提出了相当高的要求。
同时地理信息系统(gis)的广泛应用和迅速发展,也对基础地理信息数据的形式提出更多的要求,不仅需要矢量数据、栅格数据,还要形象直观的图像数据。
1 数字正射影像图( dom )的特点数字正射影像图(digital orthophoto map,缩写 dom)是利用数字高程模型(dem)对经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像 (单色或彩色),经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌,并按规定图幅范围裁剪生成的形象数据,带有公里格网、图廓(内、外)整饰和注记的平面图。
数字正射影像图和通常我们所接触的地图一样,不存在变形,它是地面上的信息在影像图上真实客观的反映,但是所包含的信息远比普通地形图丰富,而且其可读性更强。
dom 同时具有地图几何精度和影像特征,精度高、信息丰富、直观真实、制作周期短。
它可作为背景控制信息,评价其它数据的精度、现实性和完整性,也可从中提取自然资源和社会经济发展信息,为防灾治害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据。
2数字正射影像图( dom )的发展现状最近几年,由于计算机技术以及数字正射影像图生产技术的发展,数字正射影像图在城市规划设计、建设和管理中的应用日趋活跃,其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘,生产市场也日益扩大,城市在进行以基础信息获取与更新为目的的航摄时,一般都要求开展数字正射影像图的制作。
4D产品随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展。
地图不在局限与以往的模式,现代数字地图主要由DOM (数字正射影像图)、DEM (数字高程模型)、DRG (数字栅格地图)、DLG (数字线划地图)以及复合模式组成。
DOM (数字正射影像图)利用航空相片、遥感影像,经象元纠正,按图幅范围裁切生成的影像数据。
它的信息丰富直观,具有良好的可判读性和可量测性,从中可直接提取自然地理和社会经济信息。
DEM (数字高程模型)数字高程模型是以高程表达地面起伏形态的数字集合。
可制作透视图、断面图,进行工程土石方计算、表面覆盖面积统计,用于与高程有关的地貌形态分析、通视条件分析、洪水淹没区分析。
DRG (数字栅格地图)数字栅格地图是纸制地形图的栅格形式的数字化产品。
可作为背景与其他空间信息相关,用于数据采集、评价与更新,与DOM、DEM集成派生出新的可视信息。
DLG (数字线划地图)现有地形图上基础地理要素分层存储的矢量数据集。
数字线划图既包括空间信息也包括属性信息,可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面以及作为人口、资源、环境、交通、治安等各专业信息系统的空间定位基础。
普通地图的内容要素及表示方法一、普通地图上的内容要素-数学要素、地理要素和图廓外要素数学要素——坐标网、地图比例尺、地图定向等地理要素——包括自然地理要素、社会经济要素和其他标志自然地理要素有水系、地貌和图质植被;社会经济要素有居民地、交通网、境界和行政中心;其他标志为方位物、经济标志、科学文化标志等。
图廓外要素——图名、图号、接图表、图例、图廓、分度带、比例尺、坡度尺及坐标系统等二、水系及其在图上表示水系是指海洋、江河、湖泊、水库、水渠、井泉各种自然的人工的水文物体的总称。
关于河流及沟渠的表示:我国1971年《图式》中规定河流单双线的分界宽为0.4mm,即凡双线河就表示真实的河宽。
对中小比例尺地形图(如1:5万)补充规定“实地宽100m以上的合理就扩大绘为双线”(从0.2扩大到0.4)实地河宽100米到200米这段成为符号性双线河(或称记号双线河),它不表示真宽,要注明河宽注记。
浅析正射影像图和数字线划图的制作【摘要】:本文阐述了如何制作数字正射影像图(DOM),制作的方法和各项技术要求,精度指标以及存在问题,对全数字摄影测量的数字化(DLG)作业过程和精度进行了一些探讨及理论上的分析。
本文第一章介绍福州数字正射影像图(DOM)的工作流程和各项技术要求,第二章对数字线划图(DLG)在永安至宁化高速公路中的应用和各项技术要求作了简要介绍。
【关键词】:正射影像图DOM 质量精度数字线划图DLG 航测第一章引言随着计算机技术、数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展,摄影测量经模拟摄影测量开始,经解析摄影测量阶段,进入全数字摄影测量阶段,虽然摄影测量的基本原理并没有发生很大改变,但其技术手段发生了根本性的变革,极大的丰富了数字摄影测量的内涵和外延。
经过几年DOM(正射影像图)和DLG(数字线划图)产品的生产实践和检验,各项方法和技术已日趋成熟。
以下结合生产实际,对产品的制作过程及精度指标以及存在问题如何解决进行了分析和总结。
第二章正射影像图(DOM)第一节概念数字正射影像图(DOM):是利用数字高程模型对扫描数字化(或直接为数字方式)的航空、航天影像,以数字微分纠正、数字镶嵌,再图幅范围进行裁切生成的影像数据集。
第二节福州正射影像图要如何完成福州测区1:2000彩色正射影像图的制作呢?下面就这一制作过程作一简要概述:一.项目范围及地理概况(福州测区1:2000彩色正射影像图)测区范围:东经119°09’01”---119°29’01”北纬 25°58’57”---26°09’44”本测区计有1:2000图幅328幅,面积346.675km²,行政隶属福州市鼓楼,台江,仓山,晋安,闽侯6个区县。
相对于1980西安坐标系纵坐标为2875.0—2895.0km,横坐标415.0—448.3km;即测区西自闽侯县上街镇庄南村,东至鼓山半山亭,南起仓山区城门镇胪雷村,北止晋安区新店镇岭胶,东南延伸至马尾罗星塔客运码头。
第八章第8节数字线划图制作知识点一:数字线划图基本概念数字线划图(digital line graph,dlg)是以点、线,面形式或地图特定图形符号形式表达地形要素的地理信息矢量数据集。
数字线划地图既包括空间信息也包括属性信息。
与其他地图产品相比,数字线划地图(dlg)是一种更为方便放大、漫游、查询、检查和量测的叠加地图。
其数据量小,便于分层,能快速的生成专题地图。
数字线划地图的技术特征为:地图地理内容、分幅、投影、精度、坐标系统与同比例尺地形图一致。
图形输出为矢量格式,任意缩放均不变形。
知识点二:数字线划内容数字线划图由数字线划图矢量数据(包括要素属性)、元数据及相关文件构成。
矢量数据包含定位基础(平面与高程)、水系、居民地及设施、交通、管线、境界与政区、地貌、植被与土质等地形要素的空间坐标、属性和几何信息,以及注记、图廓整饰要素及图形数据等;元数据是关于数据的说明数据;相关文件指需要随矢量数据同时提供的其他附件及说明信息。
知识点三:成果形式数字线划图分为非符号化数据和符号化数据两类。
非符号化数据是以平面位置坐标、几何信息和属性值表示地形要素,即点、线、面形式的非符号化矢量数据集;符号化数据是以平面位置坐标、属性和地图特定符号的形式表示地形要素,是按照国家基本比例尺地图图式(gb/t 20257)要求进行了符号化及编辑处理后的矢量数据集。
知识点四:基本等高距数字线划图的基本等高距依据地形类别进行划分,一幅图宜采用一种等高距,也可以图内线性地物为界采用两种等高距,但不应多于两种。
知识点五:精度指标数字线划图的精度指标包括位置精度和属性精度。
(1)位置精度主要指平面位置精度、高程精度和接边精度。
平面位置精度要求图廓点、公里网、控制点的坐标值符合理论值或已测坐标值,图上地物点对邻近野外控制点的平面位置中误差符合相应比例尺的规范要求;高程精度要求各类控制点的高程值符合已测高程值,高程注记点、等高线对邻近野外控制点的高程中误差符合相应比例尺的规范要求;接边精度要求数据应连续、无裂缝,图形平滑自然,同一要素在相邻图幅的位置、属性、关系正确一致,符号化数据接边时还应保持符号图形特征的正确性,图形过渡自然,避免生硬。
浅析正射影像图和数字线划图的制作【摘要】:本文阐述了如何制作数字正射影像图(DOM),制作的方法和各项技术要求,精度指标以及存在问题,对全数字摄影测量的数字化(DLG)作业过程和精度进行了一些探讨及理论上的分析。
本文第一章介绍福州数字正射影像图(DOM)的工作流程和各项技术要求,第二章对数字线划图(DLG)在永安至宁化高速公路中的应用和各项技术要求作了简要介绍。
【关键词】:正射影像图DOM 质量精度数字线划图DLG 航测第一章引言随着计算机技术、数字图像处理、模式识别、人工智能、专家系统以及计算机视觉等学科的不断发展,摄影测量经模拟摄影测量开始,经解析摄影测量阶段,进入全数字摄影测量阶段,虽然摄影测量的基本原理并没有发生很大改变,但其技术手段发生了根本性的变革,极大的丰富了数字摄影测量的内涵和外延。
经过几年DOM(正射影像图)和DLG(数字线划图)产品的生产实践和检验,各项方法和技术已日趋成熟。
以下结合生产实际,对产品的制作过程及精度指标以及存在问题如何解决进行了分析和总结。
第二章正射影像图(DOM)第一节概念数字正射影像图(DOM):是利用数字高程模型对扫描数字化(或直接为数字方式)的航空、航天影像,以数字微分纠正、数字镶嵌,再图幅范围进行裁切生成的影像数据集。
第二节福州正射影像图要如何完成福州测区1:2000彩色正射影像图的制作呢?下面就这一制作过程作一简要概述:一.项目范围及地理概况(福州测区1:2000彩色正射影像图)测区范围:东经119°09’01”---119°29’01”北纬 25°58’57”---26°09’44”本测区计有1:2000图幅328幅,面积346.675km²,行政隶属福州市鼓楼,台江,仓山,晋安,闽侯6个区县。
相对于1980西安坐标系纵坐标为2875.0—2895.0km,横坐标415.0—448.3km;即测区西自闽侯县上街镇庄南村,东至鼓山半山亭,南起仓山区城门镇胪雷村,北止晋安区新店镇岭胶,东南延伸至马尾罗星塔客运码头。
二.资料情况1、控制资料:采用2003年5月外业控制成果,航外像片控制采用区域网点布点方案,不规则区域网布点按《航外规范》4.2.3.4条文执行。
当遇到像片主点,标准点位落水,海湾岛屿地区航摄漏洞等特殊情况,不能按正常情况布点时,按《航外规范》4.5条文执行。
2、航摄资料:由煤航集团航空数码摄影公司于2002年9月至2003年1月组织航摄。
航摄仪技术参数3、资料分析影像质量:原始航片存在一定的缺陷,具体表现为相当一部分底片划伤;很大一部分航片曝光不足;很大一部分航片太阳高度角不适宜,造成投影过长,色彩不一致。
4.作业平台武汉适普软件公司研发 VirtuoZo NT3.3全数字测量系统三.DOM生产的主要方法有:数字摄影测量法:通过对航摄像片扫描、定向、建立立体模型采集DEM,然后进行影像数字微分纠正,此方法在大面积生产DOM时普遍被采用。
单片数字微分纠正法:对已有DEM数据以及像控点成果的区域可先对数字影像进行内定向,按像控点坐标进行单片空间后方交会,得到像片的内外方位元素,并以此为条件,根据已有的DEM进行数字微分纠正,生成该片的DOM,再将单片的正射影像进行无缝镶嵌、拼接、整饰,得到一幅完整的数字正射影像图,其生产流程跟数字摄影测量法基本一致。
四.DOM生产过程的质量控制:(1)扫描分辨率根据摄影比例尺、成图比例尺以及底片实际分辨率等因素确定。
(2)影像定向:包括内定向、相对定向和绝对定向。
在定向过程中,应控制好平地、丘陵地、山地、高山地这四类的定向误差以免超限。
(3)DEM采集:包括建立立体模型采集DEM和利用已有的DEM进行单片数字微分纠正。
(4)影像镶嵌、图幅裁切:影像镶嵌应注意保持影像的完整性,镶嵌处色调过渡要自然,尽量减少色差,图幅裁切应确定四个理论图廓点坐标,并进行外扩100m。
(5)附加信息文件、元数据、图廓整饰数据制作。
五.技术指标和精度要求:1、平面坐标系统:平面坐标系统采用1980西安坐标系,高斯-克吕格投影,按3度分带,中央子午线为120度。
2、高程系统:高程采用1985国家高程基准。
3、含带号的全坐标:(1)正方形分幅,内图廓外扩20M(图上1cm)(2)影像的地面分辨率为0.2M(254dpi)(3)有定位信息(含带号的全坐标),格式为栅格文件*.tif加空间定位文件*.tfw (tif+tfw)4、精度要求:(1)定向精度:(误差不超下表)(2)数据精度:(中误差不大于下表)特别困难地区中误差放宽0.5倍,2倍中误差为最大限差。
(3)DOM的精度要求:(地物点相对于1:2000地形图同名点和野外控制点的中误差以及接边误差不超过下表)六.利用全数字摄影测量系统进行DOM的生产,自动化程度高,速度快,可批量生产(1)航片扫描:航片是生产影像的原始资料,其扫描是很关键的一步,在扫描时要严格按照规范要求做,对扫描仪要检测其几何精度和灰度,以保证扫描质量,对玻璃片要及时清洗,防止异物存在。
(2)空三加密:由于空三加密自动化程度已经很高了,需注意的是在量测控点时要点位正确,输入参数及外业控制点坐标要仔细,基本控制点和加密点的精度要符合要求。
(3)立体编辑:建立测区导入加密成果和相机参数,由于空三加密中已经进行了内定向和相对定向,所以在具体生产中就省去了前面的步骤;对每个模型要建立工作区域,此区域在加密点和相对定向点控制内,要检查相对定向点精度是否超限,可适当修改或删除;自动生成核线影像建立立体模型,在某些高山地区或阴影区域可在立体模型下人工加测特征点、特征线、特征面,然后进行自动影像匹配。
在立体编辑时需要注意以下方面:①水库、湖泊、河流较大时其地形地貌②高速公路、铁路和大型房屋建筑③较大面积的破碎地貌和森林④地形陡峭的地方如陡崖⑤阴影部分的地形地貌。
特别对大比例尺影像图其立体编辑更要注意,要充分利用软件所提供的各种功能来达到所需的结果。
(4)生成模型正射影像:立体编辑后可生成模型数字高程模型,在生成影像前,需对扫描航片进行匀光匀色以保证影像地图的整体色调反差不大,接边色调过渡自然。
(5)影像镶嵌:导入模型正射影像,输入需要的图幅坐标,在此情况下可对接边线进行选择,避开影像较差的区域,生成影像地图。
(6)影像地图的整饰和修改:①由于中心投影的原因,立体编辑有时很难处理困难地区的影像,导致影像模糊和变形②接边图幅的精度有时并不能很好的达到规范要求或者视觉效果较差,这主要发生在航线间③图内还有模型接边线及软件处理带来的问题,如图边无影像等。
这些问题可以借助影像处理软件解决如Photoshop或结合VirtuoZo本身的影像修补功能,就是用单个正射修补大块正射。
因左右核线生成的正射影像某些区域有些不同,再加上航线间重叠度,同一处地物可由不同核线影像生成,这样我们可以利用这些影像进行修改,从而使所需要的正射影像达到纹理清淅,变形消除的目的。
七.作业规程及流程图1.DOM的作业规程A、影像扫描1)扫描参数的设置与调整扫描参数主要包括:扫描分辨率与灰度直方图,扫描分辨率为25um,扫描灰度直方图应在0-255之间并近似正态分布。
2)扫描范围:在保证全部框标影像完整清晰的前提下,控制其扫描范围,减少影像数据量。
3)在航片资料正常的情况下,对扫描的原始影像数据一般不进行人工处理,必要时,可对框标影像进行适当增强处理。
4) 扫描质量:扫描后的影像要求色彩均衡、有较高的清晰度、反差适度、灰度适中;框标清晰完整、影像无杂质。
B、纠正用DEM的采集1)引入空三加密成果建立测区文件,恢复模型。
2)定义单模型的作业区域,生成核线影像,对核线影像自动进行立体匹配,形成匹配点与等视差曲线。
作业区域的确定应尽量靠近控制点连线,对于高差较大的地区,更应注意,防止像对之间出现裂缝。
3)检查匹配效果,根据需要进行交互立体编辑(区域编辑,点编辑)处理。
重点是:影像区、阴影区、大面积水域、建筑密集区、森林覆盖区以及山谷、山脊地形变换处等,直到等视差曲线和匹配点都切准地表立体模型。
如果局部匹配存在问题,则应回到相对定向,在出现问题的部分增加相对定向点,或在匹配预处理中增加特征点、特征线、特征面。
C、纠正镶嵌1)根据单模型DEM及像片内外方位元素、影像分辨率,采用微分纠正方法进行影像重采样,生成单模型DOM。
2)色调或色彩调整影像镶嵌前,应检查相邻各片之间的色调或彩色偏差,根据需要采用图像处理方法进行调整,使之基本趋于一致。
3)镶嵌拼接根据图廓坐标取矩形并外扩20米来设定镶嵌范围,指定文件存放路径。
执行影像镶嵌命令,自动拼成整幅的DOM。
影像镶嵌完成后,认真检查所生成的DOM,对接边区域内部分出现影像模糊的地方,防止出现高层建筑因投影方向不一致而产生的影像扭曲变形。
也可以采用ImageXuite软件进行人机交互镶嵌。
4)将内部格式的DOM转成通用格式TIFF格式的DOM(定带位信息tfw)。
5)在ArcView软件下进行图幅接边检查。
D、其它数据地名注记参照15968-1995的要求以矢量方式生成独立的地名数据层。
注记:1)包括各种地名(道路,水系,山名等),标志性建筑物名;2)单位名称择要表示,主要选择公益性单位,公共设施和占地较大的大型企业;3)主要山头标注高程值(包括等级三角点,GPS点,军控点等);4)注记疏密等注意版面的整体效果。
具体做法:将1:1万DLG套合在1:2000正射影像图上,根据1:1万各种地名注记选择图名,地名(道路,水系,山名等),择要选择单位名称,主要山头标注高程值(包括等级三角点,GPS点,军控点等)。
E、图内外整饰:1)、参照GB15968,以矢量方式形成独立的图廓整饰数据层。
2)、图廓整饰和图内注记数据格式DXF。
2.作业流程图第三节 DOM的质量检查一.数字正射影像的检查DOM的检查主要基于人工的方法,其内容是影像的图面质量和精度及文档,可利用ARCVIEW软件。
图面质量主要是影像纹理清淅没有模糊变形,色调自然,接边过渡光滑。
影像精度可利用DRG或上机打点测线及量测点线与DOM套合检查。
需注意高速公路、铁路、陡崖及DEM变化较大的地方,这些地区DOM容易变形模糊。
接边处注意路及山形的相接和影像周边是否有缺失影像。
二.引用标准与作业规范:1、GB/7930-87《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》2、GB/T7929-1995《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》3、GB/T17798-1999《地球空间数据交换格式》4、GB15968-1995《遥感影像平面图制作规范》5、CH/T1005--2000《基础地理信息数字产品数据命名规则》6、CB/T1007--2001《数字地形图系列和基本要求》7、CH/1007--2001《基础地理信息数字产品元数据》8、GB/T18316--2001《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》9、本项目技术设计书10、与标准冲突的,按本设计书规定执行。