110000数字正射影像图DOM生产核心技术标准规定.docx
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110000数字正射影像图DOM生产核心技术标准规定
1:
10000基本地理信息更新与建库技术设计暂行规定
1:
10000数字正射影像（DOM）
生产技术规定
Technicalspecificationsfor
producing1:
10000digitalorthophotomap
（征求意见稿）
国家测绘局
二○○一年一月
前言
本规定编写汇集了国内测绘部门近几年关于“数字正射影像（DOM）”生产经验与实验研究成果，同步参照了美国联邦地理数据委员会基本制图分委员会制定《数字正射影像内容原则草案》（1997.1）及美国内务部USGS制定《数字正射影像原则》（1998.1）等重要资料。
本规定配合《基本地理信息数字产品1:
100001:
50000数字正射影像图》原则，专门用于指引测绘生产1:
10000数字正射影像（DOM）产品。
本规定由国家测绘局提出并归口。
本规定由广东省基本地理信息中心、国家测绘局测绘原则化研究所起草。
本规定重要起草人：
周一。
目次
前言
1范畴…………………………………………………………………………………1
2引用原则……………………………………………………………………………1
3术语…………………………………………………………………………………1
4资料准备……………………………………………………………………………2
5生产流程与技术规定………………………………………………………………2
6作业规程……………………………………………………………………………8
7数据文献管理………………………………………………………………………12
8产品归档……………………………………………………………………………12
1:
10000基本地理信息更新与建库技术设计暂行规定
1:
10000数字正射影像（DOM）
生产技术规定
Technicalspecificationsforproducing
1:
10000digitalorthophotosmap
1范畴
本规定规定了基于航空影像1：
10000数字正射影像图（DOM）采集制作技术、生产工艺流程、作业规程及其质量控制规定。
本规定合用于基本地理信息数据中1:
10000数字正射影像采集与建库，其他以正射影像为基本复合地图产品制作、或是基于其他影像类型制作DOM，可参照其关于某些执行。
2引用原则
下列原则所包括条文，通过在本规定中引用而构成为本规定条文。
在本规定出版时，所示版本均为有效。
所有原则都会被修订，使用本规定各方应探讨使用下列原则最新版本也许性。
GB15968-1995遥感影像平面图制作规范
GB/T13989-1992国家基本比例尺地形图分幅和编号
GB/T17798-1999地球空间数据互换格式
CH/T1005-基本地理信息数字产品数据文献命名规则
CHXXXX-XXXX基本地理信息数字产品1:
10000、1:
50000数字正射影像图
3术语
3.1重采样：
依次将A格网每一种单元映射到B格网上，同步采用内插和外推办法，由B格网上有关单元属性值计算得A格网该单元属性值一种技术办法。
惯用有最邻近点法、双线性内插法和双三次卷积法。
3.2最邻近法：
按最邻近一种点属性数据赋予重采样点属性值一种数学计算办法。
3.3双线性内插：
运用周边最邻近4个点，按两个方向线性内插，求重采样点属性值一种数学计算办法。
3.4双三次卷积：
运用周边最邻近9个点按三次多项式方程内插，求重采样点属性值一种数学计算办法。
3.5照相测量空间后交：
依照地面控制点拟定一张航摄像片在大地坐标系中方位，即6个外方位元素（X
，Y
，Z
，φ，ω，κ）一种技术办法。
4资料准备
4.1准备
制作正射影像所需数据涉及：
a）航摄底片/复制片或其他遥感器获得栅格影像数据；
b）与影像同区域数字高程模型（DEM）；
c）由野外测量或空中三角测量加密获取控制点文献（涉及控制点略图）；
d）传感器参数文献。
4.2图件
a）比例尺相似或相近新版地形图；
b）测区航摄略图（含航线分布，像主点位置）等。
4.3资料分析
a）航摄资料质量
1）影像质量
—航摄底片密度测定记录、底片压平测试数据记录；
—有无影像缺陷，如云层覆盖、投影像差导致影像死区等。
2）飞行质量及其参数
飞行方向，航偏角，航线弯曲，像片倾斜角，航向、旁向重叠，航摄比例尺航高。
3）照相时间等。
b）如已有DEM数据，则应分析其格网间距与高程精度与否能满足DOM平面精度规定。
c）对控制点来源及其精度进行分析（全野外、GPS、区域网空三加密、二次加密点、1:
10000地形图上采点等），精度能否满足DOM制作规定。
对于高精度数字正射影像数据，控制点应采用GPS或空三获取，其点位精度控制在0.3*象元。
d）航摄仪参数。
涉及：
—框标坐标，象主点坐标（含坐标系与框标点号分布）
—检定主距
—自准值点坐标，径向畸变差等
5生产流程与技术规定
DOM产品模式及基本技术指标参照CHXXXX-XXXX《基本地理信息数字产品1:
10000、1:
50000数字正射影像图》关于技术规定。
DOM生产当前重要采用二种办法：
a）数字照相测量法：
建立立体模型采集DEM，继而进行数字影像微分纠正。
b）单片数字微分纠正法：
运用已有DEM，进行单片数字影像微分纠正。
5.1数字照相测量法
5.1.1生产流程框图（见图1）
航摄底片相机文献控制点信息项目参数文献
1影像扫描
N
检查
Y
影像栅格数据
2采集DEM
单模型DEM数据
检查（含接边）
图幅DEM数据
3纠正镶嵌
④注记整饰元数据
检查
图幅影像数据地名数据图廓整饰数据
注：
为文献或成果框
为作业环节框
为工序框DOM影像图光盘、磁带
图1生产流程框图
5.1.2技术规定
5.1.2.1影像扫描
a）扫描几何辨别率R选取
普通考虑如下因素：
1）顾客规定DOM产品地面辨别率R
—依照R
则可推算相应像片上影像辨别率R
′=R
设R
为1m，像片比例尺=
，则R
′=28.5μm
—扫描辨别率R选取时需顾及重采样影响，应略不大于R
′值，特殊状况下，重采样先后像元尺寸之比不应不不大于1.28倍。
如上例可选取25μm。
2）航照相像（底片）实际辨别率R″
普通以为，静态下航照相像辨别率R′取决于胶片辨别率R
与航摄仪镜头光学辨别率R
，大体在60～90LP/mm。
=
+
而在动态（即飞行状态）没有像移补偿装置状况下，航照相像实际辨别率R″大概只有25lp/mm，在20～25μm之间，而彩红外或自然航片约为30～35μm。
普通以为，为了不因扫描而减少航片影像质量，扫描辨别率最佳采用航片实际辨别率1/2，即黑白航片约为12μm，彩色航片约为18μm，否则一味提高扫描辨别率将毫无意义。
b）扫描参数调节
原则上要使扫描影像灰度直方图调节在0—255间并接近正态分布。
c）影像质量
规定像幅范畴内影像清晰，层次丰富，所有框标清晰。
5.1.2.2采集DEM
a）定向精度规定（见表1）
表1定向精度规定
限差
地类
内定向
（mm）
相对定向
（mm）
绝对定向（m）
平面
高程
平地
0.01
0.015（0.02*）
2（3*）
0.3
丘陵地
2（3*）
0.75
山地
3（4*）
1.5
高山地
3（4*）
2.25
注：
括号内*为容许个别点浮现残差值。
b）DEM精度规定
1）如所采集DEM数据作为DEM正式成果上交，则DEM格网间距、格网点高程精度必要符合DEM产品原则关于规定。
2）如所采集DEM仅供影像微分纠正使用，则高程精度（中误差）可恰当减少到如表2所规定指标（陡峭地区选用6.25米格网）。
表2
地形类型
格网间距
m
格网点高程中误差
m
平地
12.5或25
1
丘陵
12.5或25
2.5
山地
12.5或25
4
高山地
12.5或25
7
c）DEM拼接
单模型DEM之间进行拼接,应具备一定宽度重叠带，普通以控制点连线为中线，带宽不不大于2个格网（3排点）。
同名点高程较差不得超过一种等高距。
5.1.2.3纠正镶嵌
a）微分纠正
1）一方面，对DEM格网（例如12.5m×12.5m）按像元地面辨别率（1m×1m）大小进行分割，形成1m×1m格网，用该DEM格网四角高程对1格网每一种点高程进行双线性内插。
2）依次将每个像元地面坐标在坐标（X，Y，Z）按空间直线方程投影到像片上，求得其像点坐标（x，y）。
3）依照该像点坐标谋求其周边关于扫描像片像元，进行灰度内插（重采样）。
4）重采样办法选取：
—最邻近点法：
办法最简朴，但将导致像点在一种像元范畴内位移，精度较差，普通状况下不采用。
—双线性内插法：
算法较简朴，且具备较高灰度内插精度，是实践中惯用办法。
—双三次卷积内插法：
算法较复杂，内插精度好，当重采样先后像元地面辨别率之比达1:
2以上（抽稀）时，就应采用本法才干获得较好效果。
b）色调调节与影像镶嵌
1）镶嵌前应保证片与片之间、图幅与图幅之间影像色调基本一致。
特别是彩色影像（涉及真彩色、彩红外等）必要依照需要进行局部色彩纠偏，以保持整体色彩效果统一。
2）相邻模型影像镶嵌，应注意拼接线选取：
—般以控制点连线为拼接线；
—为避免地物影像分割（如高大建筑物）失去完整性，以控制点连线为中心线1cm范畴内选取拼接线；
—影像镶嵌后不能导致影像重影。
c）图幅裁切
按GB/T13989拟定图幅四个图廓点坐标；图廓点外接矩形外扩100m即为图幅裁切范畴。
1:
10000数字正射影像图左下角坐标Xmin、Ymin、右上角坐标Xmax、Ymax计算公式如下：
式中：
保存图幅DOM影像数据信息文献（*.inf），其内容涉及：
—起点像元中心点坐标，终点像元中心点坐标
—像元尺寸（地面辨别率）
—影像行数（东西向），列数（南北向）
5.1.2.4其他数据
a）地名注记
以矢量方式生成独立地名数据层
b）图内外整饰
参照GB15968，以矢量方式形成独立图廓整饰数据层。
普通状况下，在80坐标系基本上同步标示出54坐标系内图廓点及公里网线位置。
c）元数据
以文本方式，按原则内容与格式制作图幅元数据文献。
5.2单片微分纠正法
5.2.1生产流程框图（见图2）
5.2.2技术规定
5.2.2.1影像扫描
同5.1.2.1
5.2.2.2纠正镶嵌
a）内定向
坐标残差应不大于0.01mm。
摄底片相机文献控制点信息与文献DEM数据
①影像扫描
检查
影像栅格数据
②纠正镶嵌
③注记整饰元数据
检查
图幅影像数据地名数据图廓整饰数据元数据文献
DOM影像图光盘、磁带
注：
为文献或成果框
为作业环节框
为工序框
图2生产流程框图
b）空间后交
平高控制点普通采用7—9点，至少不少于4点，，空间后交（绝对定向）后控制点坐标容许残差参照表1规定执行。
c）微分纠正
同5.1.2.3a）
d）色调调节和影像镶嵌
同5.1.2.3b）
e）图幅裁节
同5.1.2.3c）
5.2.2.3其他数据
同5.1.2.4
6作业规程
6.1数字照相测量法
6.1.1影像扫描
6.1.1.1作业办法
a）扫描参数设立与调节
扫描参数重要涉及：
扫描辨别率与灰度直方图。
—按设计分析选取，设立扫描辨别率
—灰度直方图调节，依照扫描仪型号不同而有所区别
普通办法是：
选取一片中代表低密度与高密度两个样区，使其影像灰度在0—255之间进行线性变换（单段或多段），同步灰度直方图基本呈正态分布。
随机抽样检测，控制灰度值为0和255处像元数普通不不不大于10。
重复调试二、三次基本即可满足规定。
参数调好后，采用较低辨别率迅速扫描一遍，检查其成果与否达到规定。
同一航线或整个摄区如果影像色调基本一致，可采用首片、尾片中间一片进行测试，如果相近取中数作为共同扫描参数使用。
否则应分区、分段甚至分片调节其灰度直方图。
b）扫描范畴
在保证所有框标影像完整清晰前提下，控制其扫描范畴，减少影像数据量。
c）对扫描原始影像数据普通不进行人工预解决，必要时，可对框标影像等进行恰当增强等解决。
6.1.1.2质量控制
a）影像清晰，层次丰富，反差适中
b）框标完整清晰
6.1.2采集DEM
6.1.2.1作业办法
a）建立关于参数文献，涉及：
1）控制点文献
—普通以区域网加密范畴建立公用控制点文献。
涉及该区域内外业控制点和内业加密点。
—控制点文献为ASCⅡ码文本文献，一点一行，依序排列为：
“点号X坐标Y坐标Z坐标备注（所在片号）”
—采用大地坐标系，即+X轴指北，+Y轴指东。
如采用照相测量坐标系，则应通过软件对调。
—控制点点号必要唯一，不能重号。
—控制点点号依照软件规定设立，如JX4A规定只能是数字，VirtuoZo则规定至少是4位字符等。
—控制点文献命名依照软件规定设定，如VirtuoZo采用“测区号·PNT”，JX4A定为“Control·use”。
2）航摄仪参数文献
—内容涉及：
焦距，框标坐标，主点与自准直点坐标，经向畸变差等。
—依照框标位置与编号，仪表位置以及坐标系略图，对的输入各项坐标值。
—航摄仪参数命名依照软件规定设定，如VirtuoZo采用“摄区号·CMA”，JX4A定为“Camara·use”。
3）项目参数文献（可选，依照软件需要）
—参数内容：
航摄比例尺，成图比例尺，等高距，DEM格网间距，正射影像像元地面尺寸等。
—各类文献文献名和实际途径，如控制点文献，航摄仪参数，作业区文献等。
—文献命名为“测区号·PJT”。
4）模型参数文献（可选，依照软件需要）
—每个模型建立一种模型参数文献。
—文献命名为“左片号右片号·MOD”。
b）定向。
涉及内定向、相对定向与绝对定向
1）内定向
—自动搜寻4个框标，并使之同步显示屏幕上，便于查看修测（有需人工引导①、②两个框标），自动内定向。
—定向精度不符合规定期，可选取性人工调节框标点位，直至达到精度规定。
2）相对定向
—自动寻找匹配点，普通不少于30点，并在模型中大体均匀分布。
—依照需要，在某些困难区域（如水域、山区阴影等）以及局部匹配模型失真地方，应人工加测某些相对定向点。
—相对定向计算完毕后，如未达到精度规定，需进一步分析误差分布规律，采用修测、加测办法，直至达到精度规定。
3）打印定向报告
—所有定向通过后，打印定向报告，作业员签名，贴入“文档簿”。
c）核线影像重采样
—依照软件不同，核线重采样有安排在相对定向完毕后进行。
—重采样办法：
双线性内插或双三次卷积内插，辨别率保持不变。
—为减少数据量，普通只在立体模型范畴内重采样，详细控制在四个象控点连线外扩10mm（像片上）范畴之内。
d）影像匹配，采集DEM
不同软件采用不同办法。
以具备代表性二种微机DPW为例，分述如下：
1）JX4A作业环节
—自动生成像方大格网（构架）DEM
在扫描步进大格网（四体漫游）自动进行影像匹配同步，人工监视格网点与否切准地表，依照需要人机交互对Z操作。
—自动生成像方中格网DEM
在大格网DEM控制下，分块自动生成像方中格网DEM，并交替以不同颜色连接Y方向上DEM格网点，形成DEM断面立体模型，通过人机交互依照需要对中格网点Z进行点编辑，直至所有切准地面。
—内插物方小格网DEM（最后成果）
将像方中格网DEM点转换为物方坐标，并运用加测某些必要高程特性点、特性线，构建TIN，内插物方DEM。
漫游检查，可直接进行格网高程物方编辑，亦可作出标志，回到像方编辑，再生成物方DEM。
直至所有物方DEM点切准地表。
2）VirtuoZo作业环节
—对核线影像自动进行立体匹准，形成匹配点与等视差曲线。
—对模型匹配效果进行人工检查，依照需要进行编辑（区域编辑、点编辑）解决，重点是：
影像模糊区、阴影区、大面积水域、建筑密集区、森林复盖区以及山沟、山嵴地形变处等，直至等视差曲线和匹配点都切准地表立体模型。
—将匹配点转换为物方坐标，再内插物方DEM。
6.1.2.2质量控制
a）所有数据文献内容，必要对的无误。
b）定向精度（涉及内定向、相对定向、绝对定向）必要符合规定规定。
c）采集DEM点必要在立体状态下切准地面模型，其偏差控制在两倍中误差范畴之内。
d）DEM编辑完毕后，检查员应上机检查，并填写记录。
6.1.3纠正镶嵌
6.1.3.1作业办法
a）数字微分纠正
—依照单模型DEM及其像片方位元素、影像辨别率，采用微分纠正软件进行影像重采样，生成单模型DOM。
—正射影像可依照需要（如色调、投影差等因素）选取由左片，或右片，或左右片三种办法之毕生成。
b）色调或色彩调节
—影像镶嵌前，应检查相邻各片之间色调偏差或彩色偏差，依照需要采用图像解决办法进行调节，使之基本趋于一致。
c）镶嵌拼接
—建立以图号命名影像镶嵌文献，依照图廓坐标标出比图幅略大镶嵌范畴，并指定文献存取途径。
—执行影像镶嵌命令（注：
多数DPW软件也同步执行单模型DEM拼接命令），自动拼成整幅图DOM（与DEM）。
—由于拼接影像之间具备重叠带，软件将对重叠带内影像进行平滑解决，但不应以损失影像清晰度为代价。
d）图幅裁切
—由公式
（1）计算出图幅范畴；
—生成影像数据信息文献，涉及起、终点大地坐标，影像地面辨别率行数，列数等参数。
6.1.3.2质量控制
a）整幅图影像清晰，色调均衡一致，视觉效果良好。
b）模型拼接处接边限差与否符合规定，与否有模糊现象。
c）影像信息文献与否完整。
6.1.4注记整饰、元数据
6.1.4.1作业办法
a）地名注记
—以正射影像图为背景，建立大地坐标系，标示内图廓点。
—参照1:
10000地形图以及其他地名资料，以矢量方工定位并输入中文，作为独立地名数据层。
—如也许，可直接运用DLG产品中地名数据层。
—完毕后进行屏幕目视检查。
b）图内外整饰
依照5.1.2.4b）规定进行整饰。
c）元数据
按元数据关于原则内容，运用专用软件制用元数据文本文献。
6.1.4.2质量控制
a）地名注记位置与名称对的无误，取舍恰当，无缺陷性漏掉。
b）图内外整饰对的无误，内容完备无误。
c）元数据内容对的无漏。
6.2单片微分纠正方式
6.2.1影像扫描
6.2.1.1作业办法
同6.1.1.1
6.2.1.2质量控制
同6.1.1.2
6.2.2纠正镶嵌
6.2.2.1作业办法
a）建立图幅工作目录树及相应参数文献
依照公式
（1）拟定矩形范畴，从测区DEM中裁切相应图幅DEM数据文献，保证所作DOM范畴符合规定。
b）内定向
参照6.1.2.1b）有关内容
c）空间后交
—依照像控点点位依次量测其像片坐标，输入点号。
—依照控制点文献中象控点大地坐标、内定向参数等进行空间后交，计算像片外方位元素。
—检查象控点后交残差。
若超限，分析并删除或重测关于象控点坐标，重新计算直至符合精度规定。
d）微分纠正
—以片为单位进行，别的同全数字照相测量办法。
e）色调或色彩调节，镶嵌拼接，图幅裁切
同6.1.3.1有关内容
6.2.2.2质量控制
同6.1.3.2
6.2.3注记、整饰、元数据
6.2.3.1作业办法
同6.1.4.1
6.2.3.2质量控制
同6.1.4.2
7数据文献管理
7.1文献命名
参照CH/T1005-关于规定执行。
7.2文献管理
一种工程项目数据文献应在局域网服务器上集中统一管理，详细实行可依照各自状况决定，以数据安全和标记清晰为原则。
8产品归档
8.1归档登记
对数据产品及关于文档资料依照《测绘成果管理规定》规定，按表格规定内容逐项登记，形成产品清单，检查无误后正式归档。
8.2产品内容
a）数据文献（见表3）
其中，数据格式参照GB/T17798执行。
表3数据文献
内容
格式
介质
备注
数字正射影像数据（层）
地名注记（层）
图廓整饰（层）
元数据文献
GB互换格式，TIFF
GB互换格式，E00
GB互换格式，E00
ASCII
光盘或磁带等
可选
b）图件（见表4）
表4图件
内容
介质
备注
正射影像图
纸质
胶片
彩喷打印或印刷*
激光照排，分色挂网*
注：
*为可选项，输出单色或印刷胶片由详细工程需要决定。
c）文档资料（见表5）
表5文档资料
内容
备注
上交成果清单
技术设计书
文档簿
测区图幅接合表
技术总结
检查验收报告
8.3产品包装
a）包装规定
对于数字产品记录介质（涉及磁盘或磁带）都需进行内包装与外包装。
b）产品标签
在记录介质与其包装上都要粘贴产品标签。
产品标签内容涉及：
产品名称、产品标记码、数据文献名、产品生产单位与生产日期等。
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