攝影測量學PHOTOGRAMMETRY攝影測量學PHOTOGRAMMETRY第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作內容安排一、數字高程模型DEM簡介二、像片糾正的基本概念三、數字微分糾正四、數字正射影像圖制作第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作內容安第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介數字高程模型DEM是表示區域D上地形三維向量的有限序列｛Vi=（Xi，Yi，Zi），i=1，2，…n｝其中（Xi，Yi）是平面坐標，Zi是（Xi，Yi）對應的高程.

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型D攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介數字高程模型DEM表示形式

規則矩形格網

利用一系列在X，Y方向上都是等間隔排列的地形點的高程Z表示地形，形成一個矩形格網DEM。

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型D第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介存貯量最小、便于使用管理。缺點是有時不能準確表示地形的結構與細部，Xi=X0+i*DX（i=0，1，···，NX－1）Yi=Y0+j*DY（j=0，1，···，NY－1）

(X0,Y0)DxDy規則矩形格網

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型D若將按地形特征采集的點按一定規則連接成覆蓋整個區域且互不重疊的許多三角形，構成一個不規則三角網TIN表示的DEM,通常稱為三角網DEM或TIN。

能較好地顧及地貌特征點、線，表示復雜地形表面比矩形格網精確。缺點是數據量較大，數據結構較復雜，使用與管理也較復雜。

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介數字高程模型DEM表示形式-不規則三角網TIN

若將按地形特征采集的點按一定規則連接成覆蓋整個區域且互不重疊第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介數字高程模型DEM表示形式-不規則三角網TIN

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型D攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件矩形格網、三角網混合形式DEMGrid-TIN混合形式的DEM,一般地區使用矩形網數據結構，沿地形特征則附加三角網數據結構

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介數字高程模型DEM表示形式-Grid-TIN混合網矩形格網、三角網混合形式DEMGrid-TIN混合形式的DE數字高程模型的數據獲取為了建立DEM，必需量測一些點的三維坐標，被量測三維坐標的這些點稱為數據點。DEM數據點的采集方法

1．地面測量：利用自動記錄的測距經緯儀在野外實測第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介數字高程模型的數據獲取為了建立DEM，必需量測一些點的三維3．空間傳感器:利用GPS、雷達和激光測高儀等進行數據采集2．現有地圖數字化：用數字化儀對已有地圖上的信息，進行數字化的方法。手扶跟蹤數字化儀;掃描數字化儀,數字高程模型的數據獲取第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介4、數字攝影測量的自動化DEM數據采集方式3．空間傳感器:利用GPS、雷達和激光測高儀等進行數據采集數字高程模型的數據獲取第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介LIDAR數字高程模型的數據獲取第20講數字微分糾正與數字正射影像激光數據第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作激光數據第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型DEM簡介第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作一、數字高程模型D第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件數字表面模型DSM（DigitalSurfaceMap,DSM）,是指包含了地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型。和DEM相比，DEM只包含了地形的高程信息，并未包含其它地表信息，DSM是在DEM的基礎上，進一步涵蓋了除地面以外的其它地表信息的高程。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作數字表面模型DSM（DigitalSurfaceDSMDSMDSMfromDigitalAero-ImageDSMfromAirborneLaserScannerDSMDSMfromDigitalAero-ImageDSM第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作二、像片糾正的基本概念航空影像是中心投影成像，由于像片傾斜和地形起伏，存在幾何變形。像片平面圖或正射影像圖是地圖的一種形式，是用相當于正射投影的航攝像片上的影像來表示地物的形狀和平面位置。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作二、像片糾正的基本第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作二、像片糾正的基本概念對原始像片進行處理，用光學投影的儀器進行投影變換，使變換后的影像相當于相機主光軸鉛垂時獲取的水平像片，同時改化為成圖比例尺；或者應用計算機按相應的數學關系式進行解算，從原始非正射的數字影像獲取數字正射影像的作業過程，稱為像片糾正。像片糾正的方法經歷了從模擬糾正到數字糾正的過程。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作二、像片糾正的基本第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作二、像片糾正的基本概念像片糾正的方法：光學機械法、光學微分糾正、數字微分糾正。模擬糾正法存在精度、適應不了新型傳感器影像的糾正等問題。數字微分糾正它是直接利用計算機對數字影像進行逐像元的微分糾正。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作二、像片糾正的基本第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正

根據有關的參數與數字高程模型，利用相應的構像方程式，或按一定的數學模型用控制點解算，從原始非正射投影的數字影像獲取正射影像，這種過程是將影像化為很多微小的區域逐一進行糾正，且使用的是數字方式處理，故叫做數字微分糾正。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正1、基本原理數字糾正:像素的幾何位置和灰度

x=fx(X，Y)；y=fy(X，Y)X=φx(x，y)；Y=φy(x，y)

反解法正解法

數字微分糾正與光學微分糾正一樣，是實現兩個二維圖像之間的幾何變換。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正1

x=fx(X，Y)；y=fy(X，Y)X=φx(x，y)；Y=φy(x，y)

反解法正解法

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正1、基本原理反解法糾正：由糾正后的像點P(X,Y)出發，根據像片的內、外方位元素及P點的高程反求其在原始像片上的像點坐標（x,y），內插該點的灰度值，然后將灰度值賦給糾正后的像點P(X,Y)。正解法糾正：由原始圖像上像點的坐標(x,y)解算出糾正后圖像上相應糾正點P的坐標(X,Y)，并將原始圖像上像點的灰度值賦給糾正點P。x=fx(X，Y)；y=fy(X，Y)反解第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正2、反解法糾正

計算地面點坐標X

＝X0+M·X’

Y＝Y0+M·Y’

計算像點坐標DEM(X0,Y0)第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正2第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正2、反解法糾正XY糾正影像原始影像xy

●灰度內插灰度賦值反算第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正2第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正3、正解法糾正原始影像正射影像Z?第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正3?????????????????????????xy

XY原始影像糾正影像第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正3、正解法糾正?????????????????????????xyX

非規則排列的

二維圖像三維空間（X，Y，Z）正解法缺點第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正3、正解法糾正非規則排列的二維圖像三維空間（X，Y，Z）第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正4、實際解法以“面元素”作為“糾正單元”

反算公式計算該糾正單元4個“角點”的像點坐標，而糾正單元內的坐標則用雙線性內插求得

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正4數字糾正實際解法及分析

第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作三、數字微分糾正4、實際解法數字糾正實際解法及分析第20講數字微分糾正與數字正射影像第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖制作數字正射影像概念：消除了傾斜誤差和投影誤差具有統一比例尺的影像。數字正射影像圖：將航空航天正射遙感影像與重要的地形要素符號及注記疊置，并按相應的地圖分幅標準分幅，以數字形式表達的影像地圖。具有精度高、信息豐富、直觀逼真、真實性強等優點。第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖制作正射影像精度的檢查與質量控制●野外檢測：檢查正射影像的絕對精度，●與等高線圖或線劃地圖套合后進行目視檢查●左影像和右影像制作同一地區的兩幅正射影像，量測兩幅正射影像上同名點的視差。正射影像的影像質量一般采用目視檢查，有合適的反差，均勻的色調第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖制作正射影像的拼接與色調調整1、正射影像的拼接拼接線的選擇沿拼接線裁剪沿拼接線拼接要求：拼接線兩邊無幾何錯位、色調反差適中用勻光技術消除同一幅圖內多個影像之間和同一影像內部的色調差別，使得拼接后的影像色調均勻一致。2、色調調整第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖制作

3、相關信息的疊置

部分等高線、重要但影像難以識別的地物的符號、必要的文字和數字注記

4、圖外整飾第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作四、數字正射影像圖攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件攝影測量學第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作課件第20講數字微分糾正與數字正射影像的制作真正射影像TDOM是對整個分區進行影像重采樣，與傳統的正射影像相比，在大比例尺影像圖中，避免了高大建筑的傾斜對其它地物的遮擋，在拼接地區能夠實現平滑自然的過渡。完美的數字表面模型能夠生成完美的真正射影像。真正射影像—利用DSM消除地表物體投影差的正射影像第20講數字