航飞数字正射影像指标

A. 请问：用Terraphoto制作数字正射影像时，航拍相片显示不了，出现条纹，像打了马赛克一样是什么原因

相机参数给的不对，或者影像本身解压就有问题

B. 数字正射影像的概念

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。>
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。合肥市数字正射影像图DOM.jpg。
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、坐标注记、经纬度线、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。

C. 什么是正摄影像

正射影像作为一种数字测绘产品，同时具有几何精度、数学精度和影像特征，信息量大，内容丰富，直观真实，应用前景广阔。正射影像是指将中心投影的像片，经过纠正处理，在一定程度上限制了因地形起伏引起的投影误差和传感器等误差产生的像点位移的影像。传统摄影测量的方法生产正射影像精度高，但首先要求航空摄影、航片洗片、扫描数字化，还要有准确的外业像片控制成果和进行内业像片控制点加密以及在全数字摄影测量系统上进行像片纠正处理等，生产周期长，费用高，难以满足许多行业快速发展的需要。而利用高分辨率卫星影像制作正射影像，虽然精度不如摄影测量的方法高，但实效性好，实用性强，数据获取容易，生产周期短，能很好的满足社会许多行业的需要，从生产成本和生产效率上也有很大提高。本文基于这种思路，介绍利用遥感图像处理系统 ERDAS IMAGINE 进行 IKONOS 卫星数据处理制作正射影像的方法。
• 制作方法
1、融合
IKONOS 传感器，能够提供 1m 的全色波段和 4m 的多光谱 ( 红、绿、蓝和红外 ) 波段。融合目的是结合全色波段的高分辨和多光谱影像的彩色产生高分辨率、多光谱影像。
合并光谱波段红、绿、蓝和红外，生成 4m 分辨率的拟天然色影像，为了提高融合效果，此方法中多光谱影像加入了红外波段，这样融合后的多光谱影像比只合并红、绿、蓝波段更接近天然色。
ERDAS IMAGINE 分辨率融合提供了三种融合方法： Principal Component ， Multiplicative ， Brovey Transform 。主成分变换 (Principal Component) 最适合用于多光谱影像的原始传感器辐射特性 ( 色彩平衡 ) 尽可能被输出影像保持的要求，所以选此方法融合，来保持多光谱影像的拟天然色特性。
融合后去掉红外波段只保留红、绿、蓝波段。选择合适的波段顺序，生成 1m 分辨率的拟天然色彩色影像。
2 、采点纠正
Ikonos 在无地面控制点的情况下的自主定位精度是 12m ( 平面精度 ) 和 10m ( 高程精度 ), 为保证影像达到成图要求的精度，需进行影像纠正。已有包头市 1:10000 地形图矢量数据，采用二次多项式纠正的键盘输入控制点的方法，先均匀分布六点，在此基础上加入一定数量的冗余控制点。
计算中误差、残查及控制点 X 、 Y 坐标值误差。如中误差超限，选好控制点后进行重采样，采用多次纠正的方法。
重采样过程就是根据未校正图像像元值计算生成一幅校正图像的过程。 ERDAS 重采样常用三种方法：邻近点插值法 (Nearest Neighbor) 、双线性插值法 (Bilinear Interpolation) 、立方卷积插值法 (Cubic convolution), 通常采用双线性插值法进行重采样。
重采样后进行坐标编码。影像数据就具有坐标系统和投影信息。叠加纠正的影像和 1:10000 矢量数据来检验图像校正的误差，若满足要求数据纠正便完成。否则需再次纠正，直到符合限差为止。
3、拼接
拼接用“ DatePrep ”的“ Mosaic Image ”模块。拼接前先作直方图匹配，减少拼接后相邻影像的色调差异。拼接时选择合适的匹配方式和覆盖方法。匹配方式一般选“ Overlap Areas ” , 覆盖方法选“ Cutline Exists”和“Cut/Feather by Distance”，羽化距离一般取2、3，在保证精度的前提下使拼接更自然。
4、裁切
拼接完成后，根据所需图幅的坐标，按坐标裁切，生成 1 ： 10000 标准分幅的 DOM 。拼接 “ DatePrep ”的“ Subset Image ”模块。 PhotoShop 处理后的影像会丢失一些坐标信息，处理前根据“ Image Information ”的坐标值建立每幅 DOM 的头文件 *.TFW 。在 PhotoShop 下进行色调处理，使相邻图幅色调基本一致。最后进行图幅整饰，生成数字正射影像地图。
• 结束语
此方法降低了生产成本，提高了生产效率，缺点是精度受到限制，但可满足不同行业的不同需要。
如要利用 Ikonos 数据制作高精度 DOM ，可用 Ikonos 立体卫星影像生成 DOM 或利用已有的 DEM 进行纠正。

D. 数字正射影像的原理

数字正射影像（Digital Orthophoto Map 简称DOM)）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空像片/遥感影像（单色/彩色），经逐个象元进行投影差改正，再按影像镶嵌，根据图幅范围剪裁生成的影像数据。

E. 航空摄影测量的测绘成果主要有哪几种形式

四种：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）。

航空摄影测量（aerial photogrammetry）指的是在飞机上用航摄仪器对地面连续摄取像片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。

空中摄影是利用飞机或其它飞行器（如气球、人造卫星和宇宙飞船等），在其上装载专门的摄影机对地面进行摄影而获得像片，其中用飞机进行空中摄影的叫航空摄影。

外业包括：

①像片控制点联测，像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上明显地物点（如道路交叉点等），用测角交会、测距导线、等外水准、高程导线等普通测量方法测定其平面坐标和高程。

②像片调绘，在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素；测绘没有影像的和新增的重要地物；注记通过调查所得的地名等。

③综合法测图，在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。

F. 请问飞行航片用于成DLG和用于成DOM时，哪个对飞行要求更严格，严格在什么方面求解答谢谢！

数字线划地图（Digital Line Graphic，缩写DLG）是现有地形图要素的矢量数据集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面地描述地表目标。

数字正射影像（Digital Orthophoto Map，缩写DOM）DOM (数字正射影像图)：利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片、遥感影像，经逐个像元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据，它的信息比较直观，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。
从其概念可以知道DOM要求比较高，具体请查阅相关的专业文献。

G. 数字正射影像图与工作底图有什么不同

数字正射影像图是对航空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。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。

H. 土地利用现状调查中分辨率因素对数字正射影像解译精度影响的研究

魏立力

（北京市国土资源局信息中心，北京，100013）

摘要：从分辨率角度以定量分析的方法分析了影像分辨率、显示器分辨率、人眼分辨率等对影像解译精度的影响程度，明确了正射影像解译过程中几个不同分辨率概念，分析了其对影像解译精度的客观影响。

关键词：土地测绘；解译精度；定量分析；分辨率；数字正射影像

1 目前遥感图像处理技术在我国土地资源调查中的应用

遥感技术能够实时、准确、高效地反映地面信息的变化，为大范围获取和更新土地利用现状数据，提供重要信息源。近年来我国国土资源调查中普遍利用了这一新技术，通过航片、卫片结合全野外实地调查，将外业土地利用状况调绘在航片或卫片上，在内业通过单投影仪或手工转绘的方法将外业调绘内容转到标准分幅图上，全面查清当时土地利用类型、面积、分布等土地利用状况^［1］。然而，随着“3S”技术的不断发展，高分辨率正射影像生产工艺的不断完善成熟，以上这种遥感影像辅助调查的方法，已经远远不能满足高效率大规模土地利用现状调查的要求，业内专家提出了应用遥感数据制作正射影像图，利用遥感图像处理、模式识别等机器智能化手段，采用自动分类和目视解译相结合的人机交互方式提取土地利用类别信息，实现土地利用信息的内业全数字化分类提取。

目前高分辨率遥感数据用于土地利用数据快速获取和更新一般有两种方法，一是完全基于遥感数据的信息源，采用自动分类、人机交互目视解译，或二者结合的方法；二是充分利用现有数据基础，采用基于先验知识的土地利用分类或变化信息提取方法。基本方法是通过几何校正配准等技术手段，对遥感数据与土地利用基础数据和其他参考数据进行空间分析和处理，具体方法有主成成分分析法、光谱特征变异法、波段替换法等等^［2］。

虽然目前遥感图像处理、定量分析的理论技术已取得大量研究成果，针对1∶1 万以上大比例尺土地利用现状调查，以目视判读、人机交互方式获得土地利用现状图斑界线仍是实践中各种应用方法和技术流程的最终实现手段。目视解译是一个综合了先验知识、主观经验和一定偶然因素的判断过程，如何最大程度将这一过程标准化、客观化，减少判读过程中的主观性和偶然性，是提高调查成果精度和质量的重要研究方向。

2 影响影像解译精度的系统因素

全数字化土地利用信息的分类提取过程，通常是指将遥感数据制作为正射影像图，利用人机交互方式根据正射影像数据及相应辅助信息提取其土地利用现状图斑边界坐标，得到土地利用现状数字线划图。以数字信号处理的角度分析，从客观世界中土地自然状态这个初始信息源到最终的土地利用现状数据，信息传输主要经过了以下几个系统：客观世界——遥感影像——电脑屏幕——人眼，其中每一个系统的构成、性质，都会对最终成果有一定程度的影响。在以上系统的诸多性质中，分辨率概念是最基本和关键的一个。因为分辨率表征了一个系统能够识别对象差异的能力，通常这个识别过程已经对信号源进行了某个层面上的分类和压缩。

由于正射影像最大程度地还原了地物正形投影在平面上的状态和相互关系，土地利用信息的分类提取可直接在正射影像数据上进行判读解译，故本文省略了正射影像之前成像系统特点及分辨率的讨论，直接以给定的正射影像各项参数为讨论基础，分析土地利用信息的分类提取过程中正射影像系统的分辨率、电脑系统的显示分辨率、人眼分辨率等对解译精度的影响程度。

2.1 正射影像图的图面分辨率和地面分辨率

数字正射影像图（Digital Orthophoto Map，简称 DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感相片，经逐像元进行纠正、影像镶嵌、图幅裁剪等过程生成的影像数据，是同时具有地图几何精度和影像特征的图像^［3］。利用正射影像上的光谱信息和坐标信息，可以快速获取土地利用的情况和位置信息。

正射影像图的图面分辨率为：图幅长度（宽度）除以像素数，即每个像素的图面宽度，表示了图面能区分的最小范围。图幅大小不变，图面分辨率数值越小，影像图包含的像素个数也越多，图像的信息量也越大。

正射影像的地面分辨率为：影像代表的实地长度（宽度）除以像素数，即每个像素代表的实地宽度，表示了影像上能区分的最小的实地范围。

以北京市 2004年6月开始的集体土地地籍调查为例：调查使用航空正射影像作为1∶2千和1∶1 万土地利用现状调查和1∶1 万山区权属调查的基本工作底图，从图上解析地类及权属界坐标。其中1∶1 万正射影像为8000×10000 像素，400×500 mm标准分幅，表示实地4km×5km范围，即图上分辨率为0.05mm，地面分辨率为0.5m （500mm）。1∶2千影像为4000×5000像素，400×500 mm标准分幅，每幅表示实地0.8 km×1 km范围，图上分辨率为0.1mm，地面分辨率为0.2m （200mm）。

根据国土资源部 2005年《土地利用更新调查技术规定》中要求的“1∶1 万或小于1∶1万比例尺调查的影像分辨率不得小于2.5 m；1∶2 千以下比例尺调查的影像分辨率必须采用航空摄影或数字航空摄影影像”^［4］，以上数据作为工作底图能够满足调查要求。当然，规定中提到的影像分辨率指的是影像的地面分辨率，确保了一定比例尺调查基础上的调查精度。

2.2 电脑屏幕的显示分辨率

电脑屏幕的分辨率通常表达为屏幕上横向与纵向的像素数，如1024×768、800×600等。换算成上文定义的分辨率表达方式（可分辨的最小单元尺寸）为：屏幕实际尺寸除以像素数。举例来说，一般15英寸LCD的可视面积为285.7mm×214.3mm，它的最大分辨率为1024×768 （也就是说可将面板的长分成1024 份，宽分为768 份），点距＝长边/1024 （宽边/768），即285.7 mm/1024＝0.279 mm （214.3 mm/768＝0.279 mm），所以这款15 英寸 LCD 的点距为0.279 mm。同理可得，17 寸液晶的点距则为0.264 mm。

需要注意的是，正射影像图是经过纠正和镶嵌，根据图幅范围裁剪生成的具有地图几何精度的影像数据。由于正射影像图规定了一定的比例尺，在电脑屏幕上显示时若按图幅大小1∶1 打开，此时的影像质量受到了压缩。这是因为，屏幕像元的大小（显示分辨率）与图上像元的大小（图上分辨率）不一致。以 17 寸液晶显示器为例，其屏幕点距为0.264mm，而前面提到的400mm×500mm标准分幅、8000×10000 像素的 1∶1 万正射影像，每个像素图上宽0.05 mm。由于比例尺约束，为了在一定的图面距离上表达一定的实地距离，正射影像在电脑屏幕上显示时影像像素进行了重采样：屏幕上一个像素单元的长度约是图像上5个像素单元的长度，此像元的属性值采用了原影像中5个像素值的插值。这个过程相当于对影像进行了压缩，如果要还原影像最大信息量，使屏幕上像点和图像像素一一对应，在以上数据情况下需要在屏幕上对影像放大约5 倍。

2.3 人眼的分辨率

人眼的极限分辨率是1 分（1 度的六十分之一）。也就是说如果两个点和眼睛的连线所形成的角度小于1 分，人眼无法分辨这两个点。这是根据人眼的生理构造计算出来的，忽略视觉条件及个体差异，通常人眼的正常分辨率约为3^［5］。

以30 mm为作业员作业时眼睛距离屏幕的距离，根据弧度计算公式，人眼在屏幕上的分辨率大约为0.26 mm；以10 cm为作业员作业时眼睛距离图纸的距离，人眼在图纸上的分辨率大约为0.08 mm。前者与当前电脑显示器屏幕分辨率基本一致，对于后者，考虑到印刷纸张等因素，人眼在传统介质（如纸张、塑料等）上的极限分辨率约为0.1 mm。如此，对于上文提到的400 mm×500 mm标准分幅、8000×10000 像素的 1∶1 万正射影像，若要打印输出为传统介质影像图，则图像信息量也受到了压缩，因为按照标准分幅其每个像元大小为0.05mm，而人眼只能分辨0.1mm的像元，但影像数据若在电脑屏幕上打开，按照上文提到的比例放大，则可以还原影像所有信息量。这体现了全数字化土地利用信息的分类提取作业方法的优越性。

2.4 其他影响因素

除了以上提到的几个分辨率，还有鼠标的定位分辨率、图像显示软件的定位方式等影响因素。一般鼠标驱动默认鼠标分辨率（DPI）和显示器分辨率（DPI）为7∶1，也就是说鼠标采样到7个点，光标在屏幕上移动1个像素^［6］。

在图像显示软件的定位方式方面，一般 CAD 系列的定位以每个像元的左下角为准，而ARCGIS 系列软件以像元中心点定位，这两种不同软件获得的同一像元点的坐标会有半个像元的误差。

故以上提到的两种因素对解译精度的影响都是在像元级以下的，相对于其他系统误差来说可以忽略不计。

3 结论

从地面信息到土地利用现状数据产生的过程经过了成像、电脑显示及人眼识别判断等系统，由于各系统对信息的最小识别单元大小不同，信息在表达处理过程中有可能被压缩或存在冗余，分析各系统的相关分辨率（解析度）有利于更精确和高效的获得所需信息。

通过上述分析，若按正射影像给定比例尺在电脑屏幕上打开影像数据，由于正射影像数据每个像元的大小与电脑显示器像元的大小不一致，而数据的坐标及地图特性不变，即相同的图面距离和屏幕距离代表相同的实地距离，故数据在电脑屏幕上表达的信息量有可能受到了压缩（通常影像每个像元尺寸小于屏幕像元尺寸，所以为压缩），压缩的比例为屏幕像元尺寸除以影像像元尺寸的倍数。根据上文举例数据，400 mm×500 mm标准分幅、8000×10000 像素的1∶1 万正射影像在17 寸液晶显示器屏幕上以1∶1 万比例打开，数据信息量被压缩了5×5 倍（以液晶显示器像元点距0.26mm除以影像像元大小0.05mm）。若要完全表达影像所有信息，需要将比例尺放大5 倍，以1∶2 千比例尺显示。

此外，人眼极限分辨率对于传统介质图像来说是不可逾越的极限，但对于数字化生产过程来说，只要数据采集的精度能达到，就可以通过电脑屏幕放大来显示，但需要分清各系统间的分辨率大小和相互关系。

参考文献

［1］粱耘.新一轮土地调查展望.见：新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展.北京：地质出版社，2006

［2］查宗祥等.国土资源行业“3S”技术应用方法研究.见：新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展

［3］吕利萍.双像法与单片法生成 DOM 的比较.工程物理学报［J］，2006 （3）1：45～48

［4］国土资源部.土地利用更新调查规定.2005

［5］章毓晋.图像工程［M］.北京：清华大学出版社，2006：325～330

［6］形形色色的分辨率辨析.广东印刷，2005 （1）.［EB］

I. 数字正射影像图质量检查的内容有哪些

主要考查的是数字正射影像图质量检查的内容。数字正射影像图数据检查主要包括空间参考系、精度、影像质量、逻辑致性和附件质量的检查五个方面。具体内容：(1)空间参考系检查包括大地基准、高程基准和地图投影三个方面。(2)精度检查。精度检查主要检查影像点坐标中误差、相邻DOM图幅同名地物影像接边差。(3)影像质量检查。影像质量检查主要包括正射影像地面分辨率、数字正射影像图图幅裁切范围、色彩质量影像噪声、影像信息丢失等内容。(4)逻辑一致性检查。逻辑一致性检查主要包括数据文件的组织存储、数据格式、数据文件完整性和数据文件命名。(5)附件质量检查。附件质量检查主要包括元数据、质量检查记录、质量验收报告、技术总结的完整性、正确性。