浅谈利用遥感影像制作1:1万RSDOM的方法

林耀荣
(广西航空遥感测绘院 广西南宁 530023)

【摘 要】 随着遥感技术的发展,遥感影像应用于各个领域,本文介绍利用IKONOS、SPOT5制作1:1万RSDOM的几种方法,并对制作过程中遇到的问题进行探讨。
【关键字】 遥感影像 RSDOM 方法

  随着遥感器技术,空间技术以及数字图象处理技术的飞速发展,遥感技术进入了崭新的阶段,已渗透到国民经济的各个领域。它与测绘技术尤其是摄影测量,有着极其密切的关系,如遥感图像的几何关系,遥感影像的粗、精处理,数字高程模型的应用,遥感图像目视判读的原理与方法,遥感信息专题制图技术,地形测量数据库和地理信息系统的建立,等等。显然,遥感技术的迅猛发展,以及各种遥感图像特别是各种航天遥感图像有力地推动着测绘尤其是摄影测量的发展和广泛应用。航天遥感图像可直接用于测绘,当前主要被用来测绘、修测中小比例尺的地形图。制作影像地图和各种专题图,以及为地理信息系统提供动态的空间数据。以下介绍制作RSDOM的方法:
  (一)利用IKONOS制作1:1万RSDOM方法(以软件ERDAS为例
  ● 生产工艺流程

图(1) 全色影像纠正流程

图(2) 影像融合流程

  总体流程
  先对全色影像选取控制点进行几何校正,然后以全色影像作为参考再对多光谱影像进行几何校正,然后检查两个影像上的同名地物点的匹配精度情况,合格后进行影像融合,检查接边精度,合格后,裁切标准的1万坐标图幅,根据色彩的需求选择R、G、B不同的组合输出影像TIF格式,最后在PhotoShop进行图象处理后,进行图幅整饰。
  ● 控制点准备:
  在图(1)中我们可以在不同的地图资料中选择控制点,而控制点的选取方式有下面几种:
  (1)完全从DRG中选取控制点;
  (2)从DRG中选取控制点,适当加入外业控制点(GPS点);
  (3)完全使用外业控制点(GPS点);
  (4)航片的像控点及加密点成果;
  (5)从已生产的DOM选取;
  每块数据块选9个均匀分布的控制点,当工作区涉及几块影像数据时,相邻数据的重叠区点位应尽量公用。点位分布图如图(3)。如纠正区域外轮廓不规则时,适当在周遍增加控制点,或者可以分割影像分别进行几何纠正,以增加接边精度。

图(3) 控制点分布

  其中纠正点的选取应尽可能选用固定的地形地物(如突出的山头,道路交叉点,铁路和河岸交点,人工水渠交叉点等)和半固定的地形地物(小河与小河的交叉点,小河入水库的交点等)。
  ● DEM数据的准备:
  由于各种DEM数据生产要求的不同,一般的DEM数据经过了放大、平移,当我们在用于遥感影像纠正时,需要把实际的数字高程还原回来,如上交国家的指令性DEM,BIL格式一般经过放大10倍,平移了1000米。DEM数据需要拼接成覆盖完纠正影像的区域的整块数据,ERDAS、ImageStation等软件有此功能。值得注意的是没有DEM的区域,纠正出来的影像,可能出现黑区或影像错位等现象,制作过程中要注意检查。
  ● 坐标系选择:
  依据不同的生产要求和遥感资料的信息,可采用不同的投影变换、椭球体、中央子午线、坐标带号等的选择。
  ● 纠正方法:
  采用多项式纠正,微分纠正,以获得不同纠正方法对纠正影像所能达到的精度。
  ● 影像增强预处理:
  当进行影像融合前,应根据影像的灰度动态范围确定所采用的融合算法,并根据不同的融合算法分别对已进行影像对影像纠正的全色影像和多光谱影像在不破坏原有色调层次的基础上进行适当的增强预处理,使融合后的影像在经过调整处理能够较好地体现影像的色彩和纹理特征而不损失细节要素。值得注意的是,融合之前,一定要检测影像纠正的精度,是否满足生产的要求。
  精度可参考以下规定:
  (1)全色RSDOM的精度
  RSDOM地物点相对附近野外控制点的点位中误差不得大于下表(1)的规定:

表(1) 单位:m

地类类别

平面中误差

平地

5

丘岭地

5

山地

7.5

高山地

7.5

  最大误差不超过2倍中误差
  (2)影像对影像纠正精度
  利用全色影像对多光谱影像进行纠正后,两影像上同名地物点较差中误差不大于下表(2)的规定:

  表(2) 单位:像素

地类类别

纠正中误差

平地

2,个别3

丘岭地

2,个别3

山地

2,个别3

高山地

2,个别3

  最大误差不超过2倍中误差
  (二)利用SPOT5制作1:1万RSDOM方法(以软件ImageStation为例
  ● 总体流程图

图(4) 生产流程

  数据的准备基本上跟方法(一)差不多,ImageStation纠正SPOT5数据的1A级产品(一般购买的即为1A级产品)。纠正时还需要元数据文件(METADATA.DIM)。
  ● 总体流程
  以分辨率为2.5米的全色影像为参考图像,在影像上均匀选择9个控制点,点位分布图如图(3),对分辨率为10米的多光谱影像进行几何校正,配准2.5米的全色影像和10米的多光谱影像。对配准后的2.5米的全色影像和10米的多光谱影像进行融合,得到分辨率为2.5米的彩色影像的R、G、B三个波段。然后再从地图资料上选取控制点(建议最少采用16-25个)以及DEM,对融合后的影像再进行几何纠正(精度参考表(2))。
  对融合后的影像还要整块进行接边处理,最后在PhotoShop进行图象处理后裁切标准的1万坐标图幅,图幅整饰。
  (三)结束语
  比较而言以及在生产过程中的经验,笔者认使用ImageStation软件制作的过程简单明了,参数选项也较少;相比ERDAS功能比较多,色彩的选择也比较丰富,还可以对影像进行其它的分析也是个不错的选择。总之,RSDOM制作过程中可能会遇到很多问题,只要解决上述的几个主要问题,就无大碍了。

【参考文献】
[1] 仇肇悦,等.《遥感应用技术》.武汉测绘科技大学.出版社.1998
[2] 国家测绘局测绘司编制的《卫星遥感数据影像(RSDOM)生产技术规定(暂行规定)》

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