摘要：本文論述了以衛(wèi)星遙感影像為數(shù)據(jù)源，利用DEM做正射糾正，對(duì)糾正后的衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行配準(zhǔn)、融合、鑲嵌制作調(diào)查底圖的制作工序與方法。
　　關(guān)鍵詞：衛(wèi)星遙感影像，正射糾正，配準(zhǔn)，融合，鑲嵌
　　
　　1 引言
　　第二次全國(guó)土地調(diào)查的主要內(nèi)容是對(duì)農(nóng)村土地和城鎮(zhèn)土地進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查的主要技術(shù)手段是利用調(diào)查底圖進(jìn)行影像調(diào)繪。根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于開展第二次全國(guó)土地調(diào)查的通知》（國(guó)發(fā)〔2006〕38號(hào)）以及國(guó)土資源部地籍管理司與國(guó)家測(cè)繪局國(guó)土測(cè)繪司《關(guān)于第二次全國(guó)土地調(diào)查工作會(huì)商紀(jì)要》的精神，為保證第二次全國(guó)土地調(diào)查順利開展，受中國(guó)土地勘測(cè)規(guī)劃院的委托，由安徽省測(cè)繪局承擔(dān)安徽省行政區(qū)域內(nèi)部分區(qū)域1:1萬比例尺航空遙感土地調(diào)查底圖生產(chǎn)任務(wù)，利用SPOT5和IRS-P5、P6遙感影像，按照統(tǒng)一的要求實(shí)測(cè)糾正控制點(diǎn)，使用遙感圖像處理軟件進(jìn)行正射糾正、配準(zhǔn)、融合、鑲嵌，制作1:1萬標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM，按照統(tǒng)一要求進(jìn)行圖面整飾，疊加縣級(jí)以上行政界線，生產(chǎn)調(diào)查底圖。建立控制點(diǎn)庫和縣級(jí)行政轄區(qū)工程管理文件，并進(jìn)行成果質(zhì)量檢查、整理和匯交。調(diào)查底圖是以航空,航天標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM為基礎(chǔ),添加圖廓,行政境界等要素,形成標(biāo)準(zhǔn)分幅調(diào)查底圖。
　　2 制作流程
　　1:1萬標(biāo)準(zhǔn)分幅調(diào)查底圖（DOM）生產(chǎn)，數(shù)據(jù)源為SPOT5、IRS-P52.5m全色和SPOT5、IRS-P610m多光譜影像。主要技術(shù)流程為正射糾正、配準(zhǔn)、融合、鑲嵌及標(biāo)準(zhǔn)分幅。本次底圖生產(chǎn)主要流程如圖2-1。底圖生產(chǎn)之前首先要做好原始資料的收集和整理，原始資料收集主要包括DEM數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)及實(shí)測(cè)GPS控制點(diǎn)數(shù)據(jù)。
　　
　　
　　
　　
　　3正射糾正
　　SPOT5和IRS-P5、P6遙感影像的正射糾正是指利用基礎(chǔ)控制資料（外業(yè)GPS控制點(diǎn)測(cè)量成果）和數(shù)字高程模型（DEM）,通過使用嚴(yán)格物理模型對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影差改正和地理編碼。
　　3.1單景糾正
　　以外業(yè)實(shí)測(cè)GPS控制點(diǎn)成果為基礎(chǔ)，采用嚴(yán)格物理模型，結(jié)合處理后的DEM數(shù)據(jù)對(duì)遙感影像進(jìn)行正射糾正�；�本要求及處理方法如下��
　　1.糾正模型：嚴(yán)格物理模型。
　　2.控制點(diǎn)選取：準(zhǔn)確判讀、轉(zhuǎn)刺外業(yè)實(shí)測(cè)GPS控制點(diǎn)。
　　3.糾正控制點(diǎn)殘差：取中誤差的兩倍為其最大誤差。
　　4.重采樣：采樣間隔為原始影像的像元大小，方法采用雙線性內(nèi)插或三次卷積內(nèi)插法。
　　5.當(dāng)一景影像跨兩個(gè)投影帶時(shí)，須進(jìn)行跨帶處理，將控制點(diǎn)轉(zhuǎn)換到任意投影帶中，對(duì)跨帶影像在不同投影帶分別進(jìn)行正射糾正。并通過重投影轉(zhuǎn)換檢查其糾正精度。
　　6．以外業(yè)檢查點(diǎn)成果作為檢查基礎(chǔ)，檢查工作區(qū)DOM成果的糾正精度，糾正精度應(yīng)滿足規(guī)定。如果糾正精度超限，查明超限原因，并進(jìn)行必要的返工，直至滿足要求為止。
　　3.2整體糾正
　　若工作區(qū)涉及連片多景同源影像時(shí)可進(jìn)行整體糾正，以工作區(qū)為糾正單元利用具有區(qū)域網(wǎng)糾正功能的遙感影像處理軟件進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)平差，即根據(jù)影像分布情況建立一個(gè)區(qū)域網(wǎng)文件，快速生成無縫正射鑲嵌精確的正射影像。
　　1.糾正模型：嚴(yán)格物理模型。
　　2.控制點(diǎn)選�。簩⑼鈽I(yè)獲取的控制點(diǎn)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)刺到影像上，并根據(jù)分布情況進(jìn)行取舍。
　　3.糾正控制點(diǎn)殘差：取中誤差的兩倍為其最大誤差。
　　4.連接點(diǎn)選�。涸谙噜従爸丿B區(qū)域內(nèi)，選取不少于3個(gè)同名像點(diǎn)作為連接點(diǎn)，景與景之間重疊較大時(shí)要選雙排點(diǎn)。連接點(diǎn)中誤差控制在2個(gè)像素以內(nèi)。
　　5.跨帶處理方法見單景糾正部分。
　　對(duì)控制點(diǎn)和連接點(diǎn)超過限差的要進(jìn)行檢查、剔除，發(fā)現(xiàn)誤差超限的點(diǎn)位，應(yīng)先通過設(shè)置其為檢查點(diǎn)方式重新解算，如解算通過，則通過平差解算；如果糾正精度超限，查找超限原因，則應(yīng)考慮在誤差較大的點(diǎn)位附近換點(diǎn)或增補(bǔ)點(diǎn)加以解決,并進(jìn)行必要的返工，直至滿足要求為止。
　　4 影像配準(zhǔn)
　　影像配準(zhǔn)是影像融合的前提和基礎(chǔ)，配準(zhǔn)的精度直接影響最終DOM制作的質(zhì)量,主要要求及方法如下：
　　1.影像的重采樣間隔為原始影像的像元大小，重采樣方法采用雙線性內(nèi)插或三次卷積內(nèi)插法，配準(zhǔn)后的影像保留原始影像的波段數(shù)目及順序。
　　2.以正射糾正后全色影像為基礎(chǔ)，對(duì)多光譜影像進(jìn)行配準(zhǔn)（也可采用GPS實(shí)測(cè)控制點(diǎn)正射糾正多光譜影像），影像配準(zhǔn)以景為基本單元，每景控制點(diǎn)要均勻分布，控制全景影像。
　　3.配準(zhǔn)結(jié)果檢查，可任意選擇全色與多光譜數(shù)據(jù)上的同名點(diǎn)，進(jìn)行精度評(píng)價(jià)；也可采用快速影像融合方法，檢查融合后的影像是否存在明顯地物錯(cuò)位、重影、模糊等光譜明顯變異現(xiàn)象。
　　5 影像融合
　　影像融合可分為以下幾個(gè)步驟：融合前處理，融合算法的選取、實(shí)現(xiàn)，融合后影像處理和結(jié)果檢查。
　　5.1融合前處理
　　對(duì)糾正、配準(zhǔn)后滿足精度要求的全色與多光譜數(shù)據(jù)，融合前還需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。一方面，提高全色數(shù)據(jù)的亮度，增強(qiáng)局部反差突出紋理細(xì)節(jié)，盡可能降低噪聲；另一方面，對(duì)多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩增強(qiáng)，拉大不同地類之間的色彩反差，突出其多光譜彩色信息。對(duì)于SPOT5影像數(shù)據(jù)，融合前可結(jié)合以下兩種方法處理：
　　1.基本方法
　　直方圖拉伸采用自適應(yīng)法或手動(dòng)法；進(jìn)行濾波、模糊等一系列處理，突出紋理細(xì)節(jié)，處理過程中注意過飽和，避免濾波超限。
　　2.輔助調(diào)色手段
　　首先可進(jìn)行色階、色相和飽和度調(diào)整；其次進(jìn)行亮度、對(duì)比度調(diào)整；最后適當(dāng)進(jìn)行顏色平衡。
　　5.2影像融合
　　融合影像主要用于信息的提取，要求原始數(shù)據(jù)的處理不得產(chǎn)生光譜扭曲，以利于建立解譯標(biāo)志，減少判讀的不確定因素；也可用于背景圖制作，要求圖像清晰、色彩鮮艷。具體要求及方法如下：
　　1.基本要求
　　融合影像一般以整景為單元，也可分塊融合；根據(jù)影像波段的光譜范圍、地物和地形特征等因素，選擇能清晰表現(xiàn)土地利用類型特征和邊界、色彩接近自然真彩色的融合算法；融合影像應(yīng)無重影、模糊等現(xiàn)象。
　　2.方法及流程
　　通常采用的融合方法有IHS變換、主成分變換、加權(quán)乘積、比值變換、小波變換、高通濾波、Brovey等多種方法。
　　根據(jù)影像波段的光譜范圍、地物和地形特征等要素，合理選擇融合方法，SPOT5影像建議使用1、2、3波段進(jìn)行波段組合，盡可能不使用第4波段。
　　5.3融合后處理
　　融合后影像亮度偏低、灰階較窄，可采用線性拉伸、亮度對(duì)比度、色彩平衡、色度、飽和度和明暗度調(diào)整等方法進(jìn)行色調(diào)調(diào)整。色調(diào)調(diào)整時(shí)應(yīng)保留多光譜影像的光譜信息和全色影像的紋理細(xì)節(jié)，以便進(jìn)行變化信息分析。對(duì)整個(gè)工作區(qū)內(nèi)各景融合影像需進(jìn)行色調(diào)歸一調(diào)整，以保證整個(gè)工作區(qū)的影像數(shù)據(jù)色調(diào)協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
　　5.4融合結(jié)果檢查
　　1.檢查融合影像整體亮度、色彩反差是否適度、是否有蒙霧。
　　2.檢查融合影像整體色調(diào)是否均勻，不同季節(jié)影像只要求亮度均勻，植被變化引起的色彩差異可不考慮。
　　3.檢查融合影像紋理及色彩信息是否豐富，有無細(xì)節(jié)損失，層次深度是否足夠。
　　4.檢查清晰度。判斷各種地物邊緣是否清晰明確，特別是城鄉(xiāng)結(jié)合部建設(shè)用地與耕地等邊界是否清晰明確。
　　6 結(jié)束語
　　針對(duì)以衛(wèi)星遙感影像為數(shù)據(jù)源制作調(diào)繪底圖問題，本文在工作實(shí)踐基礎(chǔ)上總結(jié)提煉出一套行之有效、操作簡(jiǎn)單的方法，能方便的實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星遙感影像的正射、配準(zhǔn)、融合等工作。衛(wèi)星遙感影像融合結(jié)果檢查合格后，以標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM為基礎(chǔ)，添加圖廓、行政境界等要素，形成標(biāo)準(zhǔn)分幅調(diào)查底圖。在此基礎(chǔ)上建立縣級(jí)轄區(qū)工程管理文件，管理行政轄區(qū)內(nèi)全部標(biāo)準(zhǔn)分幅DOM和縣級(jí)行政境界。
　　參考文獻(xiàn)
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