摘要：本文論述了以衛星遙感影像為數據源，利用DEM做正射糾正，對糾正后的衛星遙感影像進行配準、融合、鑲嵌制作調查底圖的制作工序與方法。
　　關鍵詞：衛星遙感影像，正射糾正，配準，融合，鑲嵌
　　
　　1 引言
　　第二次全國土地調查的主要內容是對農村土地和城鎮土地進行調查,調查的主要技術手段是利用調查底圖進行影像調繪。根據《國務院關于開展第二次全國土地調查的通知》（國發〔2006〕38號）以及國土資源部地籍管理司與國家測繪局國土測繪司《關于第二次全國土地調查工作會商紀要》的精神，為保證第二次全國土地調查順利開展，受中國土地勘測規劃院的委托，由安徽省測繪局承擔安徽省行政區域內部分區域1:1萬比例尺航空遙感土地調查底圖生產任務，利用SPOT5和IRS-P5、P6遙感影像，按照統一的要求實測糾正控制點，使用遙感圖像處理軟件進行正射糾正、配準、融合、鑲嵌，制作1:1萬標準分幅DOM，按照統一要求進行圖面整飾，疊加縣級以上行政界線，生產調查底圖。建立控制點庫和縣級行政轄區工程管理文件，并進行成果質量檢查、整理和匯交。調查底圖是以航空,航天標準分幅DOM為基礎,添加圖廓,行政境界等要素,形成標準分幅調查底圖。
　　2 制作流程
　　1:1萬標準分幅調查底圖（DOM）生產，數據源為SPOT5、IRS-P52.5m全色和SPOT5、IRS-P610m多光譜影像。主要技術流程為正射糾正、配準、融合、鑲嵌及標準分幅。本次底圖生產主要流程如圖2-1。底圖生產之前首先要做好原始資料的收集和整理，原始資料收集主要包括DEM數據、影像數據及實測GPS控制點數據。
　　
　　
　　
　　
　　3正射糾正
　　SPOT5和IRS-P5、P6遙感影像的正射糾正是指利用基礎控制資料（外業GPS控制點測量成果）和數字高程模型（DEM）,通過使用嚴格物理模型對遙感圖像進行投影差改正和地理編碼。
　　3.1單景糾正
　　以外業實測GPS控制點成果為基礎，采用嚴格物理模型，結合處理后的DEM數據對遙感影像進行正射糾正。基本要求及處理方法如下：
　　1.糾正模型：嚴格物理模型。
　　2.控制點選取：準確判讀、轉刺外業實測GPS控制點。
　　3.糾正控制點殘差：取中誤差的兩倍為其最大誤差。
　　4.重采樣：采樣間隔為原始影像的像元大小，方法采用雙線性內插或三次卷積內插法。
　　5.當一景影像跨兩個投影帶時，須進行跨帶處理，將控制點轉換到任意投影帶中，對跨帶影像在不同投影帶分別進行正射糾正。并通過重投影轉換檢查其糾正精度。
　　6．以外業檢查點成果作為檢查基礎，檢查工作區DOM成果的糾正精度，糾正精度應滿足規定。如果糾正精度超限，查明超限原因，并進行必要的返工，直至滿足要求為止。
　　3.2整體糾正
　　若工作區涉及連片多景同源影像時可進行整體糾正，以工作區為糾正單元利用具有區域網糾正功能的遙感影像處理軟件進行區域網平差，即根據影像分布情況建立一個區域網文件，快速生成無縫正射鑲嵌精確的正射影像。
　　1.糾正模型：嚴格物理模型。
　　2.控制點選取：將外業獲取的控制點準確轉刺到影像上，并根據分布情況進行取舍。
　　3.糾正控制點殘差：取中誤差的兩倍為其最大誤差。
　　4.連接點選取：在相鄰景重疊區域內，選取不少于3個同名像點作為連接點，景與景之間重疊較大時要選雙排點。連接點中誤差控制在2個像素以內。
　　5.跨帶處理方法見單景糾正部分。
　　對控制點和連接點超過限差的要進行檢查、剔除，發現誤差超限的點位，應先通過設置其為檢查點方式重新解算，如解算通過，則通過平差解算；如果糾正精度超限，查找超限原因，則應考慮在誤差較大的點位附近換點或增補點加以解決,并進行必要的返工，直至滿足要求為止。
　　4 影像配準
　　影像配準是影像融合的前提和基礎，配準的精度直接影響最終DOM制作的質量,主要要求及方法如下：
　　1.影像的重采樣間隔為原始影像的像元大小，重采樣方法采用雙線性內插或三次卷積內插法，配準后的影像保留原始影像的波段數目及順序。
　　2.以正射糾正后全色影像為基礎，對多光譜影像進行配準（也可采用GPS實測控制點正射糾正多光譜影像），影像配準以景為基本單元，每景控制點要均勻分布，控制全景影像。
　　3.配準結果檢查，可任意選擇全色與多光譜數據上的同名點，進行精度評價；也可采用快速影像融合方法，檢查融合后的影像是否存在明顯地物錯位、重影、模糊等光譜明顯變異現象。
　　5 影像融合
　　影像融合可分為以下幾個步驟：融合前處理，融合算法的選取、實現，融合后影像處理和結果檢查。
　　5.1融合前處理
　　對糾正、配準后滿足精度要求的全色與多光譜數據，融合前還需要對其進行預處理。一方面，提高全色數據的亮度，增強局部反差突出紋理細節，盡可能降低噪聲；另一方面，對多光譜數據進行色彩增強，拉大不同地類之間的色彩反差，突出其多光譜彩色信息。對于SPOT5影像數據，融合前可結合以下兩種方法處理：
　　1.基本方法
　　直方圖拉伸采用自適應法或手動法；進行濾波、模糊等一系列處理，突出紋理細節，處理過程中注意過飽和，避免濾波超限。
　　2.輔助調色手段
　　首先可進行色階、色相和飽和度調整；其次進行亮度、對比度調整；最后適當進行顏色平衡。
　　5.2影像融合
　　融合影像主要用于信息的提取，要求原始數據的處理不得產生光譜扭曲，以利于建立解譯標志，減少判讀的不確定因素；也可用于背景圖制作，要求圖像清晰、色彩鮮艷。具體要求及方法如下：
　　1.基本要求
　　融合影像一般以整景為單元，也可分塊融合；根據影像波段的光譜范圍、地物和地形特征等因素，選擇能清晰表現土地利用類型特征和邊界、色彩接近自然真彩色的融合算法；融合影像應無重影、模糊等現象。
　　2.方法及流程
　　通常采用的融合方法有IHS變換、主成分變換、加權乘積、比值變換、小波變換、高通濾波、Brovey等多種方法。
　　根據影像波段的光譜范圍、地物和地形特征等要素，合理選擇融合方法，SPOT5影像建議使用1、2、3波段進行波段組合，盡可能不使用第4波段。
　　5.3融合后處理
　　融合后影像亮度偏低、灰階較窄，可采用線性拉伸、亮度對比度、色彩平衡、色度、飽和度和明暗度調整等方法進行色調調整。色調調整時應保留多光譜影像的光譜信息和全色影像的紋理細節，以便進行變化信息分析。對整個工作區內各景融合影像需進行色調歸一調整，以保證整個工作區的影像數據色調協調統一。
　　5.4融合結果檢查
　　1.檢查融合影像整體亮度、色彩反差是否適度、是否有蒙霧。
　　2.檢查融合影像整體色調是否均勻，不同季節影像只要求亮度均勻，植被變化引起的色彩差異可不考慮。
　　3.檢查融合影像紋理及色彩信息是否豐富，有無細節損失，層次深度是否足夠。
　　4.檢查清晰度。判斷各種地物邊緣是否清晰明確，特別是城鄉結合部建設用地與耕地等邊界是否清晰明確。
　　6 結束語
　　針對以衛星遙感影像為數據源制作調繪底圖問題，本文在工作實踐基礎上總結提煉出一套行之有效、操作簡單的方法，能方便的實現衛星遙感影像的正射、配準、融合等工作。衛星遙感影像融合結果檢查合格后，以標準分幅DOM為基礎，添加圖廓、行政境界等要素，形成標準分幅調查底圖。在此基礎上建立縣級轄區工程管理文件，管理行政轄區內全部標準分幅DOM和縣級行政境界。
　　參考文獻
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　　[2] 陳欽巒，《遙感與像片判讀》1989
　　[3]張劍清，張勇，鄭順義，張宏偉，高分辨率遙感影像的精糾正[期刊論文]測繪與空間地理信息2004(11)

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