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卫星影像在数据采集中的应用

发布时间:2022-01-01 23:36:45   浏览量:186   作者:中煤航测遥感局煤航现代测绘工程公司

  1   序言
随着市场经济的不断发展,竞争的不断加剧,企业在市场中优汰的现象也时有发生。在我们测绘行业中也不例外,这几年由于数字化测图仪的不断发展和完善,现已完全取代了传统的解析测图仪,而且其价格也远远低于解析仪器,所以测绘行业的门槛也就大大的降低,这样便兴起了许多小型的企业和公司,使得市场竞争更为激烈。那么怎样才能使自己在竞争中处于不败之地呢?那就是要实时地掌握市场动态,不断地更新技术,降低成本,做出更好的产品,以满是顾客的需求。本文结合了摩洛哥卡萨布兰卡的数据采集,着重介绍了利用卫星影像采集地形图这门新技术。

2   必要的设备及准备
硬件:美国Intergragh公司ISSK数字测量工作站、IKONOS影像空间影像文件和与之相关的元数据文件
软件:ISPM、ISDM、ISSD、ISFC

3   用卫星影像采集数据的过程
用卫星影像采集数据主要分为外业控制、内业空三加密、内业数据采集及编辑。

3.1 外业控制
外业控制主要是利用GPS及水准测量来进行,方法同航空摄影测量外业控制,这里就不多做介绍。

3.2   内业空三加密
卫星影像不同与航摄影像,它不能直接用于数字摄影测量工作站,所以用重定影像格式命令(工具菜单,IKONOS子菜单)读取IKONOS影像空间影像文件和与之相关的元数据文件并以能被Z/I影像摄影测量和遥感应用有效使用的格式来创建输出影像
重定影像格式命令输出TIFF影像文件和金字塔。这些影像文件可以使用JPEG进行压缩。这种效用与每波段8位或16位的影像及未用JPEG进行压缩的1,3,4波段的TIFF或NITF格式的影像相当。输出影像头中将包含RPC参数以及可用的影像的立体配对名。这些输出影像可能会和产生ISPM工程(工具菜单,KONOS子菜单)命令联合使用以创建一个ImageStation制图工程。

3.2.1重定义IKONOS 影像格式对话框
通过点击工具菜单中的IKONOS子菜单打开这个对话框。用该选项从IKONOS影像文件和相关的元数据文件中生成Z/I影像应用中的影像。

3.2.2输入IKONOS影像文件夹(Input IKONOS Images Folders)
输入或者点击来选择要重定格式的包含NITF格式和TIFF格式的IKONOS影像及其相关元数据文件的文件夹的路径和文件名。TIFF文件必须有有*_rpc.txt文件。对于NITF文件来说RPC系数存储在影像文件头中。对于TIFF和NITF影像来说,.hdr文件是可选的。但是元数据文件名必须与影像名相同。例如:一个名为po_36668_rgb_000101.tif的影像将有po_36668_rgb_00101_rpc.txt 和 po_36668_rgb_00101.hdr.的元数据文件。.hdr文件用来确认立体配对且只当自动立体模型设置将要进行时才需要。

3.2.3输出影像文件夹(Output Images Folder)
输入或者点击 选择包含输出影像文件的文件夹的路径。输出文件夹必须是存在的与输入文件夹不同的可写的文件夹。
输出选项(Output Options)
压缩(Compression):选择指定输出栅格数据的JPEG压缩。如果用户不想压缩输出影像,清除该复选框。JPEG可根据Q因子变换压缩比率。对于任一影像,在给定Q因子时的压缩量,要视影像的纹理和光滑程度来定。Q因子越高,影像压缩比率越大而压缩影像与未压缩影像间的差别也越大。
Tile尺寸(Tile Size):选择一个Tile尺寸。256来指定256x256像素(推荐使用该方式)Tile,512来指定512x512的像素的Tile,等。
金字塔:对于每个输出影像,使用子采样(Subsampled)、高斯(Gaussian)及平均(Averaged)方式来创建一整套的影像金字塔。
平均(Averaged)是指采用由默认采样间隔决定维数的像素区域进行平均而对原影像进行预滤波的方法指定金字塔创建方式。也就是对原影像的每2x2个像素区域进行平均来产生金字塔的一个像素。(推荐使用)

3.2.4从IKONOS影像对话框中创建ISPM工程
在工具菜单的IKONOS子菜单中点击创建ISPM工程打开这个对话框。如下图:
使用这个选项,由重定义影像格式命令创建的影像来创建一个ISPM摄影测量工程, 如果立体配对信息包含在影像头中则也生成立体模型。从左像文件名中创建模型ID。所有创建的模型准备用于ISDM,ISSD,ISDC,ISAE,ISBR和ISOP。
工程名称(Project Name)
输入你要创建的工程名称。当你输入了名称以后,系统会自动在输出工程文件夹栏中输入一个工程文件夹的名称。
输出工程文件夹(Output Project Folder)
指定工程文件夹的位置,进行下列步骤中的一步:
在输出工程文件夹栏中,输入路径的名称来扩展在你输入工程名称时自动创建的文件夹名称。这样,工程名称和文件夹名称才会匹配,我们建议你不要改变文件夹的名称。点击,并选择路径的名称来扩展在你输入工程名称时自动创建的文件夹名称。
输入IKONOS影像文件夹(Input IKONOS Images Folder)
输入或者点击 选择包含由重定影像格式命令创建的TIFF影像。
工程平均高度(Average Project Elevation)
输入工程的平均地面高度。该参数与用户使用New Project命令或者编辑命令时所定义的地面高度相符。在一个卫星工程中,高度引用WGS84坐标系
投影坐标系(Mapping Coordinate System)
地理坐标系(Geographic)
如果用户使用地理坐标系(经度,纬度)时,选择该选项。
投影坐标系(Projected)
如果用户使用投影坐标系,选择该选项。
设计文件(Design File)
输入或者点击选择包含工程投影坐标系定义的设计文件的路径。
将工程文件拷贝至工程(Copy design file to project)
当工程已经创建,如果用户想要将指定的设计文件拷贝至工程的DGN子文件夹中时,选择该选项。

3.2.5控制点的导入及量测
打开控制点导入菜单,
定义好坐标系统,导入控制点。

3.2.6多相片量测
先根据控制点位进行控制点量测,为加强精度再量测一些连接点,之后再进行计算平差得出最终加密结果。

3.3数据采集及编辑
利用美国Intergragh公司ISSK全数字摄影测量工作站的ISSD进行采集,采集方法完全同航空摄影测量的采集。编辑也同普通地形图编辑一样,这里也不多做介绍。

4         结论
目前,由于卫星影像地面分辩率远低于航空摄影的影像,所以只适合采集小比例尺的地形图,但随着科学技术的不断发展,卫星摄影质量的不断提高,它也会逐渐用于大比例尺的地形图采集。此外我们还可以利用彩色卫星影像对黑白航片进行融色,做出高分辩率的、彩色的正射影像图。
总之,利用卫星影像采集地形图这门新技术为我们省去了航空摄影的巨大费用,大大减少了人力、物力,降低了成本。相信随着卫星影像的不断改进和完善,它也会在更多的领域里得到广泛的应用。