基于VirtuoZoNT制作数字正射影像图方法的研究.doc

基于VirtuoZoNT制作数字正射影像图方法的研究
张永赵薛强袁树才
（中水珠江规划勘测设计有限公司，广东广州510610）

摘要数字正射影像图是将地表航空影像经垂直投影而生成的影像数据集，既具有像片的影像特征正，又具有地图的几何精度，而且信息丰富直观，具有良好的可判读性和可量测性，从中可直接提取自然地理和社会经济信息。本文以水利航电枢纽工程大比例尺数字正射影像图的制作为研究对象，详细分析了制作正射影像图的技术流程和方法特点，同时指出了影响正射影像图质量的几个关键要素，为测量生产部门提供借鉴。
关键词摄影测量与遥感；正射影像图；数字高程模型；VirtuoZoNT

数字正射影像图（DOM）是利用航摄像片或遥感影像，经像元纠正，按图幅范围裁切生成的影像数据。DOM具有精度高、信息丰富、直观真实等优点，可用作为背景控制信息，评价其他数据的精度、现实性和完整性；可从中直接提取自然资源和社会发展信息，为工程建设、规划等提供可靠依据；还可从中提取和派生新的信息，实现地图的修测更新。在水利水电领域，DOM被广泛应用于水利水电规划设计、移民安置、淹没赔偿、防洪、开发水能、发展航运、灌溉、水土保持、治涝、工业供水及城乡生活用水、水产养殖、水源保护、水利发展与生态环境调查与可持续发展研究等诸多方面。目前摄影测量生产中都涉及DOM的数据生产，由于技术和要求的不同，技术流程上存在一定的差别，因此很有必要研究一下DOM项目生产的技术流程。本文以水利工程为例，研究基于VirtuoZoNT的正射影像图制作方法。
1研究背景
江西永泰航电枢纽位于新干县三湖镇上游1.5km处，是峡江枢纽的下一级梯级，距峡江坝址约56公里，是一座以航运为主，兼有发电等综合利用功能的大（2）型航电枢纽工程。在国家“十二五”期内河高等级航道建设规划中，永泰航电枢纽被列为江西省内河重点建设工程。新干县辖5镇8乡2个直属农林场、135个行政村、9个居委会。全县人口近30万，其中城镇人口6.4万、农业人口23.58万，为查清工程建设用地、调查建设征地区域实物，为移民安置规划以及专业项目设施迁改建设计等提供基础资料，按照江西省交通厅统一部署安排，我公司采用无人飞机进行测区航飞，制作1：2000正射影像图。
2研究区域概况
测区位于江西新干县，包含平地和丘陵地两种地形，其中大部分是平地，航飞面积160km2，航飞区域6个，共布设44条航线，1784个立体像对，航片的航向重叠70%，旁向重叠36%，像片倾斜角<5°，像片旋偏角<15°，航线弯曲度为3%。测区共用了3种相机拍摄，其中1、3区域相机焦距为35.575mm，2区域相机焦距为35.586mm，4、5、6区域相机焦距为35.584mm；像幅大小为36mm×24mm。航线按顺河道方向布设，设计高度：800ｍ，实际飞行高度：800ｍ，飞行高度和基高比满足设计要求，分辨率0.2m满足规范要求。
3DOM制作方法
3.1技术流程

图1DOM制作流程
3.2资料准备
资料准备包括像片索引图、航摄仪技术参数资料、飞行记录资料、测区内现有小比例尺地形图、区域网外业像片控制点点位略图、区域网外业像片控制点成果表、区域网外业像片控制点刺点片等。
3.3数字空三加密
空中三角测量是航空摄影测量专业中的重要部分，进行空中三角测量的目的就是为影像纠正、数字高程采集和航测立体测图人提供定向成果，空中三角测量的最主要的成果就是像片定向点大地坐标和像片外方位元素。
空中三角测量主要涉及资料准备、内业加密点的选点观测、相对定向、空中三角测量平差计算、区域网接边、质量检查和成果整理与提交7个主要环节。本测区采用VirtuozoAAT空三量测模块进行量测控制点、内定向、选取加密点、加密点转点、相对定向、模型连接和生成整个测区像点网；采用PATB光束法区域网平差，共划分为6个区域。
3.4DEM制作
DEM是制作DOM的基础资料，利用VirtuoZoNT采用规则矩形格网制作DEM有两种方法：（1）第一步：“产品”→生成单片DEM；第二步：“高级”→DEM拼接与裁切；第三步：质量检查；（2）第一步：把立体模型上采集的地物碎部点三维坐标展到cass软件生成等高线，保存为dxf格式；第二步：“文件”→引入→地形数据文件（*.dxf）→DEM输出，第三步：质量检查。
根据生产实际经验，第二种方法比第一种方法生成DEM数学精度要高，而且输出的DEM模型为整个区域的，无需拼接，减少了拼接精度的损失。
3.5DOM制作
DOM制作采用立体建模微分纠正方法或单片微分纠正方法进行。主要生产流程：设置正射影像参数→选取DEM文件→添加原始影像→添加相机参数→正射纠正→正射影像镶嵌→影像修复→图幅裁切；其中正射影像参数主要设置地面分辨0.2、成图比例尺1：2000，选择核线影