基于ERDAS IMAGINE的数字正射影像的制作

基于ERDASIMAGINE的数字正射影像的制作目录TOC\o"1-3"\h\u32434摘要 IIBASEDONERDASIMAGINEDIGITALORTHOPHOTOMAPSPRODUCTIONABSTRACTWiththerapiddevelopmentofremotesensingtechnologyandcomputertechnology,thedigitalorthophototheactorincreasinglyimportantroleinpeople'slivestoquicklyprovidethebasicdataresourcesforurbanplanning,constructionandlong-termeconomicdevelopment.Invarioustopographicmapproduction,resourcesandtheenvironmentsurvey,naturaldisastermonitoring,urbanplanningandconstruction,theuseoflandsurvey,andprotectionofthenaturalenvironmentplaysanimportantrole.Especiallyintoday'srapideconomicdevelopment,thespeedandquantityoftraditionaltopographicmapupdateshavebeenbehindthetimesthespeedofdevelopment.Remotesensingsatelliteimageswithhighresolution,goodimagequality,largequantitiesofproductionwithinashortperiodoftimeimagery,hasbeenmadeabettereffect.Theproductionofdigitalortho-imagemaps(DigitalOrthophotoMapabbreviationDOM)realitysignificant.Thischapterintroducesthedigitalorthophotodevelopmentstatus，andthesignificanceofdigitalorthophotomapproductionmethodsaresummarizedandanalyzedin-depthexploration,precisioncontrol.AtthesametimetheproblemsintheprocessofthisstageproductionDOMandsolutions,provideareferenceforthefuturehairlong-termdevelopmentofthedigitalimagingapplications.KEYWORDSDOM；ProductionMethods；QualityControl；ResearchSignificancePAGE24１绪论随着科技的进步，人们的思想观念也慢慢发生着变化，人们对各个行业新技术的接触和研究也越来越广泛，当然对测绘行业也是如此。人们在计算机方面和信息管理方面的科技化和数字化的成果也给测绘事业的发展增加了新鲜的血液。传统的测绘工作内容也在不知不觉中发生着改变，测绘成果内容也逐渐丰富起来，生产的速度也不断改进，但是发展空间仍然存在，比如说尽快建立基础地理信息库，不断满足国民经济建设和社会发展要求。在现代信息化的环境中，城市发展变化迅速，紧贴城市发展的需要数字影像信息产业迅速壮大，3S技术（遥感技术（Remotesensing，RS）、地理信息系统（Geographyinformationsystems，GIS）、全球定位系统（GlobalPositioningSystems，GPS））及4D产品（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）不断发展和完善[1]，逐渐渗入到广大用户的生活和生产中。使用ERDASIMAGINE的主题模块，对遥感影像进行几何校正和图像增强，图像融合等处理，最后生成带有空间地理位置信息的遥感影像，作为影像数据层输入GIS系统中，服务于人们的各种需要。1.1数字正射影像的发展早期数字正射影像的生产包括一下几个主要方面：控制点的外业测量、空中三角加密测量、航空摄影、以及后期的DEM的生成和数字镶嵌。在这些处理环节中，占用时间多、制作成本比较高的主要是外业控制测量和DEM的生成。因此整体制作周期变长、难度加大。这些都不能充分满足制作精度高、生产成本低，需求量大的用图需要。并且，我国的一些地区，地理信息更新较快的，它的前期的测绘成果比较接近与当前建设用途的测绘工作。因此研究如何提高生产效率，如何把前期的测绘成果应用到目前的数字正射影像的生产中去，是一个很有价值的研究方向。目前国内已经普遍使用数码航摄，这样以来影像扫描的步骤大大减少，对原始影像的利用效率也会大大提高，同时也提高了影像的空间数学精度。并且人们已经着手来提高数字正射影像的成图效率，所以在卫星遥感获取原始影像数据以后，就能够较快的制作出图，供社会经济建设使用，彻底改变以往的人工拼接方法。由于国内外遥感卫星事业的快速发展，摄影测量和遥感成果也慢慢的应用到人们的生活中去，促使数字地图技术也有了大踏步前进。尤其是高分辨率遥感卫星的发射，极大推动了遥感图像数据的利用，给批量生产高精度正射影像图带来了新的希望。目前在首次的操作实验中，以部分省区为例，在较短的时间里批量制作出1：50000、1：100000分辨率高、影像质量好的系列影像图已经取得了圆满成功[2]，并且较好的应用到了城市规划建设中去。通过首次使用，人们已经积累和掌握了一些高效制图技术。所以利用不同的影像处理软件和不同的遥感数据源、快速制作数字正射影像的方法很快被应用。现阶段快速制作数字正射影像的方法越来越多。例如ERMapper或者ERDASIMAGINE等软件技术已经投入使用。在生产作业中比较常用的数字摄影测量系统也有较大发展。目前出现：美国的DAMCS(DigitalAutomaticMapCompilationSystem)，Helava的DPW(DigitalPhotogrammetryWorkstation)，原德国Zeiss厂的PHODIS，我国原武汉测绘科技大学的VirtuoZo，中国测绘科学研究院的JX4等[3]。随着生产数字正射影像制作方法的日臻成熟，正射影像图的应用已经深入到了生活的方方面面。城市及区域规划、土覆盖制图、土地利用、地质和土壤制图、水资源、湿地制图、测绘（地形图的修补测及专题地图的制作）、农业、牧地、林业、自然环境评价和地类地形分析、生态学、城市虚拟景观的制作等方面都有所涵盖[4]。1.2数字正射影像的特点在遥感影像的成图过程中，由于受到多方面环境因素的局限和影响，影像与实际地物有一定的偏差，产生量一定的变形，严重的甚至影像失真。根据专业测绘制图和地图制图的软件，对数字正射影像进行处理。经过基本的几何和辐射方面的校正后，在进行图像融合和色调处理，最终消除来自各各方面的图形变形、距离误差等。通过这些基本技术操作，得到包含有各种地理信息的数字正射影像地图。因为是正射投影，所以能够很好地解决中心投影引起的各种变形问题，而且直观形象，所包含的信息量也大大增加，是各类遥感影像应用的可靠参考依据。数字正射影像图的优点特点当然显而易见人们研究的目的当然是应用了。较为充分的应用才能发挥数字正射影像图的最大价值，这样的研究工作才有意义。首先，DOM与传统地形图相比的表层优势在于它的直观逼真。由于采用摄影和遥感技术，消除了很多人为的误差，弥补了人们手工无法达到的精度和制作水准，并且信息量也大大增加，并且数据结构也美那么复杂，这就方便了人们利用过程中在较短时间内的判读与量测，数字正射影像的质量就提高了，且应用价值可观。其次，DOM信息量丰富。数字正射影像由于其制作特点，包含的信息丰富，人们可通过专业人士对航片的解读与分析，可分析出拍摄景观的实地地形信息和自然人文信息，方便人们对地形险要和遥远偏僻地区的研究和信息更新，为人们做好自然灾害的预防工作和城市规划建设提供可靠依据，这也是它吸引人们的原因之一。1.3数字正射影像的研究意义DOM最突出的特点就是集几何精度和影像特征与一身。作为新一代的数字摄影测量产品，它拥有信息量大，内容丰富，直观真实，资料来源丰富等明显优势。其中卫星遥感包括气象卫星、陆地卫星、海洋卫星和雷达卫星等对地观测，本身使用价值十分可观。在日常工作中，快速获取的单幅或多幅影像数据都是卫星数字正射影像制作的可靠图像数据源。随着科技日新月异的变化发展，“3S”技术也被注入了鲜活的血液，逐步进入到人们的生活中。“3S”(GPS、GIS、RS)的集成应用技术以DOM为基础，发展前景十分广阔，卫星正射影像大规模的制作与应用，将会越来越多的进入人们生活，因此已经成为加快人们现代化信息建设必不可少的一员。所以说利用卫星遥感资料制作卫星数字正射影像图（DOM）有着重要的利用价值。简单的了解正射影像图的制作，进一步掌握数字正射影像的制作流程是本专业人员应该掌握一项基本技能。随着测绘事业的发展，地理信息数据样式也越来越多，卫星数字正射影像就是其中最具潜力的一种。既符合生产技术规范又满足建库标准，是对数字正射影像图最基本的要求。由于生产中存在着多种不确定的影响，最终成图往往差强人意，所以人们还需要对其制作过程作深入详细了解，以应对各种突发状况的发生，尽量提高其影像质量，增强其最终使用性能。数字正射影像图本身的质量如何将直接影响到最终的使用效果，因此，做好质量控制也很必要。在制图过程中，影响出图质量的因素有很多。其中最主要的是对影像的精度和色调质量两个方面的影响。实地的测量方法、几何校正、数字高程模型点的精度，数据源的质量，图像的处理过程等都会对影像成果的整体质量产生影响。这些影响因素密切相关。因此要对制作过程严格把关，对制作成果的质量负责，所以研究意义重大。2数字地图的简介2.1数字地图的背景在科学技术现代化和电子信息技术数字化的潮流中，传统的信息渠道如纸制的地图和一些零散的数字地图等已经不能满足人们日益剧增的应用要求。在海、陆、空部队信息化和自动化的今天，高效能便捷的数字地图产品研究迫在眉睫。各种范围的数字地图及各种各样的地图数据库和地理信息系统的建立也就随之而产生。数字地图具有传统地图无法比拟的优势，在现在生活中地位无可替代。首先，它信息更新技术方便了。基于其数字形式的特点，对于图像地理信息的更改和增添处理能够在几秒钟内完成，技术手段易于掌握，大大缩短了地图制图的周期，避免了传统的制图修图的打印浪费。通过与遥感影象、摄影像片等多种影像数据源的结合，增加地图的信息承载量，扩大使用范围。最后，人们可以利用数字地图记录的信息，制作出其它地形图，如利用图中的等高线信息，通过测量和制作处理生成DEM，将地表起伏表现出来，直观立体地以数字形式表示出地形地貌。这些功能和效果普通地图都是永远无法代替的。我们知道，作为航空摄影测量的基础资料，航摄像片的质量对航空摄影测量准确度和精确度以及工作效率都有很大直接关系。为了提高测量质量，卫星遥感影像被广泛应用于测绘生产中，并显示出了传统影像不具备的直观、可靠、信息丰富、可读性强等特点。随着人们对生活的要求越来越高，产生了新的想法和追求，国际上出现了“数字地球”的概念和说法，信息化的浪潮使得信息化产品就成了人们追求的香饽饽，数字化地形图的孕育背景也就形成了。2.2数字地图的分类数字地图的分类方式较多，国际上惯用的分类方法有以下三种。第一，按基准面来分。在对地球的各种属性和特点的研究过程中，由于条件有限，人们默认采用一个与大地相近的、可以用数学方法来表达的旋转椭球来最大限度的逼近地球的形状来满足人们的研究，人们称之为基准面。它在测量测绘和地图制图中发挥着巨大作用。参考椭球是指与地球上某一地区的大地水准面符合得最好的、方便人们进行地形划分和研究的旋转椭球。例如我国常见的“北京54”坐标系、“西安80”坐标系以及WGS1984坐标系。目前使用过程中的资料多以WGS1984坐标系为准[5]。第二，按投影方式来分可以分。高斯-克吕格投影（Gauss-Kruger）、通用横轴墨卡托投影(UniversalTransverseMercator)是按这种方法分的。高斯-克吕格投影的分带形式有两种：6度和3度。其中，每一个分带都是一个独立的平面直角坐标网，在人们的地球研究和坐标换算中带来了方便。将投中央经线和赤道投影后产生的的直线命名为X轴、Y轴。因为计算中经度方向的坐标有可能出现负值的情形，人们默认从每个分带的中央经线向西500公里。这两种投影可以进行坐标转换。第三，按地图包含信息来分。有数字线划地图（DLG）、数字栅格地图（DRG）、数字正射影像图（DOM）、数字高程模型图（DEM）和各种数字专题（专业或非专业）地图等。DLG是对每幅经几何处理、图像校正等处理后的影像图，对其要素进行各种处理而形成的一种矢量化数据文件。DRG是各种比例尺的纸质地形图和专业彩图的数字化产品。DOM数据源精度较高，是取航空像片和高分辨率卫星遥感图像，以此进行相应的图像处理而得到的数据。DEM是在特定投影平面上规则的空间水平间隔的高程值矩阵。3正射影像图的制作原理3.1正射影像制作的制作原理经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像（单色或彩色），通过逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌等处理，按规定地图制图要求和图幅规范范围裁剪，加上公路里格网、图廓（内、外）修饰、标注，就形成了数字正射影像图（DigitalOrthophotoMap，缩写DOM）。数字正射影像图和我们通常所接触的地图不同，它是正射投影图，是对地面上的信息在影像图上真实客观的反映，并且所包含的信息丰富，可读性强。航空摄影所得到的像片都是中心投影的，即所有的投射线均汇聚于相机的摄影中心。由于航片不一定平行于地面，拍摄方向不断的发生变化，而且与地面之间存在一定的高差，航片与普通的地图不同也就表现出来了。只要对航片进行几何纠正，也就和普通地图差别减小了。在传统技术中，人们通过研究，制造一种叫作纠正仪的模拟仪器，来纠正存在几何变形和误差的航片。在当今信息化有一定的发展，人们又有了最好的纠正工具：基于DEM的影像纠正。通过全数字摄影测量系统纠正所得到的影像便是正射影像图。数字微分纠正与光学微分纠正一样，目的都是实现二维影像之间的几何转换。在明确原始图像源和纠正后目标图像之间的几何关系后，开始进行数字徽分纠正。徽分纠正可以分为两类点元素纠正和线元素纠正两类。有时也有面元素纠正。其中线元素微分纠正较为普遍。它的最小纠正单元是很窄的缝隙。这与数字影像不同，它的最基本的单元是像素，排列矩阵属于像元素排列。因此，点元素微分纠正是数字影像的校正的首选方法。能否真实地测定每个像元的物方坐标X、Y、Z的关键在于能否真正做到点元素微分纠正。像元的物方坐标在生产中一般采用线性内插，此时数字纠正采用线元素纠正或面元素纠正。3.2正射影像制作的制作要求DOM本身是地图的一种，它具有所有地图的特点，包含几何精度和影像特征，含信息量丰富，常被用于背景控制信息，或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等。基于上述原因，有必要研究高精度高质量数字正射影像生产过程中的方法和技术特点，对生产出高质量数字正射影像图的生产技术与质量控制方法进行探讨。就一般而言，制作过程的质量控制方面一般需要满足：影像中植被信息必须齐全，直方图（0-255个灰阶）没有灰阶信息缺失情况。色调要柔和，纹理要清楚，细节要明显。整体色调应基本一致，反差适中，植被信息的色调能够真实辨别。影像采用无缝镶嵌，避免影像的错位和色彩突变。对影像进行图像融合处理。融合过程用主成分变换方法，对分辨率低的多波段上数字影像（含红、绿、蓝或近红外波段）与高分辨率的全色波段数字影像进行处理。突出植被信息[7]。为确保制图成果的使用性，数字正射影像精度和质量两方面都要加以控制。首先，可以采用对空三加密成果及纠正用DEM的精度进行控制，以保证位置精度满足要求。而对于最终的DOM位置精度检测，要根据不同的精度要求，用实测或叠图的方法来检查。影像质量方面，从原始影像扫描到得到DOM，质量控制需要贯穿制图整个过程。最终通过建立客观的量化标准，客观地对影像质量的检查。所以，随着计算机技术的进一步发展，DOM必将更加深入、更加广泛的运用到各行各业。而各个行业对DOM的运用方式有所不同，从而对DOM质量的关注焦点也会有差异，因此，应在总体原则控制下不断探索出不同应用领域的质量控制细则以及生产数字正射影像图的新技术、新方法。4数字正射影像的制作数字正射影像一般是利用航摄或卫星遥感获取的，本身具有较高分辨率，有全色影像和多光谱影像两种。一般情况下经过航摄相片的几何纠正及相应的图像处理后，传感器倾斜、地球曲率、地形起伏等引起的畸变得到处理，最终影像就能成为质量合格的影像数据供人们使用。所以概括它的基本制作内容主要有数字栅格地图的制作、遥感影像的几何精纠正与配准、影像融合、影像镶嵌、附加信息整饰、质量检查等。在制作方法上，数字正射影像图的纠正方法有两种：非基于DEM的纠正方法和基于DEM的纠正方法。前者与光学纠正仪的原理一样，只是操作的过程移植到计算机上，所处理的对象变成了数字影像而已，用这种方法进行生产，操作简单、速度快，但精度不高，而且只能用来做平地的正射影像图，不能满足有起伏的地区的需要[13]。而基于DEM的纠正又分为两种方法，一是单片数字微分纠正，一是全数字摄影测量系统[8]。二者在应用中有差别：单片数字微分纠正的操作简单、制作速度快且成本不高。它能在充分利用已有的数据的基础上，充分利用已有成果，能够大大提高了作业效率。因此DOM的生产作业方法在某地区范围的DEM生产完成后会被化简，只进行影像数据更新即可。全数字摄影测量系统集影像数据的获取存贮处理成果输出等为一体，自动化程度好生产效率高、功能齐全、成果满足多样信息数字化的要求、成果可视性良好。尤其是能够达到直线较高精度的全自动化一体匹配的效果，受到人们的广泛青睐。前者由系统自身生成DEM，通过进行相应几何纠正得到数字正射影像图。而后者是根据外部资料查询获得DEM，进行纠正得到DOM。使用过程中，根据不同项目的需求仔细斟酌，考虑应用范围成本要求等因素生成DOM。如果地形图已经满足高精度用户的需要，就不必为了更高精度而是成本增加。这个过程应满足接边和出图质量的要求，通过合适的制作方法最快制作出图，及时反映地表现状。了解了它们各自的这些特点，再制作过程中的就减少了基于不同情况的制作方法选择和最终的使用的盲目性，有利于提高正射影像的制作效率和应用价值。就目前来看，DEM还没有覆盖大部分区域，因此很多生产单位都使用全数字摄影测量方法。如果某个测区已经有DEM数据，即可以使用单片纠正的方法。现在国际上有很多种制作正射影像图的软件，ERDAS软件制作正射影像图是其中常见的一种，今天我们主要介绍用这种方法来制作正射影像图，并详细研究它的质量控制方面的主要技术以，以增大成果的使用性。4.1ERDASIMAGINE软件的介绍ERDASIMAGINE是美国研发的一款测绘工程行业中比较成熟的专业遥感处理与地理信息系统图像处理软件。它最突出的模块化，分块化的优点使它在制作正射影像的众多软件中脱颖而出。它根据不同的处理功能自身模块化，可最大限度地满足用户的专业应用要求，也使制作过程便捷了不少。详细来说，这款软件是基于Windows的综合测量软件包。它的主要图像处理模块是OrthoBASE。人们可以使用它处理源自不同型号的相机及测量传感器的图像数据，实现高精度的三角测量和正射影像的几何校正等技术型操作方便了不少。与传统的三角测量正射校正相比有明显的优势。本文就是采用该模块进行数字正射影像的制作。4.2正射影像图制作流程数字正射影像图的控制资料主要有数字栅格地形图高精度外业控制点。通过对卫星数据的处理和合乎标准规格的图幅整饰，形成满足要求的数字正射影像。制作流程如图4-1：DRG及DEM模型卫星遥感数据预处理DRG及DEM模型卫星遥感数据预处理数字影像几何纠正数字影像几何纠正质量检测分辨率融合质量检测分辨率融合光谱增强光谱增强数字影像镶嵌数字影像镶嵌输出正射影像图后期编辑输出正射影像图后期编辑图4-1数字正射影像制作的流程图4.3正射影像的制作步骤4.3.1准备工作数字正射影像图制作的准备内容涉及制作的全过程，包括参考源的准备、卫星影像的收集、卫星参数的获取。对研究区域的地形、地貌的调查，用来确定纠正模型的选择、保证纠正控制点的选择有较高的精度，满足最终影像的精度。纠正参考源的准备收集研究区域的各种相关的控制点坐标、地形图，同时还要对研究区域进行实地踏勘，获取当地的地理、文化、交通、气象等对遥感影像获取有影响的的信息，这些信息都是影响正射影像图质量的最原始的因素，是正射影像图制作过程中各项参数设置的重要参考资料，然后由这些资料制作数字栅格地图和数字高程模型。原始卫星影像收集下表列出了目前的国际上的比较流行的集中卫星影像来源及其特性[5]。卫星影像影像来源地面分辨率（m）成像幅宽（）Quickbird美国全色：0.61m多光谱：244~288m16.5×16.5Ikonos美国全色：1m多光谱：4m11×11Spot-5法国全色：2.5m，5.0m多光谱：10m60×60TM美国全色：15m多光谱：30m185×170Spin-2俄罗斯RKV-1000：2mTK-350：10mRKV-1000：40×180TK-350：200×300表4-1卫星影像来源及其特性4.3.2校正相片检查地图模型：在进行几何纠正之前，必须确认这幅图像没有地图模型，如下图ImageInfo图框中MapInfo这栏中的Geo.Model为None，则确定了图像已经没有了模型。图4-2ImageInfo图框选择几何校正模型如下表4-2几何校正模型。表4-2几何校正模型模型功能Affine图像仿射变换（不做投影变换）Polynomial多项式变换（同时做投影）Reproject投影变换（转换调用多项式变换）RubberSheeting非线性、非均匀变换Camera航空影像正射校正LandsatLandsat卫星图像正射校正SpotSpot卫星图像正射校正多项式变换在卫星图像校正过程中用的比较多，在调用多项式模型时，需确定多项式的次方数，次方数与所需的最少控制点数是相关的，计算公式为：（t+1）*（t+2）/2（4-1）其中：t为次方数，即1次方需要3个控制点，2次方需要6个控制点，3次方需要10个控制点。如下表4-3几何校正选点模式。表4-3几何校正选点模式模式含义ViewertoViewer：ExistingViewerImageLayer（NewViewer）VectorLayer（NewViewer）AnnotationLayer（NewViewer）视窗采点模式：在已经打开的视窗中采点在新打开的图像视窗中采点在新打开的矢量视窗中采点在新打开的注记视窗中采点FiletoViewer：GCPFile（*.gcc）ASCIIFile文件采点模式：在控制点文件中读点在ASCII码文件中读点MaptoViewer：DigitizingTablet（Current）DigitizingTablet（New）KeyboardOnly地图的采点模式：在当前数字化仪上采点在新配置数字化仪上采点通过键盘输入控制点由此可见，不同的情况对应不同的几何纠正采点模式，不能乱加套用。如果需要校正图像对应区域的数字地图是现有的、或可以通过简单操作获得，就可以应用第一种模式（视窗采点模式）。如果事先已经通过能够得到控制点的坐标，通过ASCII数据文件或ERDASIMAGINE的控制点文件格式保存，就调用第二种类型（文件采点模式）。如果情况另有特殊，唯一参考数据是硬拷贝的地形图或坐标数据纸，就采用第三种类型（地图采点模式）。进行几何校正：首先要设置相机模型参数和基准，选取图像的4个角点位基准点，如下图4-2基准点选取图所示：图4-2基准点选取图输入了像片的坐标以后，软件自动计算出了误差为0.2142，这个值必须要小于1，可以移动基准点的位置来改变这个误差值。改变投影方式如下图4-3ProjectionChooser对话框所示：图4-3ProjectionChooser对话框应用并保存为（.gms）格式的文件。启动地面控制点工具和计算中误差，见下图4-4GCPTool对话框。图4-4GCPTool对话框接下来是重采样。重采样过程是根据未校正图像像元值计算生成一幅校正图像过程，原图像所有的数据层都将进行重采样。重采样参数的设置和操作如下图4-5Resample对话框和图4-6Viewer#1对话框所示。图4-5Resample对话框图4-6Viewer#1对话框校正，如下图4-7：图4-7校正参数设置4.3.3图幅整饰为了在Photoshop软件后继的处理的顺利进行，我们需要通过（*．dxf）文件格式，通过CorelDraw转换成（*．psd）格式，然后进行进一步的图幅整饰。（1）将图中主干道名称标注出来。（2）将图幅名、内外图廓、十字叉丝、整公里数、等按照规程要求在图中相应位置进行标注。（3）将正射影像图的基本信息在图中标注出来。其中包括所使用的比例尺、影像的拍摄时间等。4.3.4精度检测成果实行二级检查、一级验收制度，各工序作业人员必须认真检查，验收由总工办组织实施，对产品实行抽样检查，抽样比例为30%，检查验收方法为上机实查和部分图幅回放检查，具体内容为：（1）检查成果图图幅尺寸，像素数。（2）数学检查。核对文件的首末公里网、四个图廓点、控制点、经纬网交点等的坐标值与理论值。（3）平面精度的检测。平面精度检测的方法有多种，可以依据情况选择。区域网加密桩点法、数学精度法、解析桩点法、数字摄影测量法、利用已成图检验等方法。计算影像数学精度公式如下：(4-2)（4）影像质量。采用放大的方法观察影像各处细节是否清楚，如果出现斑点、划痕、模糊等现象，应予以处理。（5）接边检测。接边处影像监测：用目视检测法看相邻数字正射影像图幅接边处影像的亮度、反差、色彩是否一致。接边精度的检测：取相邻两DOM影像图重叠区域处同名点。（6）扫描航片的质量。正射影像应纹理清楚、信息含量不缺失、影像色调显示均匀、反差大致适中，一般相同低形地貌的影像灰度的方差和均值应一致，灰差不大于15。（7）整饰质量。比对比例尺和地图制图规范及最初的设计书，按照规范标准，对图中各种注记的字体和大小以及矢量线进行检查。（8）附件质量。地形图的附件包括技术设计书、技术总结、检查报告、验收报告、文档簿、图件、元数据文件等。可以根据情况检查附件的齐全性、正确性。5DOM成图质量控制及特点正射影像作为摄影测量与遥感主要产品之一，它代表着科学水平的进步，必须是一张精确的地图，同时也应该是一张优美的图像。误差是难免的，但错误不能太多。而正射影像图的制作过程直接影响成果质量因此，探讨如何控制好成图质量，生产出高质量的数字正射影像非常必要。5.1影响数字正射影像图质量的因素制作影像图过程对影像图的质量产生影响是直接的，了解影像因素，然后制作过程中多加注意是不错的方法。主要影响因素有以下几方面：（1）源图像的影响航空摄影测量是航测成图的一个基本的环节，源图像的质量对最终的成图精度和质量有决定性影响。在航空摄影测量时，在保证相机焦距满足成图精度要求前提下，要保持晒片过程中环境的干净，晒片时尽量保护好底片，避免产生划痕。（2）测量和解算过程对影像的影响测量和解算过程对影像也有影响，所以我们可以采用统一局域网布设，严格控制测量精度，高程控制点采用航线网布设。数字空三也要首先满足足够精度要求，内定向的中误差不能大于0.020mm，相对定向与模型连接的较差上下视差一般不大于0.008mm，绝对定向精度限差不得超过表5-1所示：表5-1空三加密的精度指标类类别项目城区及平地丘陵说明加密点中误差平面（m）0.70.7高程（m）0.250.35定向点残余误差平面（m）0.50.5加密点中误差的0.75倍高程（m）0.180.25多余野外控制点不符值平面（m）0.880.88加密点中误差的1.75倍高程（m）0.310.43区域网间公共点较差限差平面（m）1.41.4加密点中误差的2倍高程（m）0.50.7（3）DEM的采集、编辑对影像图的影响DEM的采集直接关系到像片纠正的精度和最终的图像是否会产生变形，因此在采集DEM时要特别注意。（4）像片辐射处理对影像成果的影响数字正射影像要保证足够的辐射处理精度，最终的影像应该清晰，反差对比适宜色调均匀。影像成果没有模糊、扭曲等现象。一般航摄像片是中间亮四周暗，或着上下颜色不均匀。不同航线的亮度差别也会较大。所以像片辐射校正精度显得尤为重要。（5）像片的纠正和拼接等对影像成果的影响在所纠正的像片中，鉴于离像主点越远地物投影误差就越大的特点，正射影像的制作尽量取像片的中心地带。拼接线要尽量沿像片重叠范围的中间画。像片在拼接时不能遗漏，要按顺序来。走拼接线时，对于地物密集的地方要多次对照，避免出现地物丢失和影像叠置的现象。5.2对DOM进行质量控制目前，数字正射影像图(DOM)的生产制作过程和方法已经基本成型，但由于实际生产过程中充满着不确定因素的影响，最终的成图通常不能达到人们的期望。随着科学技术的发展，市场竞争也日益激烈，人们对正射影像图的质量要求也随着愈来愈高。怎样才能控制好质量，做出内容丰富、美观得体的高精度数字正射影像图是一个非常值得探讨的问题。生产数字正射影像图质量控制的主要方法有以下几种:（1）加强对航片数据的把关进行DOM生产前，应做好各种资料准备工作。包括选取满足项目所要求指标的影像资料，并保证良好的现世性。其中影像数据应影像清晰明了，没有较大的噪点、划痕条纹和各种影子。色彩反差应该适中，框标清晰，色调饱和。控制资料要保证全面，不能有缺失。（2）航空摄影底片扫描扫描的航摄底片时，应该根据制图的需求，通过计算来选合适的分辨率。扫描底片时也要注意，等航片影像有显著变化时进行预扫描。通过设置航片扫描的参数，得到呈正态分布的影像扫描灰度直方图。（3）外业控制控制资料的选择也有要求。应采用带有加密成果的。如果情况不满足，也可以采用野外近期测量成果。（4）内业的空三加密空中三角形加密方法是内业处理数据的经典算法。加密过程中，在需要的条件下要尽可能多的选择靠近底片的主点。这样可以确保解算的是测区的最大重叠，并且能避免不必要的数据计算。（5）模型的匹配与编辑模型编辑区域的选择比较特殊，应选平地、丘陵等有较小地形变化的地区。立体等视差线的编辑一定要力求贴近地面。然后再批处理生成相应的单相对正射影像。目前而言，生成影像的方法有两种，除了上述数字测量方法以外，还有单片数字微分纠正法。当然，不论使用哪种方法，因为生成正射影像的组合方式差异，最后制作出的正射影像都不尽相同。并且这种情形对大投影误差的航片结果好坏就相当明显了。为了提高正射影像的精度特点，可以试着使用不同的组合方式，挑选最优方案来拼接正射影像图。（6）初步查看影像来剔除粗差在满足规范要求的数学精度的情况下选择满足精度要求的单像对正射影像。为了这把最后的一道检查环节前提，也就是利用立体模型采集线状地物，还要进行打点，生成整套的单像对正射影像。检查它是否有偏移，是否满足平面精度的要求。另外，为了使像对之间正射影像图尽量保持影像辐射精度的一致性，我们可以对单像对再进行图像处理。（7）影像镶嵌与图像的无缝接边正射影像图接边过程也应加以注意。对不航片的相同部分不能出现要清晰明显没有重影。常规的数字影像图的镶嵌工作主要指单幅图模型进行镶嵌。具体就是：将测区内的所有单模型正射影像同时参与镶嵌，人机交互编辑镶嵌线。这样可以生成一幅大的无缝的正射影像。（8）图幅裁切按成图要求，输入坐标信息从大幅无缝的正射影像裁切出所需要的单幅正射影像。通过以上步骤生产出影像图出现接边错位、图幅色调的问题明显得到控制，生产中的棘手问题得到解决，成图精度大大提高，生产效率大大提高，出错率明显减少，利于实际应用。5.3生产过程中的问题探讨在生产数字正射影像图过程中，有些图幅可能会出现一些质量问题。（1）影像拉伸、重影现象严重在地形变化较大(高差较大)的地方，一般容易出现影像的拉伸变形和重影问题，这种情况我们可以通过以下方法得到防范。首先，在最初的立体模型中修改DEM数据使DEM更加贴紧地面，最后再用DEM进行影象的几何纠正。如果不行，需要扩大DEM格网的间距，然后进行粗略纠正。例如当原有的DEM间距为5m时，可以对应调整格网为10m或者50m等逐步进行调整到这种误差现象的消除[9]。当然，增大格网间距后会损失一部分精度，因此，这种方法不能应用与大范围的情形。（2）人工建造地物的突起与凹陷由于制作DEM时，如前面说的量使DEM紧帖地面，在对道路桥梁等对地形的影响不加以考虑的情况下。有时候道路桥梁的高程数据也会出现与DEM数据不一致的情况，这种情况一般是在填方地段比DEM数据高，在挖方地段比DEM数据低。软件由于不能做出智能判断，在进行精度纠正时会出现突起与凹陷的情况。这种情况可以通过在立体模型上直接进行DEM数据的改正，已达到抬高或降低高程的目的来实现道路桥梁的匹配，通过修改后的DEM数据重新纠正影像。这样处理后，突起或凹陷的现象将得到很大改善。（3）少数图幅划痕严重由于航片的年份比较久或存储过程中没有管理好，因此扫描中出现划痕现象的现象就难以避免，直接影响影像上地形地物的识别。（4）正射影像上存在阴影和遮蔽传统的正射影像有框幅式中心投影或线中心投影等，它们有一个共同点，就是都是利用中心投影。而影像一般情况下是通过几何纠正的方法得到的。在纠正过程中要顾及许多方面，所以像片辐射校正精度显得尤为重要，其中就包括地面目标的高度信息[4]。如果原始影像上有高大建筑物或高达树木的遮蔽现象，航片的各种纠正都是不可能得到解决的，生产中的棘手问题得不到处理。这就与原有的“正射投影”概念背道而驰了。6结束语数字正射影像是一种新型数字测绘产品，有着广阔应用前景的基础地理信息数据。随着测量技术及获取影像数据的方法迅速增加，制作数字正射影像的数据源从传统的摄影图像发展到遥感、卫星、数码图像。自遥感出现之后，作为一种获取地表空间信息的技术，RSDOM以其直观、准确、宏观反映地表综合信息的特点，在土地规划、林业调查、耕地普查、环境保护等方面发挥了巨大作用[12]。随着遥感技术的不断发展，遥感分辨率的大幅度提高，遥感应用也越来越广泛，遥感技术也必将在社会生活的更多领域发挥更大的作用。本文从数字正射影像的发展说起，阐述了国内外数字正射影像的发展，分析了数字正射影像的特点和研究意义。鉴于遥感卫星数据时效性好、覆盖范围太、成本相对低廉，常利用遥感图像处理软件建立推扫模型。直接对遥感卫星图像产品进行正射纠正，继而制作系列正射影像图。事实证明这是一条效果不错的技术路线。论文详细论述了在ERDAS的模块环境下数字正射影像的制作方法和质量控制，并提出了问题的解决措施。综合全文，可将论文研究成果归纳为以下几个方面：对正射影像制作的原理分析，阐述了其制作的方法和技术特点。运用在ERDAS软件，完成了数字正射影像的制作，对数字正射影像的实际生产有了一定的了解。对生产过程中产生的质量问题进行分析讨论，并探求对正射影像的制作进行质量控制的措施，以生产出高质量的数字正射影像图。在ERDAS下制作正射影像时，质量控制贯穿于整个制作