08第八章-影像地图的制作课件

影像地图的制作数字图像镶嵌

影像地图的制作实例（一）

影像地图的制作实例（二）影像地图的制作数字图像镶嵌1数字图像镶嵌在遥感图象的应用中，当研究区处于几幅图象的交界处或研究区较大需多幅图象才能覆盖时，需要把覆盖研究区的那些图象配准，进而把这些图象镶嵌起来，便于更好地统一处理、解译、分析和研究。尽管手工镶嵌也可以制成镶嵌图象，但实践证明手工镶嵌图象不仅在接缝和色调上易出现不一致，而且更重要的是由于相邻图幅在放象制作过程中难免产生比例尺的不完全一致，彼此间总有可能出现细微的影象错位(对于大范围镶嵌，边缘图幅还有可能出现明显的错位)，很容易产生地质界线延伸、连接上的误导，从而影响遥感图象处理分析和解译的质量和可信性，而用计算机进行遥感图象镶嵌则将大大改善了镶嵌图象的质量，为后期的图象处理应用创造良好的基础。背景：1数字图像镶嵌在遥感图象的应用中，当研究区处于几

所谓数字镶嵌，就是对若干幅互为邻接(时相往往可能不同)的遥感数字图象通过彼此间的几何镶嵌、色调调整、去重叠等数字处理，镶合拼接成一幅统一的新图象。一、数字图像镶嵌的概念二、数字图像镶嵌的工作程序和内容制作好一幅总体上比较均衡的数字镶嵌图，一般要经历以下工作过程：所谓数字镶嵌，就是对若干幅互为邻接(时相往往可能首先要根据研究对象和专业要求，挑选数据合适的遥感图象CCT。在镶嵌时，应尽可能选择成象时间和成象条件接近的遥感图象，以减轻后续的色调调整工作。磁带选定后，就需要输入到图象处理设备中对各幅图象分波段进行显示，审查图象是否有条带、以及什么类型的条带，同时了解各幅图象间色调的差异等，据此制定出下一步处理的计算和内容。（一）、准备工作首先要根据研究对象和专业要求，挑选数据合适的遥感图象①辐射校正；

②去条带和斑点；

③几何校正。（二）、预处理工作预处理工作主要包括：①辐射校正；（二）、预处理工作预处理工作主要包括：在进行多幅图象的镶嵌时，镶嵌方案的确定是较为重要的，镶嵌实施方案确定得好，可以节省时间和工作量，否则可能会增加不必要的工作量。为此，首先应确定标准象幅，标准象幅往往选择处于研究区中央的图象，以后的镶嵌工作都以此图象作为基准进行，其次确定镶嵌的顺序，即以标准象幅为中心，由中央向四周逐步进行。值得注意的是，镶嵌工作的着眼点是全部待镶嵌的图象，而落脚点却总是两幅相邻图象间的镶嵌。（三）确定实施方案在进行多幅图象的镶嵌时，镶嵌方案的确定是较为遥感图象镶嵌工作的进行主要是基于相邻图象的重叠区。无论是色调调整，还是几何镶嵌，都是将重叠区作为基准进行的。重叠区确定的是否准确直接影响到镶嵌的效果。（四）、重叠区确定遥感图象镶嵌工作的进行主要是基于相邻图象的重叠区。无色调调整是遥感图象数字镶嵌技术中的一个关键环节。不同时相或成象条件存在差异的图象，由于要镶嵌的图象辐射水平不一样，图象的亮度差异较大，若不进行色调调整，镶嵌在一起的几幅图，即使几何位置配准很理想，由于色调各不相同，也不能很好地应用于各个专业上。另外，成象时相和成象条件接近的图象，也会由于传感器的随机误差造成不同象幅的图象色调不一致，从而影响应用的效果，因此必须进行色调调整这一工作。（五）、色调调整色调调整是遥感图象数字镶嵌技术中的一个关键环在重叠区已确定和色调调整完毕后，即可对相邻图象进行镶嵌了。所谓镶嵌就是在相邻两幅待镶嵌图象的重叠区内找到一条接缝线。接缝线的质量直接影响镶嵌图象的效果。在镶嵌过程中，即使对两幅图象进行了色调调整。但两幅图象接缝处的色调也不可能完全一致，为此还需对图象的重叠区进行色调的平滑(亮度镶嵌)，这样才能在镶嵌后的图象中无接缝存在。（六）、图象镶嵌在重叠区已确定和色调调整完毕后，即可对相邻图象进行镶三、数字图像镶嵌方法（一）、实施方案的确定根据实施方案的确定原则，针对如图所示的9幅遥感图像，可采用图形所示的图像色调调整方案(箭头表示一幅图像的色调要调整到与另一幅图像相同的色调)和图形所示的图像几何镶嵌方案(箭头表示一幅图像要与另一幅图像几何镶嵌)。以下为了叙述的方便，以图5—3—1所示的9幅遥感图像的镶嵌为例进行说明(假设选择数据工作和预处理工作均已完成)。三、数字图像镶嵌方法（一）、实施方案的确定以下为了叙述的方便在这9幅图像中选取中心幅E为标准象幅，利用相邻两幅图像的重叠部分，按箭头所示的顺序依次进行色调调整和几何镶嵌，最终便可使所有的9幅图像实现以E为基准的图像镶嵌。这里，图像镶嵌的着眼点9幅图像，而落脚点却总是两幅相邻图像间的镶嵌，从而使问题变得简单了。遥感系统121－图E在这9幅图像中选取中心幅E为标准象幅，利用相邻遥感系（二）、重叠区的确定为了进行色调调整和几何镶嵌，必须精确地确定相邻图象的重叠区，也即相邻图象间几何对准。可采用如下方法进行。1．移位匹配法对于两幅相邻图象的重叠区的确定，可以采用移位匹配法来实现，该方法原理简单且方便。以左右两幅图象为例，移位匹配法原理如下：（二）、重叠区的确定1．移位匹配法对于两幅图象的重叠部分，可视为图象的两个波段，若彼此已几何对准，则利用它们进行图象合成显示时，图象的各种细节就相吻合，此时两个波段的信息互相增强，如：河流的两岸、山脊线以及各种细小的纹理结构等均会因为几何对准互相被增强，从而使纹理结构显示清晰；反之，若未被几何对准，则利用它们进行图象合成显示时，图象的各种细节就不相吻合，河流的岸线、山脊线等均会出现错位，而且由于没有几何对准，所有细小的纹理都不能重合，使得整幅合成图象显得杂乱无章、难以分辨。对于两幅图象的重叠部分，可视为图象的两个波段，若彼此用移位匹配法确定的重叠区方法如下：首先将其中一幅图像的重叠部分(利用图像显示功能大致确定的两幅图像的重叠区域)显示于图像监视器上(作为基准)；而后将另一幅图像的重叠部分与之合成，利用移动后一幅图像，使两幅图像不断地移动相对位置，当所有纹理细节达到最佳吻合时，两幅图像便几何对准了(只要两幅图像的几何位置完全正确，也就是说只要两幅图像经过几何校正，那么一定可以找到这样的几何对准位置)，从而可以精确地确定两幅相邻图像的重叠范围。2．计算法（泛函分析）用移位匹配法确定的重叠区方法如下：首先将其中一幅图像（三）、色调调整1．直方图法直方图法进行色调调整的具体步骤如下：

①如图5—3—5首先取出重叠部分，此时一定要保证A’与B’和A与B图象在行数上一致。利用图象处理系统，分别做出A’图象和B’图象所对应的波段的直方图。然后，在直方图上找出两幅图象相应的频率象元所对应的灰度值对(见图5—3—6)。（三）、色调调整1．直方图法从直方图上读出灰度值对应的点对，用分段拉伸的功能，把A’图象上的灰度值0，3，22，46，54对应地拉伸到相应的B’图象上的灰度值0，15，41，62，80。这些点中间的灰度值按线性比例内插，经过这样拉伸处理后的A’图象应该与B’图象上的色调一致了。图5—3—5图5—3—6从直方图上读出灰度值对应的点对，用分段拉伸的功能，把②色调调整效果检查。利用图象处理系统的显示功能，使A’图象和B’图象分别显示于屏幕左右两边。如果色调调整成功，在屏幕上应看不出左、右两幅图象差别。如果还有差别，则修改拉伸时的点对值，进行拉伸处理，直到在终端屏幕上看不到差异为止。

③用最后得到的拉伸点值，对相邻的两整幅图象A和B的色调进行调整，即按波段把A图象的灰度值拉伸到B图象相应的灰度值，从而完成相邻两幅图象A和B的色调调整。②色调调整效果检查。利用图象处理系统的显示功能，使A（四）、图象镶嵌待镶嵌的图象经过上述的几何镶嵌和色调调整后便可以进行图象镶嵌了。1．实施方案的确定对于图5—3—1中的9幅图象，可采用图5-3-3和图5—3-4的方案实施镶嵌处理。分以下两个步骤来实现。

①分别以图象D，E，F为中心，A，G向D对准；B，H向E对准；C，I向F对准。然后把A，D，G垂直镶嵌成ADG；B，E，H垂直镶嵌成BEH；C，F，I垂直镶嵌成CFI。

②对上述三幅图象，再以BEH为中心，使ADG，CFI依次向BEH对准。而后将ADG，BEH和CFI水平镶嵌在一起，就完成了原9幅图象数字镶嵌的工作。也可以先做水平镶嵌，例如分别把A，B，C；D，D，E，F；G，H，I水平镶嵌在一起，得到三个图象，再把这三个图象垂直镶嵌到一起。（四）、图象镶嵌EE（五）重叠区影像效果的处理拼接线走向的设计应反复观察重叠区的地物特点，在农田较多的地方可沿地块边界选取拼接点，在城区应在街道上选取拼接点，避开高大建筑物，从而得到最优的拼接方案。而在密集的城区，拼接线必须穿越建筑物时，应考虑到地物的主次，尽量选择平房或低矮建筑，而在穿越楼区时应尽量保持楼房倒向的规则性，不破坏整体视觉效果为最佳。（五）重叠区影像效果的处理拼接线走向的设计应拼接线经过同一类地物(水面、公路等地物如图所示)产生明显色差时，利用影像编辑软件中调色工具，以一方为标准，调整另一方使色调达到一致，而过渡区可以用相同纹理的影像进行羽化粘贴来消除拼接痕迹。再如：拼接线穿越建筑物时，会因投影差不同，使拼接后镶嵌的影像产生变形、失真或缺损等现象。此时应利用该地区的正射影像，选取完整部分进行粘贴修补或编辑影像，使地物表现完整，而其精度的控制以相同的影像为基础、以像素级精度为标准，实际作业时，羽化值设为5—20像素过渡能得到较好的影像效果(如图所示)。例如：拼接线经过同一类地物(水面、公路等地物如图所示)产生重叠区色调处理（1）：重叠区色调处理（1）：重叠区色调处理（2）：重叠区色调处理（2）：2影像地图的制作（实例一）《北京市区影像地图的制作》《北京市区影像地图》是以最新北京市区正射影像数据为基础地理底图，在上层添加道路、水系、铁路、桥梁、旅游景点、政府机关、企事业单位、重点建筑、地名等城市地理要素而形成一种新型地图产品，由于其独特的表现形式，大大提高了地图的真实性和观赏性，可以更好地满足首都经济建设和中央、北京市各级政府职能部门的工作需要。2影像地图的制作（实例一）《北京市区影像地图的制作》北京市城区图（局部）传统公开地图(见右图)作为大众化的信息载体，产品种类繁多，形式多样，简便易用，而且、可以根据用户的不同需要，突出表示某些专题内窖，具有广泛的用户群体；但传统公开地图一般只表示物体的相对位置关系，缺乏精确的空间定位和数字控制。北京市城区图（局部）传统公开地图(见右图)作为大众正射影像数据(见右图)具有准确的空间定位，真实性和观赏性很强，市场潜力巨大；但正射影像数据表示的是全要素内容，不能够明确区分各种地理要素，也不能突出表示某些专题内容，不便于用户的使用。北京市城区影像（局部）正射影像数据(见右图)具有准确的空间定位，真实性和影像地图结合了地图与影像的优点，把地图产品提高到了一个新的层次。北京市城区影像地图（局部）影像地图结合了地图与影像的优点，把地图产品提高到了一一、工艺方案以北京市测绘设计研究院生产的北京市区正射影像数据为基础，在Photoshop中，通过缩放、调色、拼接、合成等方法进行加工处理，将原数据由1：10000缩至1：16000的比例尺，制成符合制图要求的TIFF格式的地理底图。

根据专业制图知识，在FreeHand中，通过Layers工作板对所要表示的地图内容按要素性质进行分层；通过Colors工作板调节每种颜色中CMYK的百分比，设定出所需要的颜色，使地图更加丰富多彩；通过Styles工作板，按照技术设计书的要求，设定出各种线划的颜色、粗细、线形；通过以上工作实现地图的编辑设计。2．地图设计1．底图制作一、工艺方案2．地图设计1．底图制作利用FreeHand提供的各种标准工具，对公路、铁路、地铁、立交桥等地理要素进行矢量化，既要严格按照影像底图不跑线，又要做到以尽可能少的结点来描述最复杂的图形，是整个制图过程中工作量最大的部分。FreeHand的标准打字功能，提供了超出传统的植字工具，安装文鼎字库后，有数十种字体可供选用，再加上各种特殊效果，丰富了地图中的文字形式。4．文字录入3．矢量化利用FreeHand提供的各种标准工具，对公路、铁路二、技术关键点

1．矢量数据制作由于影像地图是以正射影像数据作为基础底图进行制作，最终成图时矢量数据需要与栅格数据叠加，因此在矢量化时不仅需要非常高的精度与技巧，而且要通过制图综合，更加合理地表示矢量数据的内容，尽量减少对下层栅格数据的遮盖，突出影像地图的真实与美观。道路交通系统是城市的骨架，能够充分体现出一个城市的现代化程度，也是用户最为关心的部分。因此，在影像地图的制作中，公路、铁路、地铁、立交桥等道路交通要素，并加上部分政府机关、旅游景点、重点建筑、地名等文字注记，作为矢量化的主要内容。二、技术关键点2．栅格数据制作将影像数据在Photoshop中进行加工处理，制成影像地图所需的基础地理底图，根据制图、输出及印刷的需要，确定为1：16000的比例尺，精度为150dpi，颜色为RGB格式，整张底图尺寸为156x138cm，数据量为220MB，分成四幅进行作业。水系是城市地理要素的重要组成部分，可以为一座城市增添不少灵气，为了将影像地图中的水系内容更加真实、美观地表示出来，制作时打破了常规方法，在Photoshop中进行处理，并通过Photoshop调节栅格图像的色彩，增加对比度与减少饱和度，使图像显示更加清晰、淡雅，并能够更好地突出上层矢量数据，使影像地图层次更加丰富。2．栅格数据制作3．两种数据的叠加与套合保证制作好的矢量数据能与栅格数据叠加准确，是制作影像地图的关键。如果直接使用经过处理加工的栅格数据作工作底图，在矢量化时会由于底图数据量过大，机器无法运行或速度缓慢。因此，制作人员将加工好的RGB格式的栅格数据转换为灰度图，作为工作底图，大大降低了底图的数据量，提高了工作效率。矢量数据制作完成后，再把原栅格数据由RGB格式转换为符合输出、印刷要求的CMYK格式，替换掉灰度工作底图，即完成了影像地图的数据制作。3．两种数据的叠加与套合3影像地图的制作（实例二）《真彩色航空城市地图集的制作》1.比例尺设计主要是协调航空遥感影像分辨率与地图开本大小及比例尺的关系。保持航空遥感真色正射影像直观性和精细性的优点，依据航空遥感真彩色正射影像的空间分辨率，坚持在人的视觉清晰可辨的原则下，进行影像比例尺度缩放试验。对于地图集而言，先确定重点地区适当放大后的比例尺度(以影像清晰可辨认为宗旨)，然后确定一般地区基本比例尺度。利用地图载负和传输地面空间信息功能的优点，对地图集而言设计的目的是达到比例尺类型少，可比性强，视觉差小的目标。一、总体设计3影像地图的制作（实例二）《真彩色航空城市地图集的制作》2．内容设计以航空遥感获取的经纠偏处理后的数字正射影像为主体内容。在此基础上，叠加点和线符号，用传统理念上的点和线符号增强城市地理信息的表现力。这里的内容设计实质是，更加显著地展示选定的地理物体，使其处于视觉的第一层面，真彩色影像处于底层。将真彩色影像上已经表现出的地物，也将客观存在而真彩色影像上未展示出来的地物，例如气温、大气质量等，用适当的技术方法显露出来。传统的内容包括街道、交通、企事业单位、购物游览点线、历史文化、水体、工业区、生活区。现代城市地图(集)尤其注重住宅小区、经济开发区、中央商务区、金融区、教育文化区的信息等等。2．内容设计3.影像色调的设计真彩色影像是通过航空(遥感)摄影所获得的，形象、直观、生动、真实地再现地表自然景观和人文景观，其色彩和色调的形成直接受大气、云层和地表地物反射率和折射率的影响。不同的时间段和不同气候下所获得的影像色调和色彩不一致，因此我们研究的主要内容之一便是如何利用市场上现有的图形图像处理软件(如Photoshop等)对影像色彩和色调进行处理，使整幅地图或者专题地图(集)的各图幅的影像底图在色彩和色调方面与选定的地理要素达到和谐、统一。一般是将多彩鲜艳的真彩色影像修正为蓝绿色调或者灰绿色调，即淡化其‘艳’的效果，同时保持真彩色效果，实现对比与调和的统一。3.影像色调的设计遥感真彩色影像的像幅一般为15x15CM2或者20x20CM2，按照行政区域将其拼接，又按照图幅的规格进行分割，用以控制影像地图(集)的数学精度和满足内容设计和可视化的需要。PHOTOSHOP是操作简单实用的图像拼接和分割软件。二、影像的拼接与分割拼接的方法有两种：控制拼接和无控制拼接。遥感真彩色影像的像幅一般为15x15CM2或者20x1．控制拼接以大地控制网和地图投影为理论基础，以国家基本地形图为参照系。一种是以地理物体叠加的模式进行拼接，检查影像和地形图上相同地理物体的吻合。一般以地形图为控制，对影像进行缩放和旋转，以达到重合。另一种是，利用控制点和控制点坐标作为精度监督参照，例如地形图上的三角点、水准点等。影像图精度高，可进行精确量测。2．无控制拼接适用于不进行精确量测的地图，在缺乏大容量工作站的硬件条件下使用。在制图区范围内，按照成图比例尺建立相应标准地形图的控制性格网，将经过纠正和缩放的影像图片镶嵌于相应的位置，只要布满全区即可。1．控制拼接3．拼接影像的分割依照地图集分幅设计方案和各图幅规格大小，进行分幅分割和编码。影像拼接线地图集图幅分幅线3．拼接影像的分割影像拼接线地图集图08第八章-影像地图的制作课件（1）水体色相的统一水体受水深、泥沙含量、水生植物量、水体周边建筑物阴影和倒影、太阳高度角、航空遥感影像正射投影倾角等多种因素干扰，无色透明的水在遥感影像上呈现多彩的世界，与人们习惯于水体是湖蓝色的约定相驳斥。需要进行统一化处理，用C15M0Y0K0或者R0G0B15调色版调整。3．几个特殊问题的处理（1）水体色相的统一3．几个特殊问题的处理（2）符号的色彩设色 以点和线符号为代表的符号地图设色，黑色是主体色相。林草在真彩色影像中呈现不同饱和度的绿色相，故而黑色点符号、黑色线符号、黑色注记尽可能不用或者少用。（3）军事区的处理航空遥感真彩色影像的优点在这里变成为不适宜，在世界范围内军事用地被视为禁区，不能标注名称，亦不能成为‘空白’，要隐藏其真实面貌。可以采用被临近周边的影像‘取代’的方法处理。（2）符号的色彩设色08第八章-影像地图的制作课件08第八章-影像地图的制作课件杭州遥感影像图（局部）杭州遥感影像图（局部）08第八章-影像地图的制作课件08第八章-影像地图的制作课件武汉3D遥感影像图（局部）武汉3D遥感影像图（局部）IKONOS影像（香港）IKONOS影像影像地图的制作数字图像镶嵌

影像地图的制作实例（一）

影像地图的制作实例（二）影像地图的制作数字图像镶嵌1数字图像镶嵌在遥感图象的应用中，当研究区处于几幅图象的交界处或研究区较大需多幅图象才能覆盖时，需要把覆盖研究区的那些图象配准，进而把这些图象镶嵌起来，便于更好地统一处理、解译、分析和研究。尽管手工镶嵌也可以制成镶嵌图象，但实践证明手工镶嵌图象不仅在接缝和色调上易出现不一致，而且更重要的是由于相邻图幅在放象制作过程中难免产生比例尺的不完全一致，彼此间总有可能出现细微的影象错位(对于大范围镶嵌，边缘图幅还有可能出现明显的错位)，很容易产生地质界线延伸、连接上的误导，从而影响遥感图象处理分析和解译的质量和可信性，而用计算机进行遥感图象镶嵌则将大大改善了镶嵌图象的质量，为后期的图象处理应用创造良好的基础。背景：1数字图像镶嵌在遥感图象的应用中，当研究区处于几

所谓数字镶嵌，就是对若干幅互为邻接(时相往往可能不同)的遥感数字图象通过彼此间的几何镶嵌、色调调整、去重叠等数字处理，镶合拼接成一幅统一的新图象。一、数字图像镶嵌的概念二、数字图像镶嵌的工作程序和内容制作好一幅总体上比较均衡的数字镶嵌图，一般要经历以下工作过程：所谓数字镶嵌，就是对若干幅互为邻接(时相往往可能首先要根据研究对象和专业要求，挑选数据合适的遥感图象CCT。在镶嵌时，应尽可能选择成象时间和成象条件接近的遥感图象，以减轻后续的色调调整工作。磁带选定后，就需要输入到图象处理设备中对各幅图象分波段进行显示，审查图象是否有条带、以及什么类型的条带，同时了解各幅图象间色调的差异等，据此制定出下一步处理的计算和内容。（一）、准备工作首先要根据研究对象和专业要求，挑选数据合适的遥感图象①辐射校正；

②去条带和斑点；

③几何校正。（二）、预处理工作预处理工作主要包括：①辐射校正；（二）、预处理工作预处理工作主要包括：在进行多幅图象的镶嵌时，镶嵌方案的确定是较为重要的，镶嵌实施方案确定得好，可以节省时间和工作量，否则可能会增加不必要的工作量。为此，首先应确定标准象幅，标准象幅往往选择处于研究区中央的图象，以后的镶嵌工作都以此图象作为基准进行，其次确定镶嵌的顺序，即以标准象幅为中心，由中央向四周逐步进行。值得注意的是，镶嵌工作的着眼点是全部待镶嵌的图象，而落脚点却总是两幅相邻图象间的镶嵌。（三）确定实施方案在进行多幅图象的镶嵌时，镶嵌方案的确定是较为遥感图象镶嵌工作的进行主要是基于相邻图象的重叠区。无论是色调调整，还是几何镶嵌，都是将重叠区作为基准进行的。重叠区确定的是否准确直接影响到镶嵌的效果。（四）、重叠区确定遥感图象镶嵌工作的进行主要是基于相邻图象的重叠区。无色调调整是遥感图象数字镶嵌技术中的一个关键环节。不同时相或成象条件存在差异的图象，由于要镶嵌的图象辐射水平不一样，图象的亮度差异较大，若不进行色调调整，镶嵌在一起的几幅图，即使几何位置配准很理想，由于色调各不相同，也不能很好地应用于各个专业上。另外，成象时相和成象条件接近的图象，也会由于传感器的随机误差造成不同象幅的图象色调不一致，从而影响应用的效果，因此必须进行色调调整这一工作。（五）、色调调整色调调整是遥感图象数字镶嵌技术中的一个关键环在重叠区已确定和色调调整完毕后，即可对相邻图象进行镶嵌了。所谓镶嵌就是在相邻两幅待镶嵌图象的重叠区内找到一条接缝线。接缝线的质量直接影响镶嵌图象的效果。在镶嵌过程中，即使对两幅图象进行了色调调整。但两幅图象接缝处的色调也不可能完全一致，为此还需对图象的重叠区进行色调的平滑(亮度镶嵌)，这样才能在镶嵌后的图象中无接缝存在。（六）、图象镶嵌在重叠区已确定和色调调整完毕后，即可对相邻图象进行镶三、数字图像镶嵌方法（一）、实施方案的确定根据实施方案的确定原则，针对如图所示的9幅遥感图像，可采用图形所示的图像色调调整方案(箭头表示一幅图像的色调要调整到与另一幅图像相同的色调)和图形所示的图像几何镶嵌方案(箭头表示一幅图像要与另一幅图像几何镶嵌)。以下为了叙述的方便，以图5—3—1所示的9幅遥感图像的镶嵌为例进行说明(假设选择数据工作和预处理工作均已完成)。三、数字图像镶嵌方法（一）、实施方案的确定以下为了叙述的方便在这9幅图像中选取中心幅E为标准象幅，利用相邻两幅图像的重叠部分，按箭头所示的顺序依次进行色调调整和几何镶嵌，最终便可使所有的9幅图像实现以E为基准的图像镶嵌。这里，图像镶嵌的着眼点9幅图像，而落脚点却总是两幅相邻图像间的镶嵌，从而使问题变得简单了。遥感系统121－图E在这9幅图像中选取中心幅E为标准象幅，利用相邻遥感系（二）、重叠区的确定为了进行色调调整和几何镶嵌，必须精确地确定相邻图象的重叠区，也即相邻图象间几何对准。可采用如下方法进行。1．移位匹配法对于两幅相邻图象的重叠区的确定，可以采用移位匹配法来实现，该方法原理简单且方便。以左右两幅图象为例，移位匹配法原理如下：（二）、重叠区的确定1．移位匹配法对于两幅图象的重叠部分，可视为图象的两个波段，若彼此已几何对准，则利用它们进行图象合成显示时，图象的各种细节就相吻合，此时两个波段的信息互相增强，如：河流的两岸、山脊线以及各种细小的纹理结构等均会因为几何对准互相被增强，从而使纹理结构显示清晰；反之，若未被几何对准，则利用它们进行图象合成显示时，图象的各种细节就不相吻合，河流的岸线、山脊线等均会出现错位，而且由于没有几何对准，所有细小的纹理都不能重合，使得整幅合成图象显得杂乱无章、难以分辨。对于两幅图象的重叠部分，可视为图象的两个波段，若彼此用移位匹配法确定的重叠区方法如下：首先将其中一幅图像的重叠部分(利用图像显示功能大致确定的两幅图像的重叠区域)显示于图像监视器上(作为基准)；而后将另一幅图像的重叠部分与之合成，利用移动后一幅图像，使两幅图像不断地移动相对位置，当所有纹理细节达到最佳吻合时，两幅图像便几何对准了(只要两幅图像的几何位置完全正确，也就是说只要两幅图像经过几何校正，那么一定可以找到这样的几何对准位置)，从而可以精确地确定两幅相邻图像的重叠范围。2．计算法（泛函分析）用移位匹配法确定的重叠区方法如下：首先将其中一幅图像（三）、色调调整1．直方图法直方图法进行色调调整的具体步骤如下：

①如图5—3—5首先取出重叠部分，此时一定要保证A’与B’和A与B图象在行数上一致。利用图象处理系统，分别做出A’图象和B’图象所对应的波段的直方图。然后，在直方图上找出两幅图象相应的频率象元所对应的灰度值对(见图5—3—6)。（三）、色调调整1．直方图法从直方图上读出灰度值对应的点对，用分段拉伸的功能，把A’图象上的灰度值0，3，22，46，54对应地拉伸到相应的B’图象上的灰度值0，15，41，62，80。这些点中间的灰度值按线性比例内插，经过这样拉伸处理后的A’图象应该与B’图象上的色调一致了。图5—3—5图5—3—6从直方图上读出灰度值对应的点对，用分段拉伸的功能，把②色调调整效果检查。利用图象处理系统的显示功能，使A’图象和B’图象分别显示于屏幕左右两边。如果色调调整成功，在屏幕上应看不出左、右两幅图象差别。如果还有差别，则修改拉伸时的点对值，进行拉伸处理，直到在终端屏幕上看不到差异为止。

③用最后得到的拉伸点值，对相邻的两整幅图象A和B的色调进行调整，即按波段把A图象的灰度值拉伸到B图象相应的灰度值，从而完成相邻两幅图象A和B的色调调整。②色调调整效果检查。利用图象处理系统的显示功能，使A（四）、图象镶嵌待镶嵌的图象经过上述的几何镶嵌和色调调整后便可以进行图象镶嵌了。1．实施方案的确定对于图5—3—1中的9幅图象，可采用图5-3-3和图5—3-4的方案实施镶嵌处理。分以下两个步骤来实现。

①分别以图象D，E，F为中心，A，G向D对准；B，H向E对准；C，I向F对准。然后把A，D，G垂直镶嵌成ADG；B，E，H垂直镶嵌成BEH；C，F，I垂直镶嵌成CFI。

②对上述三幅图象，再以BEH为中心，使ADG，CFI依次向BEH对准。而后将ADG，BEH和CFI水平镶嵌在一起，就完成了原9幅图象数字镶嵌的工作。也可以先做水平镶嵌，例如分别把A，B，C；D，D，E，F；G，H，I水平镶嵌在一起，得到三个图象，再把这三个图象垂直镶嵌到一起。（四）、图象镶嵌EE（五）重叠区影像效果的处理拼接线走向的设计应反复观察重叠区的地物特点，在农田较多的地方可沿地块边界选取拼接点，在城区应在街道上选取拼接点，避开高大建筑物，从而得到最优的拼接方案。而在密集的城区，拼接线必须穿越建筑物时，应考虑到地物的主次，尽量选择平房或低矮建筑，而在穿越楼区时应尽量保持楼房倒向的规则性，不破坏整体视觉效果为最佳。（五）重叠区影像效果的处理拼接线走向的设计应拼接线经过同一类地物(水面、公路等地物如图所示)产生明显色差时，利用影像编辑软件中调色工具，以一方为标准，调整另一方使色调达到一致，而过渡区可以用相同纹理的影像进行羽化粘贴来消除拼接痕迹。再如：拼接线穿越建筑物时，会因投影差不同，使拼接后镶嵌的影像产生变形、失真或缺损等现象。此时应利用该地区的正射影像，选取完整部分进行粘贴修补或编辑影像，使地物表现完整，而其精度的控制以相同的影像为基础、以像素级精度为标准，实际作业时，羽化值设为5—20像素过渡能得到较好的影像效果(如图所示)。例如：拼接线经过同一类地物(水面、公路等地物如图所示)产生重叠区色调处理（1）：重叠区色调处理（1）：重叠区色调处理（2）：重叠区色调处理（2）：2影像地图的制作（实例一）《北京市区影像地图的制作》《北京市区影像地图》是以最新北京市区正射影像数据为基础地理底图，在上层添加道路、水系、铁路、桥梁、旅游景点、政府机关、企事业单位、重点建筑、地名等城市地理要素而形成一种新型地图产品，由于其独特的表现形式，大大提高了地图的真实性和观赏性，可以更好地满足首都经济建设和中央、北京市各级政府职能部门的工作需要。2影像地图的制作（实例一）《北京市区影像地图的制作》北京市城区图（局部）传统公开地图(见右图)作为大众化的信息载体，产品种类繁多，形式多样，简便易用，而且、可以根据用户的不同需要，突出表示某些专题内窖，具有广泛的用户群体；但传统公开地图一般只表示物体的相对位置关系，缺乏精确的空间定位和数字控制。北京市城区图（局部）传统公开地图(见右图)作为大众正射影像数据(见右图)具有准确的空间定位，真实性和观赏性很强，市场潜力巨大；但正射影像数据表示的是全要素内容，不能够明确区分各种地理要素，也不能突出表示某些专题内容，不便于用户的使用。北京市城区影像（局部）正射影像数据(见右图)具有准确的空间定位，真实性和影像地图结合了地图与影像的优点，把地图产品提高到了一个新的层次。北京市城区影像地图（局部）影像地图结合了地图与影像的优点，把地图产品提高到了一一、工艺方案以北京市测绘设计研究院生产的北京市区正射影像数据为基础，在Photoshop中，通过缩放、调色、拼接、合成等方法进行加工处理，将原数据由1：10000缩至1：16000的比例尺，制成符合制图要求的TIFF格式的地理底图。

根据专业制图知识，在FreeHand中，通过Layers工作板对所要表示的地图内容按要素性质进行分层；通过Colors工作板调节每种颜色中CMYK的百分比，设定出所需要的颜色，使地图更加丰富多彩；通过Styles工作板，按照技术设计书的要求，设定出各种线划的颜色、粗细、线形；通过以上工作实现地图的编辑设计。2．地图设计1．底图制作一、工艺方案2．地图设计1．底图制作利用FreeHand提供的各种标准工具，对公路、铁路、地铁、立交桥等地理要素进行矢量化，既要严格按照影像底图不跑线，又要做到以尽可能少的结点来描述最复杂的图形，是整个制图过程中工作量最大的部分。FreeHand的标准打字功能，提供了超出传统的植字工具，安装文鼎字库后，有数十种字体可供选用，再加上各种特殊效果，丰富了地图中的文字形式。4．文字录入3．矢量化利用FreeHand提供的各种标准工具，对公路、铁路二、技术关键点

1．矢量数据制作由于影像地图是以正射影像数据作为基础底图进行制作，最终成图时矢量数据需要与栅格数据叠加，因此在矢量化时不仅需要非常高的精度与技巧，而且要通过制图综合，更加合理地表示矢量数据的内容，尽量减少对下层栅格数据的遮盖，突出影像地图的真实与美观。道路交通系统是城市的骨架，能够充分体现出一个城市的现代化程度，也是用户最为关心的部分。因此，在影像地图的制作中，公路、铁路、地铁、立交桥等道路交通要素，并加上部分政府机关、旅游景点、重点建筑、地名等文字注记，作为矢量化的主要内容。二、技术关键点2．栅格数据制作将影像数据在Photoshop中进行加工处理，制成影像地图所需的基础地理底图，根据制图、输出及印刷的需要，确定为1：16000的比例尺，精度为150dpi，颜色为RGB格式，整张底图尺寸为156x138cm，数据量为220MB，分成四幅进行作业。水系是城市地理要素的重要组成部分，可以为一座城市增添不少灵气，为了将影像地图中的水系内容更加真实、美观地表示出来，制作时打破了常规方法，在Photoshop中进行处理，并通过Photoshop调节栅格图像的色彩，增加对比度与减少饱和度，使图像显示更加清晰、淡雅，并能够更好地突出上层矢量数据，使影像地图层次更加丰富。2．栅格数据制作3．两种数据的叠加与套合保证制作好的矢量数据能与栅格数据叠加准确，是制作影像地图的关键。如果直接使用经过处理加工的栅格数据作工作底图，在矢量化时会由于底图数据量过大，机器无法运行或速度缓慢。因此，制作人员将加工好的RGB格式的栅格数据转换为灰度图，作为工作底图，大大降低了底图的数据量，提高了工作效率。矢量数据制作完成后，再把原栅格数据由RGB格式转换为符合输出、印刷要求的CMYK格式，替换掉灰度工作底图，即完成了影像地图的数据制作。3．两种数据的叠加与套合3影像地图的制作（实例二）《真彩色航空城市地图集的制作》1.比例尺设计主要是协调航空遥感影像分辨率与地图开本大小及比例尺的关系。保持航空遥感真色正射影像直观性和精细性的优点，依据航空遥感真彩色正射影像的空间分辨率，坚持在人的视觉清晰可辨的原则下，进行影像比例尺度缩放试验。对于地图集而言，先确定重点地区适当放大后的比例尺度(以影像清晰可辨认为宗旨)，然后确定一般地区基本比例尺度。利用地图载负和传输地面空间信息功能的优点，对地图集而言设计的目的是达到比例尺类型少，可比性强，视觉差小的目标。一、总体设计3影像地图的制作（实例二）《真彩色航空城市地图集的制作》2．内容设计以航空遥感获取的经纠偏处理后