110000数字正射影像图DOM生产技术规定.docx

1、110000数字正射影像图DOM生产技术规定1： 10000数字正射影像图(D0M)生产技术规 定1:10000基础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Technical specifications forproducing 1:10000 digital orthophoto map（征求意见稿）国家测绘局二OO年一月前 言本规定的编写汇集了我国测绘部门近几年 有关“数字正射影像(DOM)”的生产经验与 试验研究成果，同时参考了美国联邦地理数 据委员会基础制图分委员会制订的数字正 射影像内容标准草案(1997. 1)及美国内 务部USGS制订

2、的数字正射影像标准(1998. 1)等重要资料。本规定配合基础 地理信息数字产品1:10000 1:50000数字正 射影像图标准，专门用于指导测绘生产 1:10000数字正射影像(D0M)产品。本规 定由国家测绘局提出并归口。本规定由广 东省基础地理信息中心、国家测绘局测绘标 准化研究所起草。本规定主要起草人：周目 次前言1 范围 1 2引用标准 1 3 术语 1 4资料 准备 2 5生产流程与技术要求 2 6 作业规程 8 7 数据文件 管理 12 8产品归档 12II1:10000基础地理信息更新与建库技术设计哲行规定1 :10000数字正射影像(D0M)生产技术规定TechnicaI

3、specifications for producing1:10000 d i g ital orthophotos map1范围数字正1： 10000本规定规定了基 于航空影像的生产工艺流程、的采集制作技 术、射影像图(D0M)作业规程及其质量控 制要求。数1:10000本规定适用于基础地理信息数据中字正射影像的采集与建库，其它 以正射影像为基础的复合地图产品的制作、 或是基于其它影像类，可参照其有关部分 执行。型制作DOM 2引用标准下列标准所 包含的条文，通过在本规定中引用而构成为 本规定的条文。在本规定出版时，所示版本 均为有效。所有标准都会被修订，使用本规 定的各方应探讨使用下列标准

4、的最新版本 的可能性。GB15968-1995遥感影像平面 图制作规范国家基本比例尺地形图分GB/T 13989-1992 幅和编号 GB/T 17798-1999地球空间数据交换格式基础地理信息数字 产品数据CH/T 1005-2000文件命名规则品 息数字产理CH XXXX-XXXX基础地信 1:50000数字正射影像图、1:10000术语3 格网的每一个单元映射到3. 1重采样：依次 将A格格网上，同时采用内插和外推的方法, 由BB格网该单元属性网上相关单元的属性 值计算得A值的一种技术方法。常用的有最 邻近点法、双线 性内插法和双三次卷积法。3.2最邻近法: 按最邻近一个点的属性数据赋

5、予重采样点 属性值的一种数学计算方法。3.3双线性 内插：利用周边最邻近的4个点，按两个方 向线性内插，求重采样点属性值的一种数学 计算方法。3. 4双三次卷积：利用周边最邻近的9个点 按三次多项式方程内插，求重采样点属性值 的一种数学计算方法。3.5摄影测量空间 后交：根据地面控制点确定一张航摄像片在 大地坐标系中方位，即6个外方位元素（X, Y, Z, , s, k ）的一种技术方，”法。 资 料准备4准备4.1制作正射影像所需的数 据包括：复制片或其它遥感器获得的/a）航 摄底片栅格影像数据；与影像同区域的数 字高程模型（DEM）； b）由野外测量或空中 三角测量加密获取c）的控制点文件

6、（包括 控制点略图）； 传感器的参数文件。d） 4.2 图件比例尺相同或相近的新版地形图；a） 测区航摄略图（含航线分布，像主点位b） 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 压平测一 试数据记录；有无影像缺 陷，如云层覆盖、投影像 一差导致 的影像死区等。飞行质量及其参数2）航 线弯曲，像片倾斜 飞行方向，航偏角， 角，航向、旁向重叠，航摄比例尺航高。3） 摄影时间等。b）如已有DEM数据，贝应分 析其格网间距与高程精度是否能满足DOM的 平面精度要求。c）对控制点的来源及其精 度进行分析（全野外、GPS、区域网空三加 密、二次加密点、1:10000地

7、形图上采点等），精度能否满足DOM制作 的要求。对于高精度的数字正射影像数据, 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。包括: 框标坐标，象主点坐标（含坐标系与框 标点号分布）一检定主距一自准值点坐 标，径向畸变差等 5生产流程与技术 要求DOM的产品模式及基本技术指标参照 CH XXXX-XXXX基础地理信息数字产品 1:10000、1:50000数字正射影像图的有关 技术规定。DOM的生产目前主要采用二种方 法：a）数字摄影测量法：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：利用已有的DEM,进行 单片数字影像微分纠

8、正。5.1数字摄影测量 法5.1.1生产流程框图（见图1）.航摄底片 相机文件控制点信息 项目参数文件.影像扫描扫描参影像扫N影像栅格数据 内定DEM采相对 核线绝对影像DE数单模模DE图幅检含接边DE数图数字微纠正镶嵌色调调整图幅裁注记整饰元数据地名数图内、元N注 据像幅图数兀4检查影数图廓整饰数据地名数据检査验收 注：.为文件或成果框.记帀或刻盘、DOM打印.为作光盘.磁DO影橡为匸序1生产4S程框图 512 技术要求5. 1. 2. 1影像扫描R的选择扫描几何分辨率a) 一般考虑以下因素：产品的地面分辨率R 1)用户要求DOM。则可推算相应像片上的影像分根据 一R.u,，设R为lm,像片

9、比例尺二R辨率 R =om35000 ffilH则R，=28. 5 ii。选择时需顾及重采样的影扫 描分辨率R 值，特殊情况下，重采样前后响，应略小 于R。倍。如上例可选择像元尺寸之比不应大 于1.28 umo 25 R 2）航摄影像（底片） 的实际分辨率取R般认为，静态下航摄 影像的分辨率与航摄仪镜头的光学分辨率R决于胶片分辨 率 1 R,大致在。90LP/mm60：iii =+rrr2i 而在动态（即飞行状态）没有像移补偿装 置 大约只有R的情况下，航摄影像的 实际分辨率之间，而彩红外或自然U m2025 lp/mm,在25航片约为3035 um。为了 不因扫描而降低航片的影像一般认为，

10、质量，扫描分辨率最好采用航片实际分辨率 的18ml21/2,即黑白航片约为U ,彩色航片 约为mu,否则一味提高扫描分辨率将毫无 意义。5扫描参数的调整 b）原则上要使扫描影 像的灰度直方图调整在 间并接近正态分布。0255影像质量 c）要求像幅范围内影像清晰，层次丰富，所 有框标 清晰。DEM采集 5. 1. 2. 2 1）见表定向精度要求（a）向定1 精度要限内定相对定绝对定向H地平高0. 33 平0. 015(0. 02)0. 010. 75 丘陵 31. 5 ill 42. 25Will 4 注：括号为允许个别点出现的残差值b） DE的精度要1）如所采集的DEM数据 作为DEM正式成果

11、上交，则DEM的格网间距、 格网点高程精度必须符合DEM产品标准的有 关规定。2）如所采集的DEM仅供影像微 分纠正使用，则高程精度（中误差）可适当 降低到如表2所规定指标（陡峭地区选用 625米格网）。表2 格网间格网点高地形类距 程中误差 型m m 12.5或平地12512.5或丘陵2. 5 2512.5或山地4 2512. 5 或 二一r一/ 7咼山地25DEM的拼接c）应具有一定宽之间进行拼 接， 单模型DEM带宽不度的重叠带，一 般以控制点连线为中线，）。个格网（3排点 小于2同名点高程较差不得超过一个等高距。5.1.2.3纠正镶嵌 a）微分纠正）12. 5m （例如12. 5mXl

12、）首先，对DEM格网）的大小进行分lm按像元地面分辨率（lmX格网 的四DEM的格网，用该割，形成lmXlm格 网每一个点的高程进行双线性1角高程对 内插。，依次将每个像元的地面坐标在坐标（X2）按空间直线方程投影到像片上，求 得，ZY ）o x, y其像点坐标（根据该像点坐 标寻求其周边有关的扫3）。描像片像元, 进行灰度内插（重采样）重采样的方法的 选择：4）邻近点法：方法最简单，但将造 成像点在最一一个像元范围内的位移，精 度较差，一般情 况下不采用。线性内插法： 算法较简单，且具有较高的双一灰度内插 精度，是实践中常用的方法。三次卷积内插 法：算法较复杂，内插精度 双一1:2当重米 样

13、前后像元地面分辨率之比达好，以上（抽 稀）时，就应采用本法才能取得较好的效 果。b）色调调整与影像镶嵌图幅与图幅 之1）镶嵌前应保证片与片之间、间的影 像色调基本一致。特别是彩色影像（包括真 彩色、彩红外等）必须根据需要进行局部色 彩纠偏，以保持整体色彩效果的统一。相 邻模型影像的镶嵌，应注意拼接线的选2） 择：，-般以控制点连线为拼接线；一为避免 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的lcm范围内选择拼 接线；一影像镶嵌后不能造成影像重影。 C)图幅裁切按GB/T 13989确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 围。1:10000数字正射

14、影像图的左下角坐标 Xmin X?X?INTniin(x,x,x,x)? 1004123.1：Y ?Y?INTmin(y,y,y,y)? 1004213mm 起 X?X?INTmax(x,x9x,x)? 1?1 OO432T 起Y?Y?INTmax(y,y,y,y)?l?100Tgi： Ymill、右上角坐标Xmax Ymax 计算公式女口下： 式中：x、x、x、x、y、y、y、y为四个图廓点坐标，43141223X、Y为DOM起始点坐标，mX、 Y为DOM终止点坐标。保存图幅DOM影像数据的信 息文件（*. inf）,其内容包括：一起点像 元中心点坐标，终点像元中心点坐标一像 元尺寸（地面分

15、辨率）一影像行数（东西 向），列数（南北向）5. 1.2.4其它数据 a） 地名注记 以矢量方式生成独立的地名数据层 b）图内外整饰 参照 GB15968,以矢量方式形成独立的图廓整饰 数据层。一般情况下，在80坐标系的基础 上同时标示出54坐标系的内图廓点及公里 网线的位置。 c）元数据以文本方式， 按标准内容与格式制作图幅的元数据文件。单片微分纠正法5. 2 ）生产流程框图（见图25. 2. 1技术要求5. 2. 2影像扫描5. 2. 2. 1 5. 1. 2. 1同 纠正镶嵌5. 2. 2. 2内定向a) o坐标残差应小于0. Olinm控制摄底相机文件.DEM数据 信息与文件.影像扫扫

16、描参影像检影像栅格数 内定向 纠正镶 空间后 数字微 色调调图幅裁 注记整饰元数据. 地名图内、元数注.检查图幅影像数据地名数据图廓整饰数据元数据文检查验刻盘记带DO打DO彫像光盘.磁注为文件或成果框 为作业步骤框 为工序框生产流程框图b） 空间后交平高控制点一般采用7-9点，最少不少于4 点，空间后交（绝对定向）后控制点坐标 允许残差参照表1规定执行。c） 微分纠正 同5.1.2.3a） d）色调调整和影像镶嵌同5. 1. 2. 3b） e）图幅裁节 同5.1.2.3c） 5. 2. 2. 3 其它数据 同 5. 1.2.46作业规程6. 1数字摄影测量法6.1.1影 像扫描106.1. 1

17、. 1作业方法 a）扫描参数的设置与调整 扫描参数主要包括：扫描分辨 率与灰度直方图。 一按设计分析选择，设置扫描分辨率 一灰度直方图的调整，根据扫描仪型号的不同而有所区别 一般方法是：选择 一片中代表低密度与高密度的两个样区，使 其影像灰度在0255之间进行线性变换（单 段或多段），同时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 处的像元数一般不大于10o反复调试二、三 次基本即可满足要求。 参数调好后，采用较低分辨率快速扫描一遍，检验其结果 是否达到要求。 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 同的扫描参数使

18、用。否则应分区、分段甚至 分片调整其灰度直方图。b）扫描范围 在保证全部框标影像完整清晰的前提下，控 制其扫描范围，减少影像数据量。C）对 扫描的原始影像数据一般不进行人工预处 理，必要时，可对框标影像等进行适当增强 等处理。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作业方法 a） 建立有关的参数文件，包括： 1）控制点文件 一 一般以区域网加密的范围建立公用的控制点文件。包括该区域内的 外业控制点和内业加密点。 一控制点文件为ASCII码文本文件，一点一行，依序排列为：“点号 X坐标 Y 坐标Z坐标备注（

19、所在片号）”采用大地坐标系，即+X轴指北，+Y轴指 东。如采用摄影测量坐标系，则应通过软件 对调。控制点点号必须唯一，不能重号。 控制点点号根据软件要求设置，如JX4A 要求只能是数字,VirtuoZo则要求至少是4 位字符等。 一控制点文件命名根据软件要求设定，如VirtuoZo采用“测区号 PNT, JX4A 定为 “Control use”。 2)航摄仪参数文件一内容包括：焦距，框 标坐标，主点与自准直点坐标，经向畸变差 等。 一根据框标位置与编号，仪表位置以及坐标系略图，正确输入各项坐标值。 航摄仪参数命名根据软件要求设定，如 VirtuoZo采用摄区号CMA”，JX4A定为 Cama

20、ra *use 。 3）项目参数文件（可选，根据软件需要） 一参数内容：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。各类文件的文件名和实际路径，如控制 点文件，航摄仪参数，作业区文件等。文件命名为测区号PJT”。 4）模型参数文件（可选，根据软件需要）每个模型建立一个模型参数文件。文件命名为“左片号右片号M0D”。 b） 定向。包括内定向、相对定向与绝对定向 1）内定向一自动搜寻4个框标，并使之同时显示屏幕上，便于查看修测（有的需人 工引导、两个框标），自动内定向。定向精度不符合要求时，可选择性人工相对定向一自动寻找匹配点，一般不少于30点，并在模型中大致均匀分布

21、。根据 需要，在一些困难区域（如水域、山区阴影等）以及局部匹配模型失真的地方，应人工加测一些相对定向点。一相对定向计 算完成后，如未达到精度要求，需进一步分 析误差分布规律，采取修测、加测措施，直 至达到精度要求。 3）打印定向报告一所有定向通过后，打印定向报告，作业 员签名，贴入文档簿”。 c）核线影像重采样 一根据软件不同，核线重采样有的安排在相对定向完成后进行。重采样方法：双线性内插或双三次卷积 内插，分辨率保持不变。 一为减少数据量，一般只在立体模型范围内重采样， 具体控制在四个象控点连线外扩10mm（像片 上）的范围之内。d）影像匹配，采集DEM 不同软件采用不同的方法。以具有代表

22、性的二种微机DPW为例，分述如下： 1） JX4A作业步骤 一自动生成像方大格网（构架）DEM 在扫描步进大格网（四 体漫游）自动进行影像匹配的同时，人工监 视格网点是否切准地表，根据需要人机交互 对Z操作。 一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 向上的DEM格网点，形成DEM断面立体模型, 通过人机交互根据需要对中格网点Z进行点 编辑，直至全部切准地面。13内插物方小格网DEM （最终成果） 将像方中格网DEM点转换为物方坐标，并利 用加测的一些必要的高程特征点、特征线, 构建TIN,内插物方DEM。漫游检查，可直 接进行格网

23、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作业步骤一对核线影像 自动进行立体匹准，形成匹配点与等视差曲据需要进行编辑（区域编辑、点编辑）处理, 重点是：影像模糊区、阴影区、大面积水域、 建筑密集区、森林复盖区以及山谷、山悄地 形变处等，直至等视差曲线和匹配点都切准地表立体模型。一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） 所有数据文件的内容，必须正确无误。b） 定向精度（包括内定向、相对定向、绝对定 向）必须符合规定要求。c）采集的DEM点 必须在立体状态下切准地面模型，其偏差控制在两倍中误

24、差范围之内。d） DEM编辑完6. 1. 3纠正镶嵌6. 1. 3. 1作业方法 a）数字微分纠正 一根据单模型DEM及其像片方位元素、影像分辨率，采用微分纠 正软件进行影像重采样，生成单模型DOM。 正射影像可根据需要（如色调、投影差等因素）选择由左片，或右片，或左右片三 种方法之一生成。 b）色调或色彩调整影像镶嵌前，应检查相邻各片之间的色 调偏差或彩色偏差，根据需要采取图像处理 方法进 行调整，使之基本趋于一致。c）镶嵌拼 接一建立以图号命名的影像镶嵌文件，根 据图廓坐标标出比图幅略大的镶嵌范围，并指定文件存取路径。一执行影像镶嵌命令（注：多数DPW软件也同时执行单模型DEM拼接命令），

25、自动拼成整 幅图的DOM （与DEM）O 由于拼接的影像 之间具有重叠带，软件将对重叠带内的影像 进行平滑处理，但不应以损失影像清晰度为 代价。 d）图幅裁切一由公式（1）计算岀图幅范围；一生成影像数据的信息文 件，包括起、终点的大地坐标，影像地面分 辨率行数，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是否符合要求，是否有模糊现象。 c）影像信息文件是否完整。6. 1. 4注记整 饰、元数据6. 1.4. 1作业方法 a）地名 注记一以正射影像图为背景，建立大地坐 标系，标示内图廓点。一参照1:10000地形图以及其它地

26、名资料，以矢量方工定位并 输入汉字，作为独立的地名数据层。一如 可能，可直接利用DLG产品中的地名数据层。外整饰 依照5. 1. 2. 4 b）的要求进行整饰。 c）元数据按元数据的有关标准内容，利用专用 软件制用元数据文本文件。6. 1. 4. 2质量 控制a）地名的注记位置与名称正确无误, 取舍恰当，无缺陷性遗漏。b）图内外整饰正确无误，内容完备无误。C）元数据内容正确无漏。6.2单片微分纠 正方式6. 2. 1影像扫描6. 2. 1. 1作业方 法同 6. 1. 1. 16.2. 1. 2质量控制 同6. 1. 1. 2 6.2.2纠正 镶嵌6. 2. 2. 1作业方法a）建立图幅工作

27、目录树及相应的参数文件 根据公式（1）确定矩形范围，从测区DEM中裁切相应图幅 的DEM数据文件，保证所作的DOM范围符合 要求。b）内定向 参照6. 1.2. lb）的相关内容c）空间后交 一根据像控点的 点位依次量测其像片坐标，输入点号。根据控制点文件中的象控点大地坐标、内定向参数等进行空间后交，计算像片的外 若超限，分析并删除或重测有关象控点坐标, 重新计算直至符合精度要求。d）微分纠正 以片为单位进行，其余同全数字摄影测 量方法。e）色调或色彩调整，镶嵌拼接， 图幅裁切 同6. 1. 3. 1相关内容6. 2. 2. 2质量控制16同 6. 1. 3. 26. 2. 3注记、整饰、元数

28、据6. 2. 3. 1作业 方法 同6. 1. 4. 1 6. 2. 3. 2质量控制 同 6. 1.4.27数据文件管理7.1文件命名参照CH/T 1005-2000有关规定执行。7. 2文件管理 一个工程项目的数据文件应在局域网服务 器上集中统一管理，具体实施可根据各自情 况决定，以数据安全和标识清楚为原则。8 产品归档8. 1归档登记对数据产品及有 关文档资料根据测绘成果管理规定要求, 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） 数据文件（见表3）其中，数据格式参照GB/T 17798执行。表3数据文件内 容格式介备.质注数字正射影GB交换格像数据（层） 式，TIFF可地名注记GB交换格选光盘或（层）式，E00磁带等图廓整饰GB交换格（层）式，E00 元数据文件ASCIIb）图件（见表4）表4图件内 容介备注 正射影像纸彩喷打印或胶*激光照排，色挂*注为可选项，输出单色或印刷胶片由具体工程需要决定。C）文档资料（见表5） 档资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 要求 对于数字产品的记录介质（包括磁盘或磁带）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。 产品标签的内容包括:产品名称、产品标识码、数据文件名、产品 的生产单位与生产日期等。