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    衛(wèi)星影像在數(shù)據(jù)采集中的應用

    2013-07-06 21:37:52 來源: 中煤航測遙感局煤航現(xiàn)代測繪工程公司 作者:張科學
    聊聊

      1   序言
    隨著市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,競爭的不斷加劇,企業(yè)在市場中優(yōu)汰的現(xiàn)象也時有發(fā)生。在我們測繪行業(yè)中也不例外,這幾年由于數(shù)字化測圖儀的不斷發(fā)展和完善,現(xiàn)已完全取代了傳統(tǒng)的解析測圖儀,而且其價格也遠遠低于解析儀器,所以測繪行業(yè)的門檻也就大大的降低,這樣便興起了許多小型的企業(yè)和公司,使得市場競爭更為激烈。那么怎樣才能使自己在競爭中處于不敗之地呢?那就是要實時地掌握市場動態(tài),不斷地更新技術,降低成本,做出更好的產(chǎn)品,以滿是顧客的需求。本文結合了摩洛哥卡薩布蘭卡的數(shù)據(jù)采集,著重介紹了利用衛(wèi)星影像采集地形圖這門新技術。

    2   必要的設備及準備
    硬件:美國Intergragh公司ISSK數(shù)字測量工作站、IKONOS影像空間影像文件和與之相關的元數(shù)據(jù)文件
    軟件:ISPM、ISDM、ISSD、ISFC

    3   用衛(wèi)星影像采集數(shù)據(jù)的過程
    用衛(wèi)星影像采集數(shù)據(jù)主要分為外業(yè)控制、內(nèi)業(yè)空三加密、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集及編輯。

    3.1 外業(yè)控制
    外業(yè)控制主要是利用GPS及水準測量來進行,方法同航空攝影測量外業(yè)控制,這里就不多做介紹。

    3.2   內(nèi)業(yè)空三加密
    衛(wèi)星影像不同與航攝影像,它不能直接用于數(shù)字攝影測量工作站,所以用重定影像格式命令(工具菜單,IKONOS子菜單)讀取IKONOS影像空間影像文件和與之相關的元數(shù)據(jù)文件并以能被Z/I影像攝影測量和遙感應用有效使用的格式來創(chuàng)建輸出影像
    重定影像格式命令輸出TIFF影像文件和金字塔。這些影像文件可以使用JPEG進行壓縮。這種效用與每波段8位或16位的影像及未用JPEG進行壓縮的1,3,4波段的TIFF或NITF格式的影像相當。輸出影像頭中將包含RPC參數(shù)以及可用的影像的立體配對名。這些輸出影像可能會和產(chǎn)生ISPM工程(工具菜單,KONOS子菜單)命令聯(lián)合使用以創(chuàng)建一個ImageStation制圖工程。


    3.2.1重定義IKONOS 影像格式對話框
    通過點擊工具菜單中的IKONOS子菜單打開這個對話框。用該選項從IKONOS影像文件和相關的元數(shù)據(jù)文件中生成Z/I影像應用中的影像。

    3.2.2輸入IKONOS影像文件夾(Input IKONOS Images Folders)
    輸入或者點擊來選擇要重定格式的包含NITF格式和TIFF格式的IKONOS影像及其相關元數(shù)據(jù)文件的文件夾的路徑和文件名。TIFF文件必須有有*_rpc.txt文件。對于NITF文件來說RPC系數(shù)存儲在影像文件頭中。對于TIFF和NITF影像來說,.hdr文件是可選的。但是元數(shù)據(jù)文件名必須與影像名相同。例如:一個名為po_36668_rgb_000101.tif的影像將有po_36668_rgb_00101_rpc.txt 和 po_36668_rgb_00101.hdr.的元數(shù)據(jù)文件。.hdr文件用來確認立體配對且只當自動立體模型設置將要進行時才需要。

    3.2.3輸出影像文件夾(Output Images Folder)
    輸入或者點擊 選擇包含輸出影像文件的文件夾的路徑。輸出文件夾必須是存在的與輸入文件夾不同的可寫的文件夾。
    輸出選項(Output Options)
    壓縮(Compression):選擇指定輸出柵格數(shù)據(jù)的JPEG壓縮。如果用戶不想壓縮輸出影像,清除該復選框。JPEG可根據(jù)Q因子變換壓縮比率。對于任一影像,在給定Q因子時的壓縮量,要視影像的紋理和光滑程度來定。Q因子越高,影像壓縮比率越大而壓縮影像與未壓縮影像間的差別也越大。
    Tile尺寸(Tile Size):選擇一個Tile尺寸。256來指定256x256像素(推薦使用該方式)Tile,512來指定512x512的像素的Tile,等。
    金字塔:對于每個輸出影像,使用子采樣(Subsampled)、高斯(Gaussian)及平均(Averaged)方式來創(chuàng)建一整套的影像金字塔。
    平均(Averaged)是指采用由默認采樣間隔決定維數(shù)的像素區(qū)域進行平均而對原影像進行預濾波的方法指定金字塔創(chuàng)建方式。也就是對原影像的每2x2個像素區(qū)域進行平均來產(chǎn)生金字塔的一個像素。(推薦使用)

    3.2.4從IKONOS影像對話框中創(chuàng)建ISPM工程
    在工具菜單的IKONOS子菜單中點擊創(chuàng)建ISPM工程打開這個對話框。如下圖:
    使用這個選項,由重定義影像格式命令創(chuàng)建的影像來創(chuàng)建一個ISPM攝影測量工程, 如果立體配對信息包含在影像頭中則也生成立體模型。從左像文件名中創(chuàng)建模型ID。所有創(chuàng)建的模型準備用于ISDM,ISSD,ISDC,ISAE,ISBR和ISOP。
    工程名稱(Project Name)
    輸入你要創(chuàng)建的工程名稱。當你輸入了名稱以后,系統(tǒng)會自動在輸出工程文件夾欄中輸入一個工程文件夾的名稱。
    輸出工程文件夾(Output Project Folder)
    指定工程文件夾的位置,進行下列步驟中的一步:
    在輸出工程文件夾欄中,輸入路徑的名稱來擴展在你輸入工程名稱時自動創(chuàng)建的文件夾名稱。這樣,工程名稱和文件夾名稱才會匹配,我們建議你不要改變文件夾的名稱。點擊,并選擇路徑的名稱來擴展在你輸入工程名稱時自動創(chuàng)建的文件夾名稱。
    輸入IKONOS影像文件夾(Input IKONOS Images Folder)
    輸入或者點擊 選擇包含由重定影像格式命令創(chuàng)建的TIFF影像。
    工程平均高度(Average Project Elevation)
    輸入工程的平均地面高度。該參數(shù)與用戶使用New Project命令或者編輯命令時所定義的地面高度相符。在一個衛(wèi)星工程中,高度引用WGS84坐標系。
    投影坐標系(Mapping Coordinate System)
    地理坐標系(Geographic)
    如果用戶使用地理坐標系(經(jīng)度,緯度)時,選擇該選項。
    投影坐標系(Projected)
    如果用戶使用投影坐標系,選擇該選項。
    設計文件(Design File)
    輸入或者點擊選擇包含工程投影坐標系定義的設計文件的路徑。
    將工程文件拷貝至工程(Copy design file to project)
    當工程已經(jīng)創(chuàng)建,如果用戶想要將指定的設計文件拷貝至工程的DGN子文件夾中時,選擇該選項。

    3.2.5控制點的導入及量測
    打開控制點導入菜單,
    定義好坐標系統(tǒng),導入控制點。

    3.2.6多相片量測
    先根據(jù)控制點位進行控制點量測,為加強精度再量測一些連接點,之后再進行計算平差得出最終加密結果。

    3.3數(shù)據(jù)采集及編輯
    利用美國Intergragh公司ISSK全數(shù)字攝影測量工作站的ISSD進行采集,采集方法完全同航空攝影測量的采集。編輯也同普通地形圖編輯一樣,這里也不多做介紹。

    4         結論
    目前,由于衛(wèi)星影像地面分辯率遠低于航空攝影的影像,所以只適合采集小比例尺的地形圖,但隨著科學技術的不斷發(fā)展,衛(wèi)星攝影質(zhì)量的不斷提高,它也會逐漸用于大比例尺的地形圖采集。此外我們還可以利用彩色衛(wèi)星影像對黑白航片進行融色,做出高分辯率的、彩色的正射影像圖。
    總之,利用衛(wèi)星影像采集地形圖這門新技術為我們省去了航空攝影的巨大費用,大大減少了人力、物力,降低了成本。相信隨著衛(wèi)星影像的不斷改進和完善,它也會在更多的領域里得到廣泛的應用。

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