李雪芬 梁艾霞
摘 要：国土调查最基础的资料——遥感数字正射影像即DOM 影像，对于第三次全国国土调查起着重要的作用，是开展工作的基础底图。本文结合湖北某市国土调查中DOM制作实践，探讨了DOM产品生产的技术路线，包括影像镶嵌裁切，常见的问题及处理和不同分辨率影像的拼接，本文所采用的处理方法可在一定程度上减弱不利因素的影响，并为其他DOM 影像的制作提供参考。
关键词：DOM 国土调查 质量控制
中图分类号：P272;P208 文獻标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）03（a）-0143-02
国土（“全国土地”的简称）数据是国土管理的基石，也是农业、林业、水利、发展改革、城乡规划建设、环境保护等各项事业发展和管理的重要基础，而国土调查同时也是重大的国情国力普查，定向开展全国国土调查是全面准确获取土地基础数据的主要手段。第三次全国国土调查的主要任务就是在第二次全国土地调查成果的基础上，按照国家统一标准，在全国范围内利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术，统筹利用现有资料，查清各类土地的所有权和使用权。
随着高分辨率遥感技术的高速发展，高分辨率遥感卫星不断发射升空，数据采集能力不断提高，第三次全国国土调查要求按空间分辨率、光谱分辨率、现势性的先后顺序优先选择更优（新）的影像。同时优先考虑侧视角较小的数据，减小地物阴影、影像拉花等问题的影响;在纬度较高地区，建议尽量避免使用冬季获取的数据。
本文以湖北某市为例，浅谈第三次全国国土调查正射影像制作及处理方法。本次作业该市涉及的卫星影像类型有3种（BJ-2、GF-2、GJ-1）。
1 DOM 制作技术路线
本次生产设计其中包含了以下两个设计要求：
（1）一个县域内同时存在多种不同分辨率，如果面积较小的分辨率区域超过100km2，不同分辨率部分单独生成影像文件;如果小于100km2，以占比较大的分辨率为准，镶嵌到相邻区域同一个影像文件中;
（2）县域内相邻的不同分辨率影像重叠20m（两种分辨率各外扩10m），接边线也需按照镶嵌线要求，尽量沿线状地物、地块边界，以及空旷、色调较暗处及山谷地带选取，绕开完整地物，减小对国土调查的影响。根据以上的生产要求，在进行影像拼接时，可把相同分辨率的影像先拼接，然后按范围进行裁切，再计算面积，检查不同分辨率的影像是否可以合并。
2 影像处理
2.1 影像镶嵌裁切
该市有国家下发的标准范围，而不同分辨率的影像根据设计要求需各外扩10m，保证有20m的重叠范围，因此在处理影像内部质量问题之前，可先采集镶嵌线，再按要求外扩10m进行影像裁切。采集镶嵌线需注意以下几点：镶嵌线尽量沿线状地物边缘行进，避免切割人工地物;尽量避免在同一道路上、同一块田块来回穿越;对于大面积树林覆盖区域，尽量沿着山脊、山沟或者不同植被分界处切割。这种处理方式的优点如下：
（1）保证同一类地物的色调、亮度、纹理、拍摄角度的一致性和完整性。（2）对于后续处理影像颜色不一致问题，过渡自然，且处理较快。（3）先裁切影像，对于范围之外的影像不会多余处理，可节省处理影像内部质量问题时间。
2.2 常见问题及处理
卫星影像含有全色和多光谱的影像，前期已利用数字高程模型DEM纠正含有坐标信息，并且对全色波段和多光谱波段进行融合和增强，使融合影像色彩明亮、纹理清晰，但是局部区域还是存在明显的质量问题，而且一个县域会使用到多种类型的卫星影像，这样就会导致单景与单景影像的颜色并不完全一致，对于后续进行国土调查会存在影响，这些都需要人为地进行干预处理。接下来讨论常见问题及处理方法。
（1）影像拉花。
引起的原因：在地形起伏较大地区，通过正射纠正将中心投影转换为正射投影会导致影像拉花现象。 处理方法：①在高差较大地区，通过选用较小侧视角数据减小影像成果拉花的影响。②对于山体或者植被大面积拉花，看不到地表，可编辑数字高程模型，使其坡度变缓，或者对数字高程模型赋上平均高程，重新纠正影像，替换拉花的区域。③对于小面积拉花区域，可用相邻相同纹理的影像修复。
（2）地物扭曲、变形。
引起的原因：正射影像成果中的地物变形通常是由于数字高程模型没有贴在地面引起，常出现在立交桥、公路、房屋等区域。处理方法：①譬如桥梁、道路这类线状地物，重新编辑数字高程模型到地面，并且编辑的宽度尽量比实际宽度多1～2列格网点，防止边缘出现拉花，最后重新纠正该区域的影像。②房屋区域，重新编辑数字高程模型到地面，对于大面积密集房屋区域变形，也可给数字高程模型赋上平均高程，最后重新纠正该区域的影像。
（3）影像曝光过度。
引起的原因：①由于卫星传感器在获取影像时，天气气候原因所导致。②匀色匀光设置的参数导致影像个别区域丢失纹理细节，导致清晰度下降。处理方法：用未进行匀色匀光的同一景影像修补曝光过度区域，使之与周围的颜色过渡自然。
（4）单景影像之间接边色调问题。
引起的原因：不同时相、传感器类型均会引起色调不一致的问题。 处理方法：①在镶嵌时应尽量绕开反差较大地物。②采用滤波和直方图拉伸的方法，对影像的对比度和色彩饱和度进行调整。③对于河流、海域接边处色调、纹理、颗粒感不一致，除了滤波和直方图拉伸的方法，还可添加/减少杂色使其过渡自然。
（5）单景影像之间地物接边错位。
引起的原因：①使用的不是同一期的数字高程模型进行纠正。②在纠正影像时，没有在接边重叠处选择同名点。③镶嵌线未绕开建筑物等人工地物造成的接边错位。
处理方法：①如两侧正射影像精度均满足精度要求，需对接边影像进行接边差改正，达到接边精度要求;如不满足，检查纠正点和数字高程模型是否有误。②对于因镶嵌线未绕开建筑物等人工地物造成的接边差超限，可通过使镶嵌线绕开人工地物解决。
2.3 不同分辨率的影像拼接
根据设计要求“如果小于100km2，则以占比较大的分辨率为准，镶嵌到相邻区域同一个影像文件中”，笔者通过提取影像范围计算面积判断是否需要把不同分辨率的影像合并。在合并时，要把小面积的影像分辨率转换到和另一个影像相同的分辨率，在转换时需注意采用“双线性插值法”或“三次卷积插值法”重采样技术保证影像质量以及不会出现像素值不连续的情况，但是进行了影像重采样，用不规则范围裁切过的影像边缘范围会比之前缩小2个像素左右，因此在做有关环节处理时，需把范围外扩3～4个像素，避免后期重采样影像导致范围不够。
3 成果质量控制
在上交成果之前，为保证成果质量符合技术要求，需进行质量控制，涉及的检查内容：（1）空间参考是否符合技术要求;（2）影像平面位置需套合所规定的前时相影像，检查中误差是否符合精度要求，特殊情况是否在技术总结中记录;（3）不同分辨率影像的重叠度是否满足要求，特别是在镶嵌线的拐角处;（4）整个县域的色调、亮度是否均衡、过渡自然，纹理信息是否丢失，是否会影响后期的国土调查。
4 结语
卫星影像作为第三次全国国土调查的主要数据源，不仅像幅面积大、宏观性强，而且时相统一，便于应用分析。但卫星传感器获取影像的色调、曝光程度、获取的纹理细节、背阳区域（阴影）的大小以及利用数字高程模型纠正影像得到的平面精度等都会影响制作正射影像的质量。
参考文献
[1] 刘兆，杨丽丽. 云南省第三次全国国土调查参考资料数据整合方法[J]. 地矿测绘，2019（6）：33-35.
[2] 黄虎昌，易圣文. 浅谈自然资源系统改革背景下第三次全国国土调查推进及应用前景[J]. 江西测绘，2019（6）：21-23.
[3] 張怡.新疆第三次国土调查工作底图制作浅谈[J]. 经纬天地，2019（8）：108-109.
