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基于ASTER遥感数据的DEM提取与制作正射影像图的研究
摘要：
本文以ASTER遥感数据为源数据，采用遥感数据处理软件ENVI，结合DEM提取和正射影像制作技术，对该区域进行了DEM制作及正射影像的制作。通过数据预处理，DEM提取，DEM精度验证，正射影像制作等步骤，最终得到了该区域高精度DEM及正射影像。本文所述方法具有较高的适用性和可操作性。
关键词：
ASTER遥感数据；DEM；正射影像；ENVI
1.引言
DEM（数字高程模型）和正射影像是基于高分辨率遥感图像数据生成的产品。在地理空间信息领域和地表过程研究中有着广泛的应用。高分辨率DEM能为研究者提供地形高程和地貌特征等精确数据，是各种地理研究、规划和管理工作的基础。而正射影像则对地形、地貌、植被、地表覆盖等进行空间视觉表达，提供了一种直观的、全景的地表信息呈现方式。
2.数据介绍
本文采用ASTER遥感数据进行DEM提取和正射影像制作。ASTER即可见光及热红外自动化地表覆盖观测仪（AdvancedSpaceborneThermalEmissionandReflectionRadiometer），是日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）和美国国家航空航天局（NASA）共同开发的，于1999年2月发射。ASTER的数据分为三个波段，可提供15米至90米分辨率的遥感影像。数据类型包括标准科学数据（SDS）、伪彩色影像、真彩色影像、合成波段、DEM数据等。是制作DEM和正射影像的重要数据源。
3.数据预处理
ASTER遥感数据的预处理是DEM提取及正射影像制作的关键步骤之一。该区域采集的ASTER数据为标准科学数据（SDS）及真彩色影像，均为影像灰度值。在ENVI软件中进行矢量栅格转换操作，将SDS转化为栅格影像，并通过辐射校正操作消除波段间的混叠及噪声等。而真彩色影像则通过叠加三个波段，生成RGB三合一彩色影像。此外，在预处理过程中，还需进行影像投影系统的匹配和统一，以保证DEM和正射影像结果的空间准确性。
4.DEM提取
通过基于ENVI软件的DEM提取工具，结合斜视影像及DEM要素空间关系，进行高精度DEM提取。DEM提取过程中，需设置DEM参数，根据实际需要选择Terrainbaselevelvalue、Outputrasterformat、是否计算统计信息等。本文所述方法采用分层处理方式，从30米、15米到10米分层逐层提取，以提高DEM精度。DEM提取结束后，需通过DEM精度验证工具，对DEM进行精度验证。
5.DEM精度验证
DEM精度的验证是判断DEM提取精度的重要方法。本文采用的DEM精度验证工具是ENVI自带的方法，采用地面控制点（GCP）的验证方式验证高程定位点的精度。在GCP设置及验证过程中，共设置10个采样点，采用测量标高值及DEM生成的高程值进行对比，计算判断误差值。通过误差值的计算和比较，可以有效地判断DEM提取精度，以保证DEM的高精度生成。
6.正射影像制作
正射影像制作是根据DEM实现影像校正，获得水平和垂直上等条件下拍摄的真实尺度的影像。本文采用ENVI软件中的正射影像制作工具，先进行内方位定向参数的确定，然后通过DEM进行影像校正。制作正射影像时，需设置影像统一投影系统，输出正射影像格式等参数。经过多次调整，本文实现了根据DEM制作出高精度的正射影像。
7.结论
本文采用ASTER遥感数据，采用ENVI软件进行预处理、DEM提取和正射影像制作等步骤，生成了高精度的DEM和正射影像。其中，DEM提取采用分层提取方式，经过DEM精度验证，保证了DEM提取精度。而正射影像的制作采用集束调整法校正影像，获得高精度的影像。本文所述方法具有操作性强、适用范围广等优点，可为地表过程研究提供高质量的数据来源。
参考文献：
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