数字正射影像DEM、DOM在农村土地确权中的应用

摘要：本文从数字正射影像DEM、DOM在农村土地确权应用的体会和认识出发，介绍了航测法获取DEM、DOM数据的要求，并在影像配准和融合方面提出一定见解。阐述在全国农村土地确权中，应用遥感技术进行土地调查所体现的诸多优越性和发展的必然性。

关键词：DEM DOM 影像融合

中图分类号：P231.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0104-01

1 航测法获取DEM数据的要求

1.1 模型定向和特征点、线采集

直接引用空三加密创建的立体模型，使用后应对内定向、相对定向、绝对定向精度进行检查。每个模型生成完后，在采集必要的特征点、线（如山头、鞍部特征点，山脊线、山谷线、断裂线等特征线），引入匹配前预处理，提高匹配的准确性。

自动匹配后应对格网点等视差曲线进行精确编辑。对于湖泊、水库、池塘、高层建筑密集、森林覆盖等区域，可采用大面积区域编辑的方法将格网点或等视差曲线修正到立体模型的表面，其它情况可采用点编辑、面编辑相结合的方法，将匹配点、格网点、等视差曲线修正到立体模型表面。

1.3 单模型DEM生产和拼接

编辑完成后生成单模型DEM成果，将单模型DEM按规定进行拼接，单模型之间DEM接边残差虑小于一个等高距（平地1米，丘陵地2.5米），DEM数据之间接边精度符合要求时取中数。

1.4 DEM检查及精度评价

DEM的检查可通过返生成等高线（等高距：平地1米，丘陵地2米）叠加到立体模型上检查与修改的方法进行。精度评价：利用像片控制点和空三加密工序提供的检查点，用线性内插方式内插出检查点的高程值，将内插出的高程值与检查点高程值作比较，以图幅为单位分别统计、评价DEM精度，形成DEM精度评价报告。

2 航测法获取DOM数据的要求

2.1 数据格式、地面分辨率及精度要求

DOM数据文件为非压缩的GEOTIFF格式，元数据文件为XLS文本格式。DOM地面分辨率（采样间隔）为1m。DOM数据上明显地物点对最近野外控制点的平面位置中误差，平地、丘陵不大于±5.0m，山地、高山地不大于±7.5m。DOM图幅接边限差：平地、丘陵不大于±2.0m，山地、高山地不大于±3.0m。

2.2 DOM纹理及色调要求

DOM应纹理清晰，色调均匀，反差适中。彩色影像应模拟自然真彩色，光谱信息丰富。模型DOM影像应清晰，分辨率正确，影像的平面精度符合要求，无明显的影像变形、影像信息损失等缺陷，最后采用专业匀光软件对影像进行匀光处理。在匀光处理时，样片、匀光方式的选择和“色调匀衡技术”的采用会直接影响匀光结果的质量。

2.3 DOM镶嵌和图幅裁切

采用无缝镶嵌技术进行影像镶嵌。采用每张单片正射影像的中心区域进行镶嵌，对于影像质量不好的正射影像，应采用交换左、右片的方法尽量弥补，在镶嵌过程中应使影像色调过渡自然，镶嵌后的影像不能留下明显的模糊、重影等镶嵌痕迹。按标准图幅内图廓外接矩形再外扩100米（图上1cm）裁切标准图幅DOM影像，图幅内缺少影像数据区域以白色填充。

2.4 图幅DOM影像处理和接边

影像镶嵌完成后应对DOM影像的色调、亮度、反差、划痕或毛刺等进行必要的处理，使整个测区影像基本一致。影像镶嵌是采用无缝镶嵌技术的，因此图幅DOM影像接边的误差应非常小（应小于2米），且接边处不允许出现模糊、重影、变形等现象。

3 影像配准、融合处理

3.1 影像配准

影像配准是指将多图像的同名影像通过几何变换重叠，实现影像与影像间地理坐标及像元空间分辨率上的统一。采用ERDAS进行影像配准。首先采用双线性内插法对多光谱数据进行重采样，然后以景为配准单元，以航片DOM、DEM数据为基础，将重采样后的多光谱数据与之配准。具体操作中选择多项式模型，控制点从航片DOM影像、DEM数据中采集，采用人机交互方式选择配准同名点。配准纠正控制点一般不少于20个。配准纠正中误差：一般小于多光谱影像的1个像素，个别不大于1.5个像素。由于卫星遥感多光谱影像的分辨率远低于航片DOM影像的分辨率，要尽量提高配准精度，以减轻两者影像融合后出现的漫色现象。

3.2 影像融合

影像融合是将多源遥感影像数据在统一的地理坐标系中，采用一定的算法将多幅影像合成为一幅新的图像的过程。其目的是将单一传感器的多波段信息或不同类传感器所提供的信息加以综合，消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾，以增强影像中信息透明度，改善解译的精度、可靠性以及使用率，以形成对目标的清晰、完整、准确的信息描述。图像融合不是简单的迭加，它产生新的蕴含更多有价值信息的图像，即达到1+1>2，甚至是远大于2的效果。通过影像融合既可以提高多光谱影像空间分辨率，同时又保留了其多光谱的特性。可以说，影像融合可以让使用者得到更多的信息，减少理解的模糊性，提高遥感数据的利用效率。本项目采用ERDAS系统对配准后的全色和多光谱影像进行融合。影像融合处理应采用光谱扭曲较小的融合算法（如：IHS变换、主成分变换、加权乘积、高通滤波等融合算法）。融合处理后的影像应清晰、色调饱满，纹理层次丰富，尽量接近自然色彩。不应有明显的系统的重影、漫色等现象。经过影像的配准、融合处理制作生成土地调查所需的工作底图。

3.3 图幅整饰

图幅整饰内容为：图廓整饰、县级以上行政境界。各种界线以国界、省界、市（地）界、县界为高低顺序，当重合时，只表示高一级界线。

3.4 图幅接合表生成

以县级行政区为单位生产管辖区所涉及的标准分幅图幅接合表。图幅接合表基本内容：县级行政区行政境界线（含周边的县界、市州界、省界），标准图廓线，新、旧图幅编号等。

4 结语

随着遥感技术的发展，高分辨率、高光谱遥感以及雷达影像应用于国土资源调查技术日趋成熟。传统的土地利用调查劳动强度大、费用高、时效性差，很难满足社会经济发展及土地可持续利用的需要。遥感技术具有宏观、动态、便捷、可重复和成本低等诸多优点，将其与航测数据融合处理，应用到土地调查中来是十分可行的一种技术方法，对于按时完成全国农村土地确权调查具有十分重要的研究意义和使用价值。

参考文献

[1]《第二次全国土地调查技术规程》，中国标准出版社，国土资源部2007年7月13日的（TD/T1014―2007）.

[2]汤国安，等.《遥感数字影像处理》，北京科学出版社，2004年.

[3]章孝灿，黄智才，赵元洪.遥感数字图像处理[M].杭州：浙江大学出版社，2003.