遙感數(shù)字正射影像圖制作的探究

葉佳婕

（福建省測繪院，福建 福州 350000）

0 引言

在測繪事業(yè)快速發(fā)展過程中，開始廣泛應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)與方法，以此提升影像圖片、數(shù)據(jù)信息獲取的實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性。數(shù)字化正射影像圖能夠確保圖像的直觀性與清晰度，同時(shí)可以根據(jù)數(shù)據(jù)信息變化，做出相關(guān)調(diào)整規(guī)劃。當(dāng)前，在多行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，數(shù)字化正射影像測繪圖的應(yīng)用范圍非常廣。此次研究主要是闡述和討論數(shù)字化正射影像測繪圖的原理與應(yīng)用。

1 QuickBird衛(wèi)星概述

該衛(wèi)星是由美國數(shù)字全球公司發(fā)射，分辨率可以達(dá)到亞米級。相比于傳統(tǒng)遙感小型衛(wèi)星，QuickBird衛(wèi)星的應(yīng)用優(yōu)勢顯著，分辨率可以達(dá)到60 cm，多光譜成像，成像幅寬，可以擴(kuò)展遙感衛(wèi)星的應(yīng)用領(lǐng)域[1]。QuickBird衛(wèi)星利用四波段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，包括紅外、紅色、綠色、藍(lán)色等，之后借助專業(yè)軟件處理。QuickBird衛(wèi)星在采集數(shù)據(jù)顏色時(shí)，可以達(dá)到真實(shí)色彩效果，以此獲得高分辨率的遙感數(shù)字正射影像圖。傳統(tǒng)航空攝像技術(shù)受到設(shè)備限制，成像較窄，批量化制作遙感數(shù)字正射影像圖的限制因素較多，但是QuickBird衛(wèi)星在遙感數(shù)字正射影像圖制作中的限制影響比較少。

2 遙感數(shù)字正射影像圖制作原理與優(yōu)勢分析

數(shù)據(jù)元是一種科學(xué)的數(shù)字化校正工具與糾錯(cuò)工具，在制作遙感數(shù)字正射影像圖時(shí)，可以發(fā)揮重要作用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)在誤差與問題。通過操作控制措施對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行修改調(diào)整，對不同影像表現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行識別區(qū)分。一般情況下，正射影像圖制作多應(yīng)用構(gòu)象程序內(nèi)方程式、計(jì)算控制要求、定位參數(shù)和指標(biāo)。圖像制作技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢顯著，可以真實(shí)準(zhǔn)確地反映出各類數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)性與高效性非常強(qiáng)，還能夠反映出實(shí)時(shí)信息與數(shù)據(jù)變化，確保影像圖表現(xiàn)的形象化和直觀化，可支持制圖的不間斷處理，以此提升工作效率。通過遙感數(shù)字正射影像圖方法，能夠提升地圖內(nèi)的幾何信息精度，為后續(xù)分析和研究工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)與信息支持，同時(shí)可以很好地呈現(xiàn)在影像圖特征中，幫助制圖人員分辨不同區(qū)域范圍內(nèi)的建筑特點(diǎn)與地形。在圖像制作時(shí)，制圖時(shí)間比較短，且多數(shù)程序通過技術(shù)吸引程序即可實(shí)現(xiàn)，準(zhǔn)確率與效率均比較高。應(yīng)用此種程序，能夠減少人工制圖所致誤差問題，采集豐富的信息數(shù)據(jù)。

正是由于遙感數(shù)字正射影像圖具備多種優(yōu)勢，因此被廣泛應(yīng)用到制圖程序中，在多領(lǐng)域里都發(fā)揮著重要作用，能夠獲取大量信息，以此形成影像學(xué)，加強(qiáng)分析與研究能力。遙感數(shù)字正射影像圖技術(shù)模式的工作規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，逐漸成為制圖工作的評判依據(jù)，通過制圖技術(shù)與糾錯(cuò)能力，能夠檢測和測試其他類型的信息參數(shù)，同時(shí)對數(shù)據(jù)的精度屬性、可靠性及可行性進(jìn)行考察檢測，確保信息表達(dá)內(nèi)容的完整性與豐富性。

在生產(chǎn)生活中，遙感數(shù)字正射影像圖制作技術(shù)與方法的應(yīng)用優(yōu)勢顯著，能夠針對社會事項(xiàng)發(fā)展，精準(zhǔn)提取和收集各類數(shù)據(jù)信息；聯(lián)合災(zāi)害預(yù)警與防治措施制定應(yīng)對方案，可以提供具備參考價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。在規(guī)劃城市公共設(shè)施、建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施工程時(shí)，可以通過遙感數(shù)字正射影像圖獲取重要信息數(shù)據(jù)，以此確保城市規(guī)劃的科學(xué)性與合理性，還能夠減少“城市病”。

隨著遙感數(shù)字正射影像圖制圖技術(shù)和數(shù)據(jù)使用價(jià)值的提升，人們可以通過應(yīng)用軟件研究開發(fā)方式，接收基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的正射影像圖數(shù)據(jù)與資料。ERDAS是針對遙感技術(shù)獲取原始影像圖的重要軟件，該類軟件具備強(qiáng)大的自動校正能力和糾錯(cuò)能力，可以根據(jù)實(shí)際情況，校正影像圖內(nèi)的變形與偏差，同時(shí)將錯(cuò)誤部分剔除掉，簡化整個(gè)應(yīng)用程序，加快糾錯(cuò)速度，工作效率高[2]。所以，聯(lián)合衛(wèi)星遙感技術(shù)、ERDAS軟件，能夠加強(qiáng)圖像接收與糾錯(cuò)能力，全面提升制圖技術(shù)。

3 遙感數(shù)字正射影像圖制作流程

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

利用衛(wèi)星遙感技術(shù)，可以獲得全方位影像圖。當(dāng)影像表現(xiàn)亮度與參數(shù)無對比度，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與調(diào)整處理，以此滿足精確化研究與分析需求，提升圖像分辨率與清晰度，可以清楚識別影像圖中的信息數(shù)據(jù)，同時(shí)在規(guī)定區(qū)域范圍內(nèi)，合理設(shè)置控制要點(diǎn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)原則劃分區(qū)域。不同區(qū)域所呈現(xiàn)的幾何圖樣不同，立足于實(shí)際需求，采集和提取不同規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的信息數(shù)據(jù)。

3.2 制作正射影像

在制作影像圖時(shí)，需要借助專業(yè)制圖軟件完成所有制作程序與流程，同時(shí)做好正射處理，糾正和校正接收的原始衛(wèi)星影像圖，確保其達(dá)到研究與應(yīng)用的清晰度，全面滿足制圖人員的需求。

3.3 影像融合與處理

應(yīng)用專業(yè)傳感裝置，將衛(wèi)星遙感采集的數(shù)據(jù)信息傳回地面接收站，通過影像圖接收軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)運(yùn)行，同時(shí)針對影像圖開展融合操作處理。當(dāng)前，傳感設(shè)備的型號、功能作用和規(guī)格差異比較大，從而導(dǎo)致影像圖的分辨率等級不同，致使清晰度的差別加劇。通過影像圖融合處理，基于復(fù)合方式還原高清晰度影像圖，這樣能夠使原有分辨率發(fā)生變化，全面提升分辨率與清晰度，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，為后期解析與分類工作奠定良好基礎(chǔ)。

3.4 影像鑲嵌和裁切

當(dāng)制圖成型之后，在后續(xù)作業(yè)中，還需要針對影像圖進(jìn)行鑲嵌和裁切處理。測繪工程采用先進(jìn)的衛(wèi)星遙感技術(shù)，以此擴(kuò)大覆蓋區(qū)域和范圍，所獲取的信息數(shù)據(jù)的全面性與完整性比較明顯，無須大幅度改變影像圖，圖像的裁切比例較小，可以減少人力資源消耗與其他資源消耗[3]。影像圖鑲嵌與裁切處理，是一種重要的優(yōu)化改進(jìn)過程，能夠全面提升影像圖的全面性與實(shí)用性。

4 遙感數(shù)字正射影像圖制作的應(yīng)用實(shí)踐分析

利用QuickBird衛(wèi)星影像實(shí)現(xiàn)正射校正處理，以此獲得遙感數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)分辨率為1 M，面積為2 800 km2。試驗(yàn)區(qū)域的選取范圍比較大，應(yīng)用傳統(tǒng)航空攝影會加大控制點(diǎn)布設(shè)難度，還會增加正射影像的鑲嵌難度，所以需要應(yīng)用衛(wèi)星攝像技術(shù)。試驗(yàn)選擇區(qū)域?yàn)榍鹆?、平地，水體面積較大。衛(wèi)星選取存在重疊區(qū)域的景象，拍攝時(shí)間為2018年5月至8月，詳細(xì)劃分四大景，確保不同細(xì)化小區(qū)域間無重疊問題。全色影像像素分辨率為60 cm，主要為4個(gè)波段組成的多光譜影像，包括紅外、紅色、綠色和藍(lán)色，像素分辨率為2.4 m，可以提供RPC參數(shù)文件在每一個(gè)景象中的全色和多光譜影像，控制點(diǎn)數(shù)據(jù)應(yīng)用區(qū)域內(nèi)的1：10 000DLG制作，以此獲得像控和加密效果。在制作遙感數(shù)字正射影像圖時(shí)，需要將遙感數(shù)字正射影像圖成果作為參考依據(jù)，遙感數(shù)字正射影像圖成果為5 m空間分辨率。在地面上選擇20個(gè)控制點(diǎn)，鑲嵌四大景影像。在融合處理之后，影像具備全色影像的空間分辨率，同時(shí)具備多光譜影像光譜特征，能夠?qū)τ跋襁M(jìn)行準(zhǔn)確判讀。

5 遙感數(shù)字正射影像圖制作的優(yōu)勢與不足

遙感數(shù)字正射影像圖制作技術(shù)具備顯著優(yōu)勢特點(diǎn)，能夠?qū)τ跋駡D后期制作程序進(jìn)行簡化，全面提升制圖工作的效率與準(zhǔn)確性，縮短制圖時(shí)間，同時(shí)降低成本開銷。當(dāng)前所應(yīng)用的衛(wèi)星技術(shù)性能優(yōu)越，可以獲得完整信息與資料，且信息分類與解析量少，可以確保數(shù)據(jù)資源的精確度。在地理信息系統(tǒng)和定位技術(shù)融合發(fā)展中，可以形成科學(xué)技術(shù)體系和高效運(yùn)行機(jī)制。然而需要注意的是，地理信息系統(tǒng)和定位技術(shù)融合發(fā)展之后，所形成的體系和機(jī)制不成熟，在制圖處理中存在較多難題與不足，從而導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)和定位技術(shù)融合的矛盾與分歧比較多，對技術(shù)方法的創(chuàng)新發(fā)展影響非常大，需要進(jìn)一步強(qiáng)化合成技術(shù)和復(fù)合技術(shù)。

6 結(jié)語

綜上所述，此次研究詳細(xì)分析和研究了遙感數(shù)字正射影像圖制作原理、重要程序與注意事項(xiàng)。其中，制作流程涉及數(shù)據(jù)預(yù)處理、制作正射影像、影像融合與處理、影像鑲嵌和裁切，可以為遙感數(shù)字正射影像圖制作與技術(shù)應(yīng)用提供參考，同時(shí)幫助制圖人員清楚分辨不同區(qū)域范圍內(nèi)的建筑特點(diǎn)與地形。在圖像制作時(shí)，能夠縮短制圖時(shí)間，且多數(shù)程序依賴于技術(shù)吸引程序即可實(shí)現(xiàn)，準(zhǔn)確率與效率均比較高。注重技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)融合，可以形成科學(xué)的運(yùn)行機(jī)制，高效的系統(tǒng)體系，全面提升技術(shù)方法的應(yīng)用作用和效果。