数字正射影像图及其应用研究

摘 要：随着数字摄影测量技术的发展，数字正射影象产品的制作方法越来越先进，生产效率随之越来越高，市场应用前景也越来越广泛。本文介绍了数字正射影像产品的特点、发展现状，以及对其应用前景和发展方向进行了综合分析。

关键词：数字正射影像；DOM；数字摄影测量；GIS

随着计算机技术和通信技术的迅速发展，人类社会已经进入了数字化信息时代。在国民经济和社会发展中，数字化的地理信息已成为城市乃至整个国家在各领域宏观决策和规划管理必不可少的支撑条件，因此，它对基础地理信息数据的精度及现势性提出了相当高的要求。同时地理信息系统(GIS)的广泛应用和迅速发展，也对基础地理信息数据的形式提出更多的要求，不仅需要矢量数据、栅格数据，还要形象直观的图像数据。

1 数字正射影像图( DOM )的特点

数字正射影像图（Digital Orthophoto Map， 缩写 DOM）是利用数字高程模型(DEM)对经过扫描处理的数字化航空像片或遥感影像 (单色或彩色)，经逐像元进行辐射改正、微分纠正和镶嵌， 并按规定图幅范围裁剪生成的形象数据， 带有公里格网、图廓(内、外)整饰和注记的平面图。

数字正射影像图和通常我们所接触的地图一样，不存在变形，它是地面上的信息在影像图上真实客观的反映，但是所包含的信息远比普通地形图丰富，而且其可读性更强。 DOM 同时具有地图几何精度和影像特征，精度高、信息丰富、直观真实、制作周期短。它可作为背景控制信息， 评价其它数据的精度、现实性和完整性，也可从中提取自然资源和社会经济发展信息，为防灾治害和公共设施建设规划等应用提供可靠依据。

2数字正射影像图( DOM )的发展现状

最近几年，由于计算机技术以及数字正射影像图生产技术的发展，数字正射影像图在城市规划设计、建设和管理中的应用日趋活跃，其特点正在被城市规划行业认同并在应用实践中得到进一步发掘，生产市场也日益扩大，城市在进行以基础信息获取与更新为目的的航摄时，一般都要求开展数字正射影像图的制作。

目前，“数字地球”已经成为信息时代的战略制高点，世界各国政府和有识之士正在付出巨大的关注和行动。作为对应策略，我国的“数字中国”规划已经提上议事日程，而作为其重要的组成部分之一的“数字城市”建设必将扮演举足轻重的角色。城市遥感信息是“数字城市”的多源信息的一个重要的分支，与城市的其它信息相比，有其特点和应用优势。遥感技术也是“数字城市”建设中的关键技术之一。遥感信息的获取与处理技术随着信息时代的到来正在高速发展，人们对遥感信息内在规律的了解也愈加深入，因此，遥感信息在城市领域的应用将越来越广泛，必将推动“数字城市”乃至“数字中国”和“数字地球”的建设，对于提高城市建设的决策、规划和管理水平，提高城市建设的环境、经济、社会等的综合效益，以及城市的可持续发展规划将起到十分重要的作用。

3数字正射影像图的应用

数字正射影像是一种新型数字测绘产品，有着广阔应用前景的基础地理信息数据，通过逼真的影像、丰富的色彩客观反映地表现状，与线划图相比具有地面信息丰富，地物直观， 工作效率高、成图周期短的特点，同时数字正射影像图的数据也便于应用。

3.1数字正射影像应用于测绘生产

正射影像图是一种既具有地物注记、图面可量测性等常规地形图的特性又具有丰富直观的影像信息的一种图件。

利用正射影像图勾绘地物图形进行地形生产，就是曾经广为应用的像片图测图，这种技术现在仍然有其生命力。现在很多省份的1：10000地形图、2007年开始的全国第二次土地调查等都是用数字线划图DLG叠加数字正射影像进行外业调绘。数字正射影像图信息丰富，现势性、直观性强，不容易产生误判的现象，方便了外业识图，大大的提高了工作效率。

数字正射影像图也可以用于修测地形图。正射影像由于制作原因，图上建筑物仍然存在投影误差，但对于低层建筑或小比例尺地形图来说投影差可以忽略不计。由于地形图生产周期长，更新速度慢，而正射影像生产周期短，利用正射影像快速修测小比例尺地形图是一种简单、便利的好方法。

3.2GIS 三线图的采集与更新

随着 GIS 应用的越来越广泛，发挥的作用越来越大，对基础的地形数据尤其是三线 (道路、铁路、河流) 数据的需求也越来越大，这就对三线图的精度、现势性以及今后的更新与维护提出了更高的要求，然而利用传统的修测方法很难保证其精度，而仅对三线数据进行实测更新，在经济上又存在较大的浪费，因而利用数字正射影像对三线数据进行更新无疑是经济实用的方法。由于地面上每一点都经过投影差改正，因此，对于道路、河流以及铁路 数据来说，完全满足成图精度。利用数字正射影像与已有的三线数据叠加，在影像上直接提取数据，就可完成三线数据的更新与维护。

3.3数字正射影像图在土地变化方面的利用

利用数字正射影像图的像幅范围大，信息量丰富，获取方便，更新快，可以及时地为土地决策部门提供决策所需的信息，通过系列数字正射影像图的定期 (如三年期、五年期、十年期、二十年期、五十年期) 对比了解现代城市的建设发展历程，体现了城市和环境以及土地利用等方面的发展变化，得到相应的土地利用类型分类图，还可以对这些分类图进行数据迭合等处理，获取土地利用动态变化信息。正射影像资料具有宏观、快速、动态、综合的优势，数字正射影像图资料可以为编制国土规划和地区经济规划提供国土资源 (自然资源和社会资源)、环境和自然灾害调查与分析评价资料等。所以，数字正射影像资料是制定国民经济和社会发展计划、国土规划和地区经济规划的一种手段。

3.4数字正射影像图在城市规划中的应用

在城市规划设计、建设和管理中，数字正射影像图提供了大量的信息，以直观、详实的影像反映了许多实地培勘中的盲点，利用数字正射影像可以更真实、直观地了解城市的地形地貌及环境状况。同时，利用数字正射影像图作为规划底图，使规划内容与周边环境的关系更加清晰。在旧区改造、历史古建筑保护、城市重点区域和地区标志性建筑的规划设计中可以发挥十分重要的作用。

在城市规划建设的方面，可以利用数字正射影像图进行范围的标定，并且能及时地提供坐标和计算出相应的面积，直观地反映该区域的现状与之相关的情况。通过数字正射影像图标定区域后，在正射影像图上进行设计区域规划建设的效果图和虚拟三维地图，在规划设计时就可以知道未来该区域的现实体现所示区域性规划的效果，与地理信息处理软件和规划设计、建筑设计的综合应用可以精确地设计出未来的城市的风貌。

3.5利用数字正射影像制作三维景观模型

作为模型化的城市现状的表现形式，城市景观模型对于总体规划设计思想的形成以及把握城市建设和发展的方向，具有重要的作用。传统的城市景观模型是以纸板或其它材料制作的非数字式模型，要想做得逼真，费时费钱。用数字正射影像制作三维景观具有非常广阔的发展前景，可以为城市规划的成功决策提供最基本、最直观的技术支持；电子沙盘景观更加真实，携带更加方便，更新也更加容易，真实的三维景观再现使网上售房冲破了干瘪的广告词的局限；真实、生动的三维景观网上旅游使游客再也不受时间、空间的限制；其他像公安部门、消防部门的警力部署；电力部门的线路架设；交通部门的管理调度，三维景观都会给予巨大的支持和再现。应用数字摄影测量技术所具有的制作城市景观数字模型的功能，在计算机上非常逼真地再现城市现状，并可以多视角浏览，以辅助规划设计与建设的参与者及决策者开展相关工作，毫无疑问，其基础资料数字正射影像有着不可替代的作用。

4结束语

数字正射影像图具有信息丰富、直观、精度高、使用方便。可为城市规划、土地、环境、测绘、森林资源、电力、电信、煤气等部门提供精确、直观、信息丰富、现势性强的基础地理数据。丰富规划、设计、管理的手段与方法。提高管理效率。同时为城市各种地理信息系统提供新型数字测绘产品。充分发挥地理信息系统的作用。为整个城市的建设、管理以及经济的发展作出贡献。

参考文献:

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[2] 张祖勋，张剑清.数字摄影测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2000.

[3] 李德仁，周月琴，金为铣.摄影测量与遥感概论[M].武汉：测绘出版社，2001，1.