用Geoway Image Station来生产DOM

【摘 要】结合我院用Geoway Image Station来生产DOM数据的过程，简要介绍了单片微分制作正射影像图数据的作业过程，并对生产过程中常遇问题提出了一些具体解决方法。

【关键词】Geoway Image Station；正射影像数据；生产方法

1 前言

遥感作为一门新兴信息科学，为资源调查、环境监测等提供了强有力的科学技术手段。遥感影像以其客观性强、现势性好、信息获取周期短而倍受注目，加之最近高光谱、高分辩率影像的出现，扩宽了遥感影像的应用范围。

Geoway Image Station是新一代开放式遥感影像综合处理专业平台。其专业模块包括高分辨率影像的正射纠正、匀色、镶嵌成图、影像的分类、影像融合等。各模块均采用了世界先进的技术思想。正射纠正采用了严格模型的纠正方法，匀色模块能够解决相同影像及不同影像色彩、明暗差别。镶嵌成图采用了逻辑镶嵌，一次成图的技术。

不仅实现了数据自动传输，并且实现了人员的分级管理。不仅实现了工程级的流程化管理，同时也能够对生产进度、任务分配、数据精度进行统计和输出。以实现对生产过程的监督，对数据质量的控制。

2 Image Station数据的作业流程

Image Station数据的作业流程分为三步；正射影像的纠正、正射影像的匀色、正射影像的镶嵌，如下图1。

由于Image Station数据的作业流程是相对独立可以分工合作。

2.1第一步；Image Station数据的单片纠正

航片纠正的目的是把航片上由于中心投影和摄影倾斜、地形起伏而变形了的影像改正成为正确的图上平面位置。单片微分纠正原理：通过对单张像片的外定向计算消除由于摄影倾斜带来的影响、利用像片的DEM（数字高程模型）值进行重采样消除由于地形起伏引起的变形的微分纠正过程称为单片微分纠正，像片纠正作业步骤如下图2。

2.1.1 影像下载

根据作业员作业范围将航片下载到本地机。可以直接点影像下载或影像列表选择所要下载的单片下到指定的目录。

2.1.2 内定向

采集框标点，并计算内定向误差。内定向常见的问题有影像打不开情况。可能是影像片反，可在photoshop下倒转过来。

2.1.3 外定向

运用各种方法解算外方位元素，恢复摄影状态，检查误差是否超限，如果误差在限差范围内，关闭，执行下一步。如果超出限差，点“关闭”按钮后系统会弹出“外定向未成功”警示对话框。检查误差大的点是否存在错误，如存在错误对其进行编辑（删除或者转为检查点），如控制点多我们一般采处删除的方法，但控制点必需不能少于4个，且位于像片四周的控制点最好保留。

2.1.4 纠正重采样

对航片进行正射纠正，纠正重采样分为两步：设置纠正范围纠正重采样。我们一般采用控制点自动外扩200m。

2.1.5 步成果提交

将正射影像提交到数据服务器，注意成果上传时一定要启动影像存放计算机的数据传输服务。我们也可等所有像片纠完后再提交。

2.1.4、2.1.5的步骤多是准菜单标准式一般不会有什么问题这里不再详叙。

2.2 第二步单片影像的匀色

单片影像的匀色有三种匀色方法可供选择：整幅、逐行、逐块，我们一般采用逐块匀色，逐块匀色处理方法将图像分割成若干方块进行分别匀色，其最大的特点是能够很好地解决局部亮度不均匀的问题，尤其针对数字正射影像图生产，当像片内地物分布比较均匀时，采用分块匀色可以很好地保证像片内以及测区内相邻像片间颜色均衡。

点击“工具匀色批处理”菜单项，出现如下界面：如图3。在批处理面板中调整各项设置，各项参数设置都完成以后，点击“应用”按钮，系统开始执行批处理匀色任务。

2.3第三步；镶嵌成图

镶嵌成图是将两张或多张具有重叠区域或相接非重叠的图像镶嵌在一起，同时实现按照标准图幅或用户定义的范围裁图输出。

Image Station采用逻辑接边，一次成图技术，是面向整个测区而不是单个影像的镶嵌成图。逻辑接边是指在接边过程中，只需要采集接边结点和接边线，同时对接边精度进行评估，而不用把接边像片实际拼接起来。一次成图是指成图时，不进行影像的整体拼接，而直接调用单幅图范围内的影像一次成图。流程图如4。

2.3.1下载影像

在匀色用的计算机里把相关的*-o.tif的正射影像拷贝回自己的文件夹，再下载相关的信息但是一定要选择“否”，就不会覆盖已经匀色的*-o.tif了。

2.3.2接边

选择作业影像，在向导中选择2-4幅作业影像，实际作业过程有三种情况，一种是左一片右一片两张片或者上一片下一片两张片；第二种是上面下面各两张（图5）；第三种是上面一片下面两张片或者上面两张片下面一张片（图6），由于是一张对两张，比较容易出错，我们习惯称之为借片，主要是由于两条航带纠正后正射片大小不一而造成。现以第二种和第三种来说明拼接线情况。

定义接边线主要分为如下几步：定义节点构造接边线编辑接边线编辑缓冲区接边预览定义自由边递交接边线。

定义结点是指定义一条接边线的首尾结点。对于图5，6情况首先要确定首尾结点，我们可以打开处于同一重叠区的影像能同步显示，在重叠区内确定首尾结点，注意选择首尾结点位置时最好先查看影像整体情况，大致确定接边线走向、位置等；城区接边线最好沿道路选择接边线，避开高大建筑、大面积广场，特别我们广西山区的影像出现山体阴影、滑坡较多，点选得好就有大大绕开的机会。构造接边线；选择对应的首尾结点连接起来，注意一个重叠区中只能有一对首尾结点以及一条由这对结点构造的接边线。

编辑接边线；接边线构造成功后，线上只有首尾两个结点，由这样的接边线镶嵌的图幅会存在较大的色彩差异，需要在接边线上适当添加同名节点以达到较好的接边效果，或对接边线的位置进行调整。接边线编辑分为：增加内节点、修改/删除内节点、删除接边线。注意在编辑接边线时请关掉影像重叠和成图范围，并使用相对联动，这样能较好的看到左右、上下片的色彩、影像好坏，可以绕开居民房、水坝、桥梁、滑坡的山头、左右色差较大的地物。注意如果是出现上下航带要借片图6，由于纠正后的像片大小会不一，航带片大小对不齐，一张对两张的情况，在画接边线时不能打开四张片，否则多一条线没法镶嵌成图。在本人成图范围区最好一边定义好点就画好拼接线，假如正射片重叠度大一张片上可能有很多的定义点，到时有可能连错接边线，注意每张片的接边线必须是一个封闭的图形，如果不封闭就出错了，必需马上检查。

编辑缓冲区；缓冲区是接边过程中影像色彩过渡的范围，所以缓冲区内应尽量避免重要地物和高大建筑物等。如果影像色彩过渡不好就适当调整缓冲区大小，不同的影像色彩需不同的缓冲值，一般缓冲区宽度设为30。

接边线预览：一条接边线编辑完毕，不成图就不能确定接边效果如何，但是又不可能编辑完一条接边线就成一次图，那么成图前如果要查看接边效果，可以利用接边预览实现。接边预览只显示接边线附近的影像。象我们广西的丘陵山较多，如果预览可以发现一些滑坡、影像色彩色调不一等等，就最好重画接边线，本人认为这一步骤非常必要，虽花点时间，但是“磨刀不误砍柴工”。镶嵌线没画好在phtoshop下将要花几倍的时间来处理，其效果还不会好，特别滑坡的山头、桥梁、纹理色调不一的地物。

采集自由边：用于封闭不闭合的接边线。如航带边线，为避免成图影像不够尽可能采大。

镶嵌线递交：将定义镶嵌线的结果递交到数据库。

2.3.3 镶嵌成图

设置：设置镶嵌成图的各项参数。一般采用多幅图范围线外扩200m的矩形来裁切（最小左下角坐标和最大右上角坐标）可有效减少DOM图幅的接边。由于像片多裁切要的时间长，为防止镶嵌线有误，可以采用试裁及把成图精度设为100或更大来查找错漏。

3 质量控制

由于作业过程中Image Station实现的是网络化的生产管理、能对数据精度进行统计和输出，对生产过程能监督，对数据质量的控制有一定的保障。检查多是在Photoshop下进行，我本人认为的重点是对DOM成图中滑坡山头及拼接线处的镶嵌影像的检查。

4 结束语

Image Station在单片正射影像中有较大的优势，实现了网络统一管理、流程化作业，但在批处理上还有欠缺，如重采样、成果递交，花的时间较长，如能实现批处理将会合理利用其它时段，拼接线不能导入Photoshop及Autocad中来检查，拼接线在与多人接边处出错不易更改，需找到相关的用户登录方可，应设管理员超级用户来可更改，不同服务器之间的数据不能共享，如遥感一室与遥感二室的拼接线不能共享造成影像接边困难，如大批量大测区成图不能设置多台服务器而速度慢，我想随着Image Station的发展，今后的操作流程会得到改善，工作效率会越来越高。

参考文献： [1]Image Station用户指南.