航飛數字正射影像指標

A. 請問：用Terraphoto製作數字正射影像時，航拍相片顯示不了，出現條紋，像打了馬賽克一樣是什麼原因

相機參數給的不對，或者影像本身解壓就有問題

B. 數字正射影像的概念

數字正射影像圖(DOM, Digital Orthophoto Map)：是對航空(或航天)像片進行數字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數字正射影像集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特徵的圖像。>
DOM具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優點，可作為地圖分析背景控制信息，也可從 中提取自然資源和社會經濟發展的歷史信息或最新信息,為防治災害和公共設施建設規劃等應用提供可靠依據；還可從中提取和派生新的信息，實現地圖的修測更 新。評價其它數據的精度、現實性和完整性都很優良。合肥市數字正射影像圖DOM.jpg。
該圖的技術特徵為：數字正射影像，地圖分幅、投影、精度、坐標系統、與同比例尺地形圖一致，圖 像解析度為輸入大於400dpi;輸出大於250dpi。由於DOM是數字的，在計算機上可局部開發放大，具有良好的判讀性能與量測性能和管理性能等，如 用農村土地發證，指認宗界地界比並數字化其點位坐標、土地利用調查等等。DOM可作為獨立的背景層與地名注名、坐標注記、經緯度線、圖廓線公里格、公里格網及其它要素層復合， 製作各種專題圖。

C. 什麼是正攝影像

正射影像作為一種數字測繪產品，同時具有幾何精度、數學精度和影像特徵，信息量大，內容豐富，直觀真實，應用前景廣闊。正射影像是指將中心投影的像片，經過糾正處理，在一定程度上限制了因地形起伏引起的投影誤差和感測器等誤差產生的像點位移的影像。傳統攝影測量的方法生產正射影像精度高，但首先要求航空攝影、航片洗片、掃描數字化，還要有準確的外業像片控製成果和進行內業像片控制點加密以及在全數字攝影測量系統上進行像片糾正處理等，生產周期長，費用高，難以滿足許多行業快速發展的需要。而利用高解析度衛星影像製作正射影像，雖然精度不如攝影測量的方法高，但實效性好，實用性強，數據獲取容易，生產周期短，能很好的滿足社會許多行業的需要，從生產成本和生產效率上也有很大提高。本文基於這種思路，介紹利用遙感圖像處理系統 ERDAS IMAGINE 進行 IKONOS 衛星數據處理製作正射影像的方法。
• 製作方法
1、融合
IKONOS 感測器，能夠提供 1m 的全色波段和 4m 的多光譜 ( 紅、綠、藍和紅外 ) 波段。融合目的是結合全色波段的高分辨和多光譜影像的彩色產生高解析度、多光譜影像。
合並光譜波段紅、綠、藍和紅外，生成 4m 解析度的擬天然色影像，為了提高融合效果，此方法中多光譜影像加入了紅外波段，這樣融合後的多光譜影像比只合並紅、綠、藍波段更接近天然色。
ERDAS IMAGINE 解析度融合提供了三種融合方法： Principal Component ， Multiplicative ， Brovey Transform 。主成分變換 (Principal Component) 最適合用於多光譜影像的原始感測器輻射特性 ( 色彩平衡 ) 盡可能被輸出影像保持的要求，所以選此方法融合，來保持多光譜影像的擬天然色特性。
融合後去掉紅外波段只保留紅、綠、藍波段。選擇合適的波段順序，生成 1m 解析度的擬天然色彩色影像。
2 、采點糾正
Ikonos 在無地面控制點的情況下的自主定位精度是 12m ( 平面精度 ) 和 10m ( 高程精度 ), 為保證影像達到成圖要求的精度，需進行影像糾正。已有包頭市 1:10000 地形圖矢量數據，採用二次多項式糾正的鍵盤輸入控制點的方法，先均勻分布六點，在此基礎上加入一定數量的冗餘控制點。
計算中誤差、殘查及控制點 X 、 Y 坐標值誤差。如中誤差超限，選好控制點後進行重采樣，採用多次糾正的方法。
重采樣過程就是根據未校正圖像像元值計算生成一幅校正圖像的過程。 ERDAS 重采樣常用三種方法：鄰近點插值法 (Nearest Neighbor) 、雙線性插值法 (Bilinear Interpolation) 、立方卷積插值法 (Cubic convolution), 通常採用雙線性插值法進行重采樣。
重采樣後進行坐標編碼。影像數據就具有坐標系統和投影信息。疊加糾正的影像和 1:10000 矢量數據來檢驗圖像校正的誤差，若滿足要求數據糾正便完成。否則需再次糾正，直到符合限差為止。
3、拼接
拼接用「 DatePrep 」的「 Mosaic Image 」模塊。拼接前先作直方圖匹配，減少拼接後相鄰影像的色調差異。拼接時選擇合適的匹配方式和覆蓋方法。匹配方式一般選「 Overlap Areas 」 , 覆蓋方法選「 Cutline Exists」和「Cut/Feather by Distance」，羽化距離一般取2、3，在保證精度的前提下使拼接更自然。
4、裁切
拼接完成後，根據所需圖幅的坐標，按坐標裁切，生成 1 ： 10000 標准分幅的 DOM 。拼接 「 DatePrep 」的「 Subset Image 」模塊。 PhotoShop 處理後的影像會丟失一些坐標信息，處理前根據「 Image Information 」的坐標值建立每幅 DOM 的頭文件 *.TFW 。在 PhotoShop 下進行色調處理，使相鄰圖幅色調基本一致。最後進行圖幅整飾，生成數字正射影像地圖。
• 結束語
此方法降低了生產成本，提高了生產效率，缺點是精度受到限制，但可滿足不同行業的不同需要。
如要利用 Ikonos 數據製作高精度 DOM ，可用 Ikonos 立體衛星影像生成 DOM 或利用已有的 DEM 進行糾正。

D. 數字正射影像的原理

數字正射影像（Digital Orthophoto Map 簡稱DOM)）是利用數字高程模型對掃描處理的數字化的航空像片/遙感影像（單色/彩色），經逐個象元進行投影差改正，再按影像鑲嵌，根據圖幅范圍剪裁生成的影像數據。

E. 航空攝影測量的測繪成果主要有哪幾種形式

四種：DOM（數字正射影像圖）、DEM（數字高程模型）、DRG（數字柵格地圖）、DLG（數字線劃地圖）。

航空攝影測量（aerial photogrammetry）指的是在飛機上用航攝儀器對地面連續攝取像片，結合地面控制點測量、調繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業。

空中攝影是利用飛機或其它飛行器（如氣球、人造衛星和宇宙飛船等），在其上裝載專門的攝影機對地面進行攝影而獲得像片，其中用飛機進行空中攝影的叫航空攝影。

外業包括：

①像片控制點聯測，像片控制點一般是航攝前在地面上布設的標志點，也可選用像片上明顯地物點（如道路交叉點等），用測角交會、測距導線、等外水準、高程導線等普通測量方法測定其平面坐標和高程。

②像片調繪，在像片上通過判讀，用規定的地形圖符號繪注地物、地貌等要素；測繪沒有影像的和新增的重要地物；注記通過調查所得的地名等。

③綜合法測圖，在單張像片或像片圖上用平板儀測繪等高線。

F. 請問飛行航片用於成DLG和用於成DOM時，哪個對飛行要求更嚴格，嚴格在什麼方面求解答謝謝！

數字線劃地圖（Digital Line Graphic，縮寫DLG）是現有地形圖要素的矢量數據集，保存各要素間的空間關系和相關的屬性信息，全面地描述地表目標。

數字正射影像（Digital Orthophoto Map，縮寫DOM）DOM (數字正射影像圖)：利用數字高程模型對掃描處理的數字化的航空相片、遙感影像，經逐個像元糾正，按圖幅范圍裁切生成的影像數據，它的信息比較直觀，具有良好的可判讀性和可量測性，從中可直接提取自然地理和社會經濟信息。
從其概念可以知道DOM要求比較高，具體請查閱相關的專業文獻。

G. 數字正射影像圖與工作底圖有什麼不同

數字正射影像圖是對航空航天像片進行數字微分糾正和鑲嵌，按一定圖幅范圍裁剪生成的數字正射影像集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特徵的圖像。DOM具有精度高、信息豐富、直觀逼真、獲取快捷等優點，可作為地圖分析背景控制信息，也可從中提取自然資源和社會經濟發展的歷史信息或最新信息，為防治災害和公共設施建設規劃等應用提供可靠依據；還可從中提取和派生新的信息，實現地圖的修測更新。評價其它數據的精度、現實性和完整性都很優良。

H. 土地利用現狀調查中解析度因素對數字正射影像解譯精度影響的研究

魏立力

（北京市國土資源局信息中心，北京，100013）

摘要：從解析度角度以定量分析的方法分析了影像解析度、顯示器解析度、人眼解析度等對影像解譯精度的影響程度，明確了正射影像解譯過程中幾個不同解析度概念，分析了其對影像解譯精度的客觀影響。

關鍵詞：土地測繪；解譯精度；定量分析；解析度；數字正射影像

1 目前遙感圖像處理技術在我國土地資源調查中的應用

遙感技術能夠實時、准確、高效地反映地面信息的變化，為大范圍獲取和更新土地利用現狀數據，提供重要信息源。近年來我國國土資源調查中普遍利用了這一新技術，通過航片、衛片結合全野外實地調查，將外業土地利用狀況調繪在航片或衛片上，在內業通過單投影儀或手工轉繪的方法將外業調繪內容轉到標准分幅圖上，全面查清當時土地利用類型、面積、分布等土地利用狀況^［1］。然而，隨著「3S」技術的不斷發展，高解析度正射影像生產工藝的不斷完善成熟，以上這種遙感影像輔助調查的方法，已經遠遠不能滿足高效率大規模土地利用現狀調查的要求，業內專家提出了應用遙感數據製作正射影像圖，利用遙感圖像處理、模式識別等機器智能化手段，採用自動分類和目視解譯相結合的人機交互方式提取土地利用類別信息，實現土地利用信息的內業全數字化分類提取。

目前高解析度遙感數據用於土地利用數據快速獲取和更新一般有兩種方法，一是完全基於遙感數據的信息源，採用自動分類、人機交互目視解譯，或二者結合的方法；二是充分利用現有數據基礎，採用基於先驗知識的土地利用分類或變化信息提取方法。基本方法是通過幾何校正配准等技術手段，對遙感數據與土地利用基礎數據和其他參考數據進行空間分析和處理，具體方法有主成成分分析法、光譜特徵變異法、波段替換法等等^［2］。

雖然目前遙感圖像處理、定量分析的理論技術已取得大量研究成果，針對1∶1 萬以上大比例尺土地利用現狀調查，以目視判讀、人機交互方式獲得土地利用現狀圖斑界線仍是實踐中各種應用方法和技術流程的最終實現手段。目視解譯是一個綜合了先驗知識、主觀經驗和一定偶然因素的判斷過程，如何最大程度將這一過程標准化、客觀化，減少判讀過程中的主觀性和偶然性，是提高調查成果精度和質量的重要研究方向。

2 影響影像解譯精度的系統因素

全數字化土地利用信息的分類提取過程，通常是指將遙感數據製作為正射影像圖，利用人機交互方式根據正射影像數據及相應輔助信息提取其土地利用現狀圖斑邊界坐標，得到土地利用現狀數字線劃圖。以數字信號處理的角度分析，從客觀世界中土地自然狀態這個初始信息源到最終的土地利用現狀數據，信息傳輸主要經過了以下幾個系統：客觀世界——遙感影像——電腦屏幕——人眼，其中每一個系統的構成、性質，都會對最終成果有一定程度的影響。在以上系統的諸多性質中，解析度概念是最基本和關鍵的一個。因為解析度表徵了一個系統能夠識別對象差異的能力，通常這個識別過程已經對信號源進行了某個層面上的分類和壓縮。

由於正射影像最大程度地還原了地物正形投影在平面上的狀態和相互關系，土地利用信息的分類提取可直接在正射影像數據上進行判讀解譯，故本文省略了正射影像之前成像系統特點及解析度的討論，直接以給定的正射影像各項參數為討論基礎，分析土地利用信息的分類提取過程中正射影像系統的解析度、電腦系統的顯示解析度、人眼解析度等對解譯精度的影響程度。

2.1 正射影像圖的圖面解析度和地面解析度

數字正射影像圖（Digital Orthophoto Map，簡稱 DOM）是利用數字高程模型對掃描處理的數字化的航空相片或遙感相片，經逐像元進行糾正、影像鑲嵌、圖幅裁剪等過程生成的影像數據，是同時具有地圖幾何精度和影像特徵的圖像^［3］。利用正射影像上的光譜信息和坐標信息，可以快速獲取土地利用的情況和位置信息。

正射影像圖的圖面解析度為：圖幅長度（寬度）除以像素數，即每個像素的圖面寬度，表示了圖面能區分的最小范圍。圖幅大小不變，圖面解析度數值越小，影像圖包含的像素個數也越多，圖像的信息量也越大。

正射影像的地面解析度為：影像代表的實地長度（寬度）除以像素數，即每個像素代表的實地寬度，表示了影像上能區分的最小的實地范圍。

以北京市 2004年6月開始的集體土地地籍調查為例：調查使用航空正射影像作為1∶2千和1∶1 萬土地利用現狀調查和1∶1 萬山區權屬調查的基本工作底圖，從圖上解析地類及權屬界坐標。其中1∶1 萬正射影像為8000×10000 像素，400×500 mm標准分幅，表示實地4km×5km范圍，即圖上解析度為0.05mm，地面解析度為0.5m （500mm）。1∶2千影像為4000×5000像素，400×500 mm標准分幅，每幅表示實地0.8 km×1 km范圍，圖上解析度為0.1mm，地面解析度為0.2m （200mm）。

根據國土資源部 2005年《土地利用更新調查技術規定》中要求的「1∶1 萬或小於1∶1萬比例尺調查的影像解析度不得小於2.5 m；1∶2 千以下比例尺調查的影像解析度必須採用航空攝影或數字航空攝影影像」^［4］，以上數據作為工作底圖能夠滿足調查要求。當然，規定中提到的影像解析度指的是影像的地面解析度，確保了一定比例尺調查基礎上的調查精度。

2.2 電腦屏幕的顯示解析度

電腦屏幕的解析度通常表達為屏幕上橫向與縱向的像素數，如1024×768、800×600等。換算成上文定義的解析度表達方式（可分辨的最小單元尺寸）為：屏幕實際尺寸除以像素數。舉例來說，一般15英寸LCD的可視面積為285.7mm×214.3mm，它的最大解析度為1024×768 （也就是說可將面板的長分成1024 份，寬分為768 份），點距＝長邊/1024 （寬邊/768），即285.7 mm/1024＝0.279 mm （214.3 mm/768＝0.279 mm），所以這款15 英寸 LCD 的點距為0.279 mm。同理可得，17 寸液晶的點距則為0.264 mm。

需要注意的是，正射影像圖是經過糾正和鑲嵌，根據圖幅范圍裁剪生成的具有地圖幾何精度的影像數據。由於正射影像圖規定了一定的比例尺，在電腦屏幕上顯示時若按圖幅大小1∶1 打開，此時的影像質量受到了壓縮。這是因為，屏幕像元的大小（顯示解析度）與圖上像元的大小（圖上解析度）不一致。以 17 寸液晶顯示器為例，其屏幕點距為0.264mm，而前面提到的400mm×500mm標准分幅、8000×10000 像素的 1∶1 萬正射影像，每個像素圖上寬0.05 mm。由於比例尺約束，為了在一定的圖面距離上表達一定的實地距離，正射影像在電腦屏幕上顯示時影像像素進行了重采樣：屏幕上一個像素單元的長度約是圖像上5個像素單元的長度，此像元的屬性值採用了原影像中5個像素值的插值。這個過程相當於對影像進行了壓縮，如果要還原影像最大信息量，使屏幕上像點和圖像像素一一對應，在以上數據情況下需要在屏幕上對影像放大約5 倍。

2.3 人眼的解析度

人眼的極限解析度是1 分（1 度的六十分之一）。也就是說如果兩個點和眼睛的連線所形成的角度小於1 分，人眼無法分辨這兩個點。這是根據人眼的生理構造計算出來的，忽略視覺條件及個體差異，通常人眼的正常解析度約為3^［5］。

以30 mm為作業員作業時眼睛距離屏幕的距離，根據弧度計算公式，人眼在屏幕上的解析度大約為0.26 mm；以10 cm為作業員作業時眼睛距離圖紙的距離，人眼在圖紙上的解析度大約為0.08 mm。前者與當前電腦顯示器屏幕解析度基本一致，對於後者，考慮到印刷紙張等因素，人眼在傳統介質（如紙張、塑料等）上的極限解析度約為0.1 mm。如此，對於上文提到的400 mm×500 mm標准分幅、8000×10000 像素的 1∶1 萬正射影像，若要列印輸出為傳統介質影像圖，則圖像信息量也受到了壓縮，因為按照標准分幅其每個像元大小為0.05mm，而人眼只能分辨0.1mm的像元，但影像數據若在電腦屏幕上打開，按照上文提到的比例放大，則可以還原影像所有信息量。這體現了全數字化土地利用信息的分類提取作業方法的優越性。

2.4 其他影響因素

除了以上提到的幾個解析度，還有滑鼠的定位解析度、圖像顯示軟體的定位方式等影響因素。一般滑鼠驅動默認滑鼠解析度（DPI）和顯示器解析度（DPI）為7∶1，也就是說滑鼠采樣到7個點，游標在屏幕上移動1個像素^［6］。

在圖像顯示軟體的定位方式方面，一般 CAD 系列的定位以每個像元的左下角為准，而ARCGIS 系列軟體以像元中心點定位，這兩種不同軟體獲得的同一像元點的坐標會有半個像元的誤差。

故以上提到的兩種因素對解譯精度的影響都是在像元級以下的，相對於其他系統誤差來說可以忽略不計。

3 結論

從地面信息到土地利用現狀數據產生的過程經過了成像、電腦顯示及人眼識別判斷等系統，由於各系統對信息的最小識別單元大小不同，信息在表達處理過程中有可能被壓縮或存在冗餘，分析各系統的相關解析度（解析度）有利於更精確和高效的獲得所需信息。

通過上述分析，若按正射影像給定比例尺在電腦屏幕上打開影像數據，由於正射影像數據每個像元的大小與電腦顯示器像元的大小不一致，而數據的坐標及地圖特性不變，即相同的圖面距離和屏幕距離代表相同的實地距離，故數據在電腦屏幕上表達的信息量有可能受到了壓縮（通常影像每個像元尺寸小於屏幕像元尺寸，所以為壓縮），壓縮的比例為屏幕像元尺寸除以影像像元尺寸的倍數。根據上文舉例數據，400 mm×500 mm標准分幅、8000×10000 像素的1∶1 萬正射影像在17 寸液晶顯示器屏幕上以1∶1 萬比例打開，數據信息量被壓縮了5×5 倍（以液晶顯示器像元點距0.26mm除以影像像元大小0.05mm）。若要完全表達影像所有信息，需要將比例尺放大5 倍，以1∶2 千比例尺顯示。

此外，人眼極限解析度對於傳統介質圖像來說是不可逾越的極限，但對於數字化生產過程來說，只要數據採集的精度能達到，就可以通過電腦屏幕放大來顯示，但需要分清各系統間的解析度大小和相互關系。

參考文獻

［1］粱耘.新一輪土地調查展望.見：新技術在土地調查中的應用與土地科學技術發展.北京：地質出版社，2006

［2］查宗祥等.國土資源行業「3S」技術應用方法研究.見：新技術在土地調查中的應用與土地科學技術發展

［3］呂利萍.雙像法與單片法生成 DOM 的比較.工程物理學報［J］，2006 （3）1：45～48

［4］國土資源部.土地利用更新調查規定.2005

［5］章毓晉.圖像工程［M］.北京：清華大學出版社，2006：325～330

［6］形形色色的解析度辨析.廣東印刷，2005 （1）.［EB］

I. 數字正射影像圖質量檢查的內容有哪些

主要考查的是數字正射影像圖質量檢查的內容。數字正射影像圖數據檢查主要包括空間參考系、精度、影像質量、邏輯致性和附件質量的檢查五個方面。具體內容：(1)空間參考系檢查包括大地基準、高程基準和地圖投影三個方面。(2)精度檢查。精度檢查主要檢查影像點坐標中誤差、相鄰DOM圖幅同名地物影像接邊差。(3)影像質量檢查。影像質量檢查主要包括正射影像地面解析度、數字正射影像圖圖幅裁切范圍、色彩質量影像雜訊、影像信息丟失等內容。(4)邏輯一致性檢查。邏輯一致性檢查主要包括數據文件的組織存儲、數據格式、數據文件完整性和數據文件命名。(5)附件質量檢查。附件質量檢查主要包括元數據、質量檢查記錄、質量驗收報告、技術總結的完整性、正確性。