利用航空摄影制作数字正射影像图(DOM)

唐艳 TANG Yan

（新疆地矿局测绘大队遥感中心，乌鲁木齐 830017）

（Remote Sensing Center of Surveying and Mapping Brigade，Xinjiang Bureau of Geology，Urumqi 830017，China）

0 引言

数字化测绘技术是现代科技结合实际的作业经验而开发出的一套半自动化的微机数字摄影测量工作站。在这个系统工作站中，主要分为四大类，一是用于各种比例尺的数字高程模型“DEM”；二是数字正射影像“DOM”；三是数字线画图“DLG”；四是数字栅格地图“DRG”，这四种模式已经成为了数字测绘产品的基本模式，而目前，“4D”产品在各个领域已经得到了广泛的应用。数字正射影像技术是航测技术的重要一环，而航测技术的发展也是由当初的模拟升级到解析，再从解析升级到如今的数字。数字正射影像图具有精度高、信息量丰富，直观性强等诸多优点，且其组成结构也较为简单，而其竞争力最强的地方为判读与量测性能及具有生产与更新周期短的优势，因而数字正射影像图的前景是十分广阔的。

1 数字正射影像图的特点

DOM中文名为数字正射影像图，其英文全称为digital orthophoto map，它是通过利用数字高程模型来对扫描处理过的数字化航片或者摇杆影像进行逐一像元的辐射改正和镶嵌，并按照所规定的图幅进行裁剪，从而生成最后的形象。

2 数字正射影像图的发展现状

近年来，在城市规划和建设中起到了十分重要的作用，因而它正作为一项数字技术被城市规划行业不断的发掘和实践，其相关的市场也不断的扩大。

3 利用全数字摄影测量系统生成DOM

目前最为普遍的生成DOM的方法即为通过全数字摄影测量系统来生成DOM，通过这种方法所生成的DOM不仅精度高，其自动化程度也十分高，同时也适用于大批量的生产DOM。而其整体作业流程如下：

①对初始的航片进行扫描。

②外业控制测量。

③空三加密解析。

④全数字摄影测量的“三定向”。三定向所指的三种分别为：内定向、相对定向和绝对定向。内定向指的是根据相片的框标与摄像机的定位参数来将相片纠正到相片坐标，通过这种方法纠正的相片基本能够消除相片变形的情况；相对定向所指的是对相对方位的两张相片进行立体图像的恢复，并为其建立立体模型；绝对定向所指的是通过人工来对左右影像进行立体观测，同时对其进行定位，最终将平面坐标系和大地坐标系建立起相对应的联系。

⑤制作核线影像。在制作核线影像时，其同名像点会处于同名核线上，并通过核线排列方式最终形成核线影像。通过这种方式生产的核线影像在立体观测时不会出现上下视差的情况。也正是如此，基于正射影像所制作而出的核线才能够保证DOM的质量。

⑥影像匹配。在使用全数字摄影测量系统进行匹配时，一般会采用金字塔式的多级匹配方法，采用多级匹配法能够使得影像匹配更加合理。

⑦在得到影像匹配的结果后，开始对匹配影像中的一些特征点进行手工绘制，并对其进行立体编辑。

⑧导入初值点、特征点线以及立体交互的编辑结果，由系统自动生成高程模型DEM。

⑨通过对数字高程模型DEM的分析，且数字高程模型应是单独的相邻的左右核线，以此来生成单像对的数字正射影像。且此处的数字正射影像DOM只受到左右核线影像、绝对定向以及立体交互的编辑结果这三个方面的影响。对于数字正射影像DOM来说，当左右核线影像的采样方式出现差异时，其所得到的DOM也是迥然不同的，因而在进行左右核线影像时，要注意每一个测区都应当采用统一的采样方式，这样才能够避免最终得到的数据出现误差；而对于连续像对的绝对定向出现不一致的情况时，最终的DOM的接边肯定会出现误差，这就会使得所得的影像出现重影和错位等情况；在进行立体交互编辑时，一旦左右像对DEM的接边出现了误差，那么就会影响到最终的DOM。对于数字正射影像图来说DEM模型的好坏决定了DOM的最终形态，但生成的DEM如果是正确的，应用DEM所生成的DOM也不一定是正确的，因而在生成DOM时要把握好DEM模型以及其中的一些注意点。

⑩DOM的镶嵌精度检查主要是由PS技术检测而得出结果。空中三角测量属于立体摄影测量，它在室内对野外的一些控制点进行加密，并解析加密点的高程和平面位置，通过这种方法来得到最终需要的测量数据。它的存在主要是为了给一些缺乏野外控制点的地区提供绝对定向的控制点。

在进行DOM数据采集时，其中比较困难的是对山地的构面和高山地DLG数据的处理，因而在进行处理时，对于高山地的等高线要进行抽稀操作，并对陡峭的山头做保留计曲线处理，同时删除其中的首曲线，如此才能够构建合理的TIN，最后还要能够保证数据的准确，不能出现误差。对于DOM的拼接来说，值得注意的是城镇图与大比例尺图的拼接，在拼接时，要注意高层建筑物的接边差，在此可以采用像对tif和图幅tif这两种方法进行接边。

在对DOM的大比例尺地图进行创建时，为了保证地物不会出现变形，应当对山坡上的建筑以及桥梁进行构面处理。在进行构面时，最好不要超过四个点，所构的面应为三边面或四边面。而对于桥梁和渡槽来说，应当由三个平面组成，其横截面应为梯形。对于那些高差较大的桥梁和渡槽，应当采用地面矢量和DOM的嵌套组合，且所构面与相交的两个平面夹角应当尽量偏大，但不能超过180°。

如果在图幅内有多个像对的情况，应当采取批量制作的方法。在批量制作DOM之前，应当先编辑好TIN和*.job文件，再将其导入到JX4C工作站系统中，通过JX4C工作站系统来利用TIN来纠正DOM批处理功能，对于*.job文件来说，其标志行参数一般为2，设置成2主要是因为以这个数据而进行的DOM批处理时间不会很长，其次是相邻的像对影像有足够大的重叠，对于影像拼接也较为容易。当在对DOM的批处理完成后，可以在DOM拼接界面中进行DOM镶嵌。在DOM采集完成后，还需要使用PS技术对其进行处理，最终可以在矢量测图界面中对DOM与DLG的套合情况进行检查。当DOM制作完成后，其应当具有植被信息饱满，色调统一、纹理清楚，细节详尽，没有错位等特征。

4 结论

在 DOM 基础上可以集成应用 3S（GPS、GIS、RS），因而DOM在集成应用后，可以在多种渠道以及以多种方式应用到现代多种科技中来。如城市及区域规划、土地利用/土覆盖制图、地质和土壤制图、农业、林业、牧地、水资源、湿地制图、野生动植生态学、考古学、环境评价和地形分析及评价、军事以及水利建设等方面提供服务。

形成这种数字化城市的趋势是必然的，且“数字地球”也是现今信息时代各个国家政府付出巨大关注的一项行动，作为其中重要一份子的“数字城市”将会在“数字地球”中有着一个举足轻重的地位，因而我们对DOM的进一步研究和发展不能够懈怠。

[1][美]Kang-tsung Chang著.地理信息系统导论[M].陈健飞等译.科技出版社，2003.

[2]GB/T13977-92，1:5000,1:10000地形图航测外业规范[S].

[3]黄永定,张艺.利用DOM更新大比例尺地形图的精度分析[J].广西城镇建设,2010(06).