4D产品制作实习指导书

《4D产品制作》实习指导书测绘科学与技术学院2011年6月一、实习目的随着测绘技术和计算机技术的结合与不断发展。地图不再局限于以往的模式，现代数字地图主要由4D及4D复合模式组成。4D产品制作实习将严格按照生产实践过程制作，使学生在理论学习的基础上，增强实践能力，对所学知识有更深入的理解和认识。二、实习任务基于MAPGIS平台制作4D产品（其中，DOM在数字摄影测量系统/ERDAS软件中制作）。三、实习安排时间实习内容6月27日实习动员、DRG的制作6月27日—6月28日DRG的制作、提交DRG实习成果6月29日—7月8日DLG的制作、提交DLG实习成果7月9日—7月12日DEM的制作、提交DEM实习成果7月13日DOM的制作、提交DOM实习成果书写实习报告、科技小论文7月14日参观陕西测绘局、中煤航测遥感局数据生产中心7月15日提交实习报告、科技小论文四、实习要求1、按时到实习地点，不能迟到早退；2、每天上机时间为：第一、二周：8：00—12：00，14：00—18：00；第三周：临时通知；3、有病有事需向实习队请假。五、实习成果提交内容每人提交一份成果：1、4D产品成果（数据）；2、实习报告（手写稿），科技小论文“4D产品与地理信息系统”。4D产品简介一、4D产品的概念随着计算机及相关技术的迅猛发展和相互促进，传统的测绘产品正在逐步向地理信息产业化转变，一个明显的特征就是数字化的迅速发展。4D产品是形成和建立GIS（地理信息系统）的首要基础信息的基础环境，“4D”系列产品由于其生产成本低、生产效率高、产品精度高、更新速度快，因而具有十分宽广的社会应用面。所谓4D产品是指数字栅格地图（DRG）、数字线划地图（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字正射影像图（DOM），是用以解决电子地图及数字地图的主要手段。二、数字栅格地图（DRG）数字栅格地图（DigitalRasterGraphic，缩写DRG）是利用现有的纸质地形图经扫描、几何纠正、图像处理（彩色地图还需色彩纠正）和数据压缩后形成的栅格数据文件，其在内容、几何精度和色彩上与原图保持一致。DRG是模拟产品向数字产品过渡的一种产品形式，它是现有纸介质地形图以数字方式存档和管理最简捷的形式，也是利用现有地形图制作DLG的基础，可作为GIS的空间背景数据广泛应用，也可与DOM、DEM集成使用，派生出新的可视信息，从而提取和更新地图数据，绘制纸质地图。三、数字线划地图（DLG）数字线划地图（DigitalLineGraphic，缩写DLG）是地形图基础要素信息的矢量数据集，其中保存着要素间的空间关系和相关的属性信息，能较全面的描述地表目标。DLG按不同的地图要素分为若干数据层（如：交通、水系、植被、行政区划等），可以根据不同的需要实现地图要素的分层提取或相互叠加，满足GIS的空间检索和空间分析，因此它被视为带有智能的数据。它还可以和DOM叠加成复合产品，制作各种专题地图或电子地图，满足各专业部门的需要。三、数字高程模型（DEM）数字高程模型（DigitalElevationModel，缩写DEM）是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。DEM数据通过一定的算法，能转换为等高线图、透视图、坡度图、断面图、晕渲图，以及与其他数字产品复合形成各种专题图产品；还可计算体积、空间距离、表面积等工程数据。TIN模型五、数字正射影像图（DOM）数字正射影像图（DigitalOrthophotoMap，缩写DOM）是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。DOM是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。它具有精度高、信息丰富、直观真实等优点，可用作背景控制信息，评价其他数据的精度、现势性和完整性；可从中提取自然资源和社会经济发展信息，或派生新的信息。4D产品制作实习第一部分基于GIS软件的4D产品制作实习一：基于MAPGIS的DRG制作方法一、DRG的生产过程1、扫描地形图的扫描分辨率一般为300DPI，彩色或灰度扫描，格式为JPG或TIF。2、纠正和配准（1）准备数据，建立与图幅相适应的图框；（2）将图幅信息载入到图框中，根据图框进行内图廓定位；（3）修改/编控制点，对图幅进行逐格网校正；（4）进行质量评定，输出空间信息文件。3、调色应用Photoshop软件进行调色。（1）对扫描图像上的人为的标注、记号等进行清除。（2）对图像进行色彩校正，包括点、线、面的色彩校正。如图：将上图经过调色（清除)）后结果如下图所示。二、DRG的精度要求（一）DRG的分辨率1：10000、1：50000DRG分辨率为300dpi，即地面分辨率为：1：10000为0.8m，1：50000为4m。（二）DRG的精度平面位置精度图廓点坐标值偏差不大于一个像元。图廓尺寸与理论尺寸之差不得大于下表规定单位：m（像元）比例尺边长对角线备注1：100002(3)3(4)1：5000010(3)15(4)三、基于MAPGIS的DRG生产流程1.图幅生成控制点该选项利用用户设置的标准图幅信息，自动计算公里格网交点作为控制点。选取主界面菜单->镶嵌融合->DRG生产->图幅生成控制点，弹出下图所示对话框：在生成图幅控制点前，需要先设置图幅信息，指定内图廓点，其步骤如下：设置图幅信息，点击输入图幅信息，弹出下图所示对话框：参数说明：图幅号：地图的标准图幅号，如I-46-131，I-50-99-(37)等。格网间距：标准图幅的格网间距,其值应与校正图的格网间距保持一致。注意如果该值输入0,则在逐格网校正时会出现错误。坐标系：地图采用的坐标系统，系统提供54坐标系和80坐标系进行选择。采用大地坐标：生成的标准图幅是否采用大地坐标,若选择,则采用大地坐标(单位：米),否则采用图幅坐标。2）设置生成图幅控制点信息，其对话框如下所示：参数说明：

图幅坐标：通过在影像上选择图幅坐标点,定位内图廓点。最小间隔：生成控制点时舍弃控制点的最小间距，在生成控制点时，在地图边缘部分可能出现两点相距很近的情况，会影响修正时的判断，通过设置最小间隔即可使得在生成控制点时，对小于该距离的两个点按一定规则舍弃其中的一个。选择四个内图廓点计算：生成控制点时是否采用四个点定位,若选上则为四点定位,否则为两点定位,两点定位的精度相对较差,不推荐使用。

3）定位内图廓点利用放大，缩小，移动等基本操作在图像上确定四个内图廓点的位置。以定位左上角的内图廓点为例：利用放大，缩小，移动等操作找到左上角的内图廓点的精确位置后，点击上图对话框中的左上角按钮，然后再点击图像上左上角的内图廓点即完成该点的设置。完成参数设置和内图廓点信息的输入后，点击生成GCP，将自动计算出控制点的理论坐标，并根据理论坐标反算出控制点的图像坐标。2.顺序修改控制点图幅生成控制点中缺省生成的控制点的图像坐标是根据相应的公里格网交点理论坐标反算出的图像坐标，但由于原始图像存在一定的扭曲变形，因此该值和原图上对应的公里格网交点的坐标值并不一定相同，这就需要对点位进行修正。利用顺序修改控制点可依次修改原图上的所有控制点，相对于单个更新控制点的方法，具有更高的效率及精度。顺序修改控制点提供了两种操作方法：1）选取主界面菜单->镶嵌配准->DRG生产->顺序修改控制点,则弹出控制点修改窗口,如下图所示：窗口中显示有当前修改的控制点的点号,用户通过点击鼠标左键可改变该点的位置,当对当前点的位置确认时按下空格键即可，同时窗口中自动显示下一点；若当前点的精确位置难以确定，可通过按ESC键选择放弃，窗口中将自动显示下一点，而对于放弃的点将不参加校正处理。注意通过此方法操作时,始终是从第一个点开始修改。2）在控制点信息显示栏中,点击鼠标右键，在右键菜单中选择顺序修改控制点,则从控制点信息栏中当前选择的控制点开始修改。利用该方法可以从原始图的任意控制点开始进行顺序修改。在顺序修改控制点过程中,可随时中止当前修改。方法是：在控制点修改窗口外点击右键,消去该窗口,然后选取主界面菜单->镶嵌配准->保存控制点数据，则当前已修改的数据得到保存,下次修改时从未修改过的点开始操作即可。 控制点修改的具体操作过程可参照镶嵌融合一节中控制点编辑部分中的更新控制点。3.逐格网校正选取主界面菜单->镶嵌配准->DRG生产->逐格网校正，弹出文件对话框,输入结果影像文件名后，将弹出如图所示影像校正对话框：

参数说明：影像范围：校正影像的逻辑坐标范围。输出分辨率：缺省显示为当前影像数据的原始分辨率,可根据实际输出要求进行修改,其值将影响校正影像。影像外廓：该值为校正时相对内图廓的外扩距离，单位与图幅坐标一致。通过设置外廓距离，可以使得图幅内廓边界以外的一定距离内的影像不会在影像校正过程中发生变形。注意：采用逐格网校正法生产DRG数据时，对于一些索引影像，其中类似等高线的部分可能在校正后出现断裂的情况，此时将索引影像转换成RGB影像处理便可消除。4．DRG生产质量评估为了使得用户能对校正生成的DRG质量进行评估，系统提供了相应的DRG质量评估功能，包括对原始图质量评估的图幅质量评价，对校正生成的DRG的质量评估以及标准图框套合检查。1）原始图质量评估。该项是对DRG生产的原始数据进行质量评价，主要反映的是原始图是否有折皱，扫描时是否置平等。若原始图质量不好，则校正出的DRG肯定会受到一定的影响。要对原始图进行质量评价，首先需要完成顺序修改控制点，当所有的控制点修改完毕后，选取主界面菜单->镶嵌配准->DRG生产->生成图幅质量文件,系统将生成与当前文件同名的质量检查文件,该文件中的数值反映了原始地图影像的质量情况，其文件格式如下：图像纠正前：最大残差：第475号点，残差7.064406

中误差：2.884690其中的中误差值反映了原始图的整体质量，数值越大则质量越差；最大残差值反映了原始图中偏差最大的控制点的点号及偏差值。2）校正图质量评估。该项用来检查校正生成的DRG数据的质量。在进行完逐格网校正后，打开校正生成的新影像文件，选取主界面菜单->DRG生产->镶嵌配准->生成质量评估文件，弹出下图所示对话框：首先输入图幅信息，然后按照图幅生成控制点部分中添加内图廓点的方法定位影像的四个内图廓点，点击生成质量报告即可生成对反映影像校正情况的质量评估文件，其文件格式如下：图像纠正后：中误差：3.076610

图廓边长及对角线尺寸检查(单位：米)：上边Δa=1.965236下边Δb=2.042295左边Δc=2.561805右边Δd=-4.991234对角Δe=1.655182对角Δf=0.068367其中的中误差值反映了校正后影像的整体质量，图廓边长及对角线尺寸检查则是通过对图幅图廊边长的检测值与理论值进行比较,检验图廊边长、对角线各条边长是否符合精度要求，差值在计算时均已转换为实际大地坐标，单位为米。3）图框套合检查在检查校正生成的DRG数据质量时，还可以用生成的理论格网与校正图上公里网进行套合比较的方法检验公里格网精度是否在规定的限差之内。进行图框套合检查时，首先打开校正生成的DRG数据，选取主界面菜单->镶嵌融合->打开参照文件->自动生成图框，弹出下图所示对话框：参数说明：图幅号：地图的标准图幅号。格网间距：图幅的格网间距,其值应与原图的格网间距保持一致，如输入值为0，则可能在逐格网校正时弹出错误信息。坐标系：地图采用的坐标系统，系统提供54坐标系和80坐标系进行选择。采用大地坐标：生成的标准图幅是否采用大地坐标,若选择,则采用大地坐标(单位：米),否则采用图幅坐标。设置完相关参数，点击确定后将相继弹出一系列标准图框信息设置对话框，一般情况下对这些对话框中的信息设置使用默认值即可。进行完相关操作后，系统将自动在校正显示窗口中显示标准图框，这时选择主界面菜单->镶嵌融合->校正预览，则可在校正显示窗口中预览校正生成的DRG数据与标准图框套合的情况，通过检查其套合情况可以来判断校正生成的DRG数据的质量。5.数据输出对校正好的影像还需对其进行图廓整饰的工作，为了保证影像数据在其它软件中进行整饰时不会丢掉空间信息，系统提供了空间信息输出的功能，利用其生成的空间信息文件可以恢复影像数据的空间信息。输出数据时，可选取主界面菜单->镶嵌融合->DRG生产->输出Tiff及信息文件，弹出如下所示对话框：参数说明：信息头文件：输出的空间信息头文件，缺省为与输出影像同目录下的同名信息头文件。TIFF文件名：输出的TIFF文件名，缺省为与输出影像同目录下的同名TIFF文件。输出分辨率：输出TIFF文件的分辨率，缺省为影像输入时的分辨率。设置相关参数后，点击确定将生成TIFF文件和空间信息文件。输入数据时，选取主界面菜单->镶嵌融合->DRG生产->输入Tiff信息文件，将弹出文件对话框用以选择Tiff信息文件，当选好与当前影像相对应的Tiff头信息文件后，系统将利用该信息文件中的空间信息来恢复影像空间信息值。四、本次实习内容采用1：1万的扫描地形图，基于MAPGIS、Photoshop软件制作1：1万的DRG产品。实习二基于MAPGIS的DLG制作一、DLG的制作技术（一）DLG的概念数字线划地图（DigitalLineGraphic）：是地形图基础要素信息的矢量数据集，其中保存着要素间的空间关系和相关的属性信息，能较全面的描述地表目标。（二）DLG的数据获取方法数字摄影测量法地形图扫描矢量化法从数字正射影像上获取矢量数据1、数字摄影测量通过扫描航空像片得到数字化影像（或由数码相机得到数字影像），在数字摄影测量工作站（如JX-4、Virtuo-Zo）上进行测绘。航摄像片经过扫描，以及获取像片参数、控制点坐标，然后进行定向建模（内定向、相对定向、绝对定向），立体测绘地物、地形来获取矢量数据，再进行必要的编辑、质量检测和元数据记录等步骤。2、地形图扫描矢量化用现有地形图扫描形成数字化影像后，在计算机上进行矢量化也是一种成熟的生产DLG的方法。纸质地图通过地图扫描，再进行图像配准、分层手工或半自动屏幕跟踪，然后进行必要的图形编辑和质量检测、元数据记录等。3、从数字正射影像上获取矢量数据从制作的数字正射影像上，人工半自动跟踪地物要素或手工采集地物要素。这种方法和地图扫描矢量化或手扶跟踪数字化的作业流程基本一样，但处理的不是二值影像，而是256级灰度或彩色影像。（三）DLG的数据采集要求及质量控制1、DLG的制作流程（基于地形图扫描矢量化法）2、DLG分层测量控制点：点地貌：点、线、面管线：点、线交通：点、线、面境界：点、线、面居民地：点、线、面水系：点、线、面图廓：线植被：点、线、面注记：点3、1：1万DLG地形要素分类代码表（见附录2）4、数据采集要求总体技术要求1）1:10000矢量核心地形要素采集内容参见GB/T××××《1:10000矢量地形要素内容与分类》的规定，但可视具体要素增加。2）数据分类代码严格执行GB/T13923-92《国土基础信息数据分类与代码》的规定，必须保证标识码的唯一，不得随意更改，但可根据需要增加代码。3）数据应分层存放，只有境界层、图廓线层（包括公里网线）存放完整内图廓线，其他层均不存放完整内图廓线，内图廓线应用理论数据输入。其他数据层若有与图廓相交形成闭合多边形的，可以保留相应一段内图廓线。4）数字化图廓点的顺序如图：12435）数字化作业时，应注意处理好各要素的关系，各层叠加后关系应协调一致，如居民地与道路、水库与坝、河流与桥的关系等。6）点状要素采集取定位点。7）有向点采集为一个仅含两点的有向线段，第一个点是要素的定位中心点，第二个点是标志要素方向；有向线状要素（如陡坎）一律将符号部分放在数字化前进方向的右侧。8）凡有高程信息的独立地物要素，还应在存放高程点的层中增加采集一个点，其临时代码采用高程点临时代码。9）有向线状要素（如，堤）一律将符号部分放在数字化前进方向的右侧。10）线状符号遇点状符号等隔断时，除特别规定的辅助线外，应连续采集。11）线状要素上点的密度以几何形状不失真为原则，点的密度应随着曲率的增大而增加。12）具有多种属性的公共边，只数字化一次，以符号表现的属性为主，其他层用拷贝方法生成要保证每层数据的完整。拷贝的要素需要特殊编码。13）点、线矛盾的高程点、控制点，除个别错误点不采集外，其余点应全部采集并编辑等高线，使之关系合理。14）为了满足面状封闭以及线状连续，所增加的辅助线代码也需要特殊编码。15）数据采集、编辑时应保证线条光滑，严格相接，不得有多余悬挂。16）要素不得自相交和重复数字化。17）所有数据层在完成最后的编辑、修改后建立正确的拓扑关系。18）所有相邻图幅应做接边处理。图幅接边前，所有数据层要素应先与本幅图的理论内图廓线相接，然后进行图幅之间的接边。19）除超出所用软件的限制之外，弧段的所有伪节点必须是不同属性弧段的分界点。总类要素采集要求1）水系要素采集要求单线河，双线河，湖泊等遇桥梁，涵洞、瀑布，水闸，不依比例尺水库等，直接数字化通过，必须保证河流贯通形成河流网单线河流的数字化方向从河源到河口，双线河按面状要素采集。双线渠按中心线采集，数字化无方向。主要堤采集中心线。堤岸按有向线采集。拦水坝按有向线采集中心线。运河按面状要素采集。水库与库坝关系的处理：水库以水涯线为边线，数字化为一闭合多边形。水库下游的河流直接通过水坝与水库边线相接，不加辅助线。当图上湖泊与水库区分不清时，可按下列原则处理：凡有水库名称、库容、库坝的按水库处理，其余一律按湖泊处理；池塘按湖泊采集。2）居民地要素采集要求呈面状分布的居民地和政府驻地按面状要素采集。普通房屋包括独立房屋和零星房屋，不依比例尺房屋按点状要素采集，半依比例尺房屋按线状要素采集，依比例尺房屋按面状采集。街区按面状要素采集。主要街道按线状要素采集中心线。3）交通要素采集要求道路要素除特别规定外全部按中心线采集。道路连续采集，在遇到桥梁等附属设施时均不能断开。桥梁等要素叠加在道路网上，道路和附属设施重合处不按重复线段处理。道路网必须有节点存在。建筑中的道路按建成的采集。桥梁、隧道按中心线采集。渡口、索道、缆车道按线采集。同一段道路有多种道路等级属性的，取等级高的作为这段道路的编码，同等级的取号数小的作为道路编码。高速公路出入口按有向点采集，有向点的方向与公路出入口方向相同。加油站按点采集。火车站、依比例尺码头、飞机场按面状采集。半依比例尺顺岸式码头按线采集，不依比例尺堤坝式码头按点采集。4）境界要素采集要求境界以单线河，道路等线状地物为界时，不重复数字化，应从相应的层中拷贝数据，并赋相应的代码。境界以双线河，河流主航道等为界时，图形按中心线或主航道数字化。湖泊中的境界线应使其连续。5）地貌要素采集要求等高线被高程注记隔断处，等高线直接通过，不加辅助线。等高线应是连续不间断的。在双线河两岸中断的等高线应根据地势特征顺势连通。对于闭合等高线表示的山头、鞍部、凹地，适当加注高程注记点。等高线遇陡崖、陡石山等被隔断，应将陡崖上、下坡线的两条等高线连通，中间的等高线内插得到。等高线遇大面积不平坦的湖泊，可断开在水涯线边。6）测量控制点测量控制点可按高程点的采集方法采集。测量控制点不区分是否在土堆上，在土堆上的测量控制点比高信息可在属性项中表示。5、质量控制1）基础资料的质量基础资料分为纸质图和薄膜图。复制薄膜图必须符合作业规程中的要求，当原图确有质量问题，要进行处理才能使用。图廓点和有无非均匀变形是重点检查的内容，检查一般采用量测图廓边长，计算与理论值的较差，较差在0.3mm以内的图幅，可以认为变形较小符合要求；如果边长较差大于0.3mm，可先将图进行扫描，将扫描影象进行集合纠正，消灭系统变形误差，然后选择方里网交点坐标与理论值比较，误差小于0.2mm的符合精度要求，否则应进行局部控制纠正。没有方里网交点的，可选择特征点，从纸图上获得理论坐标值，计算变形误差。预处理图的质量扫描影像的质量扫描影像是否按要求的格式命名和文件组织存储；扫描影像的完整性和影象质量是否达到要求，不粘连，不发虚。矢量化在屏幕上将矢量数据和栅格影象叠合显示，检查应数字化的要素是否有遗漏；检查是否存在短小毛刺；检查高程赋值有无粗差；检查补绘的等高线是否合理；不应该有多边形错误和不合理的悬挂节点；检查要素之间是否有不合理的粘连或打结。数据转换建立拓扑关系检查图廓点的坐标值及点号是否正确；检查坐标转换误差是否符合精度要求；检查各数据层的正确性；检查每一层的拓扑关系是否正确。检查每一个属性表是否正确，属性项的名称、定义和顺序是否符合规定要求；检查属性值是否超过值域范围。检查各属性项的值的正确性。以上内容可利用程序检查和人机交互检查，也可绘图输出进行检查。6）接边检查检查各要素是否与本图图廓线严格相接。检查相邻图幅要素是否全部接边，属性值是否一致。以上使用程序检查或交互式检查。7）位置精度和属性精度检查属性精度，完整性和逻辑一致性检查；检查位置精度和属性代码的正确性；绘图检查也是一种可行的方法，可以充分利用人力资源。8）产品归档检查检查各种数据资料、图形资料、文挡资料是否齐全；检查存储数据的介质和规格是否按规定要求；检查备份的数量；检查数据是否可用；文件组织、文件命名是否按规定要求。（四）DLG的成果文件矢量文件元数据（五）DLG的样例数据二、MAPGIS软件输入编辑模块的基本知识（一）MAPGIS的数据管理方式（二）MAPGIS的矢量数据格式点文件*.wt线文件*.wl面文件*.wp（三）工程、文件、层的新建（四）图例板的建立（五）属性添加（六）拓扑构建拓扑处理工作流程：数据准备预处理其核心工作是将线数据转为弧段数据（*.wp）（这时还没有区），存入某一文件名下，然后将之装入；此后就可以做拓扑处理的工作了。[自动剪断线]->[清除微短线]->[清除线重叠坐标]->[自动线结点平差]->[线转弧段]->[装入转换后的弧段文件]->[拓扑查错]。拓扑查错可以执行查错操作，根据查错系统的提示改正错误。重建拓扑三、基于MAPGIS的DLG制作流程DRG成果：已纠正好的影像建立工程、文件、分层建立图例板数据采集、编辑、属性添加拓扑构建及面状地物的属性添加拓扑检查、拓扑构建、面状地物的属性添加图形裁剪图幅接边四、本次DLG实习内容1、数据源为：选择一幅已纠正好的1：万DRG；2、DLG生产方法为基于地形图矢量化的方法，数据分层等按照DLG生产规范要求；3、等高线数据采集可使用R2V软件；4、提交的DLG实习成果。矢量文件*.MPJ*.wt*.wl*.wp元数据基于R2V的DLG数据制作中等高线的采集方法将MAPGIS制作的DRG数据格式*.msi转为*.tif格式利用MAPGIS的图像分析模块进入R2V进行等高线采集打开图像（*.tif格式）建立图层如：新建jqx（计曲线）、sqx（首曲线）数据采集点击“线段编辑”按钮，选好图层，开始进行数据采集。注意：F2—放大；F3—缩小；Ctrl+Z—返回；T—自动跟踪和手动跟踪的切换；C—闭合；S—捕捉以下按钮为编辑按钮：保存方案（*.prj）矢量数据的导出全部等高线采集完成后，就可将等高线数据导出。（1）矢量选择控制点利用四个内图廓点进行矢量校正。在图像上选择一个内图廓点后，需在控制点窗口输入此点的地图坐标。四个内图廓点选择完后，需保存控制点（文件保存控制点）。（2）矢量数据输出文件矢量数据输出（输出为*.dxf）；DXF输出选项如下：6、输出的DXF文件在MAPGIS软件的文件转换模块进行数据转换，转为*.wl格式。实习三：基于MAPGIS的DEM制作一、DEM的制作技术（一）DEM的概念数字高程模型（DigitalElevationModel）：是在某一投影平面（如高斯投影平面）上规则格网点的平面坐标（X，Y）及高程（Z）的数据集。（二）DEM的数据获取方式现有地形图矢量化地面测量法数字摄影测量法1、现有地形图矢量化：是一种对地形图进行数字化的方法，获取点的三维空间信息与地物的图形和特征信息，其中高程信息包括等高线、注记、地性线等。2、地面测量法：是利用全站仪、GPS接收机或经纬仪在野外实测，获得数据点（特征点）的三维坐标。3、数字摄影测量法：是利用全数字摄影测量工作站（如JX-4），在立体模型上进行数据采集，包括采集地形特征线、特征点及一定间隔的散点。（三）DEM的数据采集要求及质量控制1、需要采集的数据（以比例尺为依据）地形特征线（如山脊线、山谷线、断坎上下线）双线道路、河流、水渠湖泊、池塘散点2、DEM数据生产的规范要求DEM的分类格网类型精度等级代号规则格网DEM一级A二级B三级C不规则格网DEM一级1二级2三级3DEM的空间定位参考系与数字地形图同精度：1：10000、1：50000DEM的技术指标按照下表，森林等隐蔽地区的高程中误差按下表规定的高程中误差的1.5倍计，DEM内插点的高程精度按格网点高程精度的1.2倍计。高程中误差的两倍为采样点数据最大误差限。1：10000、1：50000DEM技术指标项目1：100001：50000格网尺寸高程数据取位高程中误差（一级）（二级）（三级）12.5m（0.625”）0.1m平地0.5m，丘陵地1.2m，山地2.5m，高山地5.0m平地0.7m，丘陵地1.7m，山地3.3m，高山地6.7m平地1.0m，丘陵地2.5m，山地5.0m，高山地10.0m25m（1.25”）1m平地3m，丘陵地5m，山地8m，高山地14m平地4m，丘陵地7m，山地11m，高山地19m平地6m，丘陵地10m，山地16m，高山地28m技术要求DEM按数字地形图规定的图幅内图廓线范围，向四边扩展（图上约10mm）以矩形覆盖范围裁切；①格网坐标为高斯平面坐标时DEM起止格网点的坐标计算公式：图廓点与DEM格网起止点关系示意图：X起=INT（MAX（X1，X2，X3，X4）/d+1）·dY起=INT（MIN（Y1，Y2，Y3，Y4）/d）·dX止=INT（MIN（X1，X2，X3，X4）/d）·dY止=INT（MAX（Y1，Y2，Y3，Y4）/d+1）·d式中，X1，Y1，X2，Y2，X3，Y3，X4，Y4为内图廓点高斯坐标，单位为m；X起，Y起，X止，Y止为起止格网点高斯坐标，单位为m；d为格网尺寸，单位为m。②格网坐标为大地坐标时DEM起止格网点的坐标计算公式：图廓点与DEM格网起止点关系示意图：B起=INT（BNW/d+1）·d或B起=INT（BNE/d+1）·dL起=INT（LNW/d）·d或L起=INT（LSW/d）·dB止=INT（BSE/d）·d或B止=INT（BSW/d）·dL止=INT（LNE/d+1）·d或L止=INT（LSE/d+1）·d式中，BNW，BNE，BSE，BSW，LNW，LNE，LSE，LSW为内图廓点经纬度坐标，单位为（”）；B起，B止，L起，L止为起止格网点经纬度坐标，单位为（”）；d为格网尺寸，单位为（”）。与相邻DEM接边后，不能出现裂隙现象，重叠部分的高程值应一致；DEM应包含元数据。DEM的质量控制1、数学基础及数据格式检查数学基础检查的内容包括：起始点坐标（X0，Y0）、格网间距、行列数（Rows、Cols）、裁切范围。2、利用检测点（保密点）进行DEM高程精度检查3、利用等高线检查DEM高程精度4、接边精度检查5、元数据检查6、人机交互检查DEM高程精度7、对DEM数据分层设色显示，套合等高线矢量数据，目视检查两者的套合偏差。（四）DEM的成果文件Arcinfo的Grid格式*.ASC不规则三角格网文件*.TIN元数据*.MAT（五）DEM样例DEM的裁切范围ARC/INFO明码Grid数据示例ncols

101

//数据列数nrows

101

//数据行数xllcorner

693980.0000

//格网左下角Xyllcorner

6019610.0000

//格网左下角Ycellsize

37.400000

//格网间距nodata_value

1.701410E+038

//无效值取值744.080017

744.080017

743.015320

741.711548

//高程数据序列ARC/INFO明码Grid数据示例ncols

101

//数据列数nrows

101

//数据行数xllcorner

693980.0000

//格网左下角Xyllcorner

6019610.0000

//格网左下角Ycellsize

37.400000

//格网间距nodata_value

1.701410E+038

//无效值取值744.080017

744.080017

743.015320

741.711548

//高程数据序列二、MAPGIS软件的DTM分析模块的基础知识（一）MAPGIS软件的DEM格式*.DETASCII码的明码文件,其格式又分格网数据和非格网数据两种*.GRD规则格网文件*.TIN三角剖分文件*.BDM规则格网底图库用高程文件*.DET文件的两种格式非格网数据格式示例NOTGRID//文件头100.3,200.5,45.6//X，Y，Z数据143.7,734.5,78.9987.5,148.5,35.5578.5,489.3,78.9格网数据格式示例IS_GRID//文件头NX：46//格网列数NY：31//格网行数XS：0.0000//X起始坐标YS：0.0000//Y起始坐标XCELL：20.0000//X方向单元间距YCELL：20.0000//Y方向单元间距NOVALIDVALUE：-9999.0000//未知点高程值56.4560//高程数据序列（二）MAPGIS软件提供的两种原始数据建模方法观测数据是等高线数据的时，可选择下面四种流程形成高程数据文件：①等高线数据由“等值线高程栅格化”直接形成规则网GRD高程文件；②等高线数据+特征线/点数据由“高程点线栅格化”直接形成规则网GRD高程文件；③等高线数据由“线数据提取高程点”先形成离散高程点文件再由“快速生成三角剖分”形成三角网高程文件；④等高线数据+特征线/点数据由“高程点线三角化”形成三角网高程文件。观测数据是离散点数据时，可选择下面两种流程形成高程数据文件：①离散点数据由“快速生成三角剖分”直接形成三角网高程文件；②离散点数据由“离散数据网格化”直接形成规则格网GRD高程文件。（三）MAPGIS软件“DTM分析”模块样例数据的演示三、基于MAPGIS的DEM制作方法计算DEM起止格网点坐标；在输入编辑模块将等高线范围延伸到DEM矩形图廓上；将等高线、高程点数据导入属性库中，进行高程值检查；再将等高线、高程点数据导入DTM分析模块；用DTM分析模块的“等高线错误检查”做等高线数据检查；按照“观测数据是等高线数据的四种高程数据文件生成流程”分别制作规则格网和不规则格网的DEM数据。生成的规则格网DEM数据要检查，不能有高程无效值。若有高程无效值可在；生成的不规则格网DEM数据要检查，不能有无效三角剖分。在“Tin模型”菜单中做“无效点控制插值”、“整理三角剖分网”等；注意：本次实习规则格网的网格间距x、y方向均为5米；DEM的小数位为0.1。本次实习提交的DEM成果：*.TIN*.GRD*.DET（规则格网）实习四基于ERDAS软件的DOM制作一、DOM的概念数字正射影像图（DigitalOrthophotoMap）：是利用DEM对扫描数字化的（或直接以数字方式获取的）航空像片（或航天影像），经数字微分纠正、数字镶嵌、再根据图幅范围剪切生成的影像数据集，是我国基础地理信息数字产品的重要组成部分之一。二、DOM分类影像图颜色代号黑白D彩色C三、DOM的技术指标空间定位参考系与数字地形图要求相同精度：平面位置中误差同数字地形图要求，其中最大误差限为数字地形图中误差的两倍。DOM技术指标项目参数1：100001：50000影像地面分辨率灰阶（辐射分辨率）波段接边限差1m256灰阶1个或多个平地、丘陵地5m山地、高山地8m5m256灰阶1个或多个平地、丘陵地25m山地、高山地40m技术要求：DOM按照标准数字地形图的图幅内图廓线范围，向四周扩展（图上约10mm），以矩形覆盖范围裁切；图廓点与起止像元点关系示意图：X起=INT（MAX（X1，X2，X3，X4））+100Y起=INT（MIN（Y1，Y2，Y3，Y4））-100X止=INT（MIN（X1，X2，X3，X4））-100Y止=INT（MAX（Y1，Y2，Y3，Y4））+100式中，X1，Y1，X2，Y2，X3，Y3，X4，Y4为内图廓点高斯坐标，单位为m；X起，Y起，X止，Y止为起止像元点高斯坐标，单位为m；2、整个图幅及整个测区的图像都应反差适中、色调均匀，经过镶嵌的DOM的镶嵌边处不应有明显的灰度改变；3、与相邻DOM图接边误差误差不能大于上表，接边处不能出现影像裂隙或影像模糊；4、DOM包含元数据；5、DOM产品应在数据体文件头或单独的文件中包含影像的定位点信息。四、DOM数据格式*.TIF影像数据*.TFW影像定位信息文件*.MAT元数据五、DOM的质量控制1、数学基础检查数学基础检查的内容包括：起始点坐标（X0，Y0）、分辨率（DPI）、像元（地面分辨率）、影像宽高、裁切范围。2、平面精度检查平面精度检查是利用检查点，人机交互量取检测点与影像点的坐标差，并计算平面精度中误差。3、接边精度检查接边精度检查是人机交互量取两相邻DOM重叠区范围内的同名像点坐标，并计算接边误差。4、元数据检查5、DLG与DOM的套合主要是线状地物（河、路）的套合。六、DOM样例数据元数据DOM的裁切范围DOM影像*.TFW格式七、本次实习内容基于ERDAS软件的DOM制作（数据选用ERDAS软件的样例数据）基于ERDAS软件的正射影像制作方法一、基本概念正射影像：是指改正了因地形起伏和传感器误差而引起的像点位移的影像。数字正射纠正的实质：是将中心摄影的影像通过数字校正形成正射影像的过程，其原理是将影像化为很多微小的区域，根据有关参数利用相应的构像方程式或按一定的数学模型用控制点解算，求得解算模型，然后利用数字高程模型对原始非正射影像进行纠正，使其转换为正射影像。二、目前制作正射影像的方法数字摄影测量方法单片数字正射校正多项式变换虽然具有直观、灵活的特点，但由于其不考虑畸变的具体形成原因，是一种近似变换，精度也相对较低，因此在利用航片制作数字正射影像，并不直接采用这种方法进行影像校正。利用摄影测量的方法生产正射影像，要求有准确的外业控制资料，且耗时耗力，遇到某地区没有现成的DEM，又没有带高程信息的地形图可供利用时，其不失为一种很好的方法。若有现成的DEM可供利用时，可采用单片数字正射校正方案，该方案不仅可以省一笔很费人力物力的工序，而且还可根据航片本身的重叠度，进行隔片纠正，从生产成本和速度上大大提高了生产效率。三、ERDAS软件航空影像正射纠正的流程（一）航空影像正射纠正的流程图（二）具体步骤（所有操作均在Viewer模块）1、加载航空影像psnapp.img文件。2、启动几何校正模块（1）在Viewer窗口菜单条选择Raster‖GeometricCorrection命令，打开SetGeometricModel对话框。（2）选择Camera选项，单击OK按钮，关闭SetGeometricModel对话框，同时启动GeometricCorrectionTools对话框和航摄模式属性（CameraModelProperties）对话框。3、输入航摄模式参数（1）在CameraModelProperties窗口中，输入高程模型文件（ElevationUnits）为（Meters）；（2）输入像主点（PrincipalPoint）坐标为X值为-0.004，Y值为0.000；（3）输入像机焦距（FocalLength）为152.8204；（4）像机焦距单位（Units）为毫米（Millimeters）；（5）不选择地球曲率（AccountEarth’sCurvature）；（6）空间后方交会计算迭代次数（NumberofIterations）为5；（7）设置完以上参数后，点击Apply按钮。4、确定内定向参数在CameraModelProperties对话框中，选择Fiducials选项卡，进入航空摄影内定向参数的设定窗口，定义Fiducials选项卡中的类型和框标点的位置。（1）框标类型（FiducialsType）选择第一种，即四个角点。（2）定义框标位置（ViewerFiducialsLocator）。单击ToggleImageFiducialsInput按钮开，，打开ViewerSelectionInstruction对话框。（3）单击ps_napp.ing窗口，图像窗口中出现一个关联框，同时打开局部放大窗口Viewer#2。（4）在ps_napp.ing窗口左下角寻找框标点，在航空影像内定向窗口中单击PlaceImageFiducial按钮，进入框标定位状态。（5）在ps_napp.ing窗口或Viewer#2窗口中的框标点位置单击，输入第一个框标点位置，该点的图像坐标（ImageX，ImageY）显示在框标数据表中。（6）按顺时针方向重复步骤（4）和（5），直到其它三个框标点都输入到数据列表中为止。（7）在框标数据列表中输入四个框标点的实际坐标值：Point#FilmXFilmY1-160.000106.0002105.999105.9943105.998-105.9994-106.008-105.999当所有框标点的坐标都输入以后，Status变为Solved，同时自动计算误差（误差不得大于1）。（8）再次单击ToggleImageFiducialsInput按钮，关闭局部放大窗口。5、设置投影参数（1）在CameraModelProperties窗口选择Projection选项卡，进入投影设置窗口。（2）选择Add/ChangeProjection，打开ProjectionChooser对话框，单击自定义（Custom）选项卡。（3）投影类型（ProjectionType）为UTM。（4）参考椭球体（SpheroidName）为Clarke1866。（5）基准面名称（DatumName）为NAD27。（6）UTM投影分带（UTMZone）为11。（7）南北半球（NorthtoSouth）选择North。（8）单击OK，关闭ProjectionChooser对话框，返回Projection标签窗口。（9）选择地图坐标单位（MapUnits）为Meters，同时激活Apply按钮，单击保存设置。（10）单击SaveAs按钮，打开GeometricModelName对话框，确定文件名为geomodel.gms，单击OK，关闭GeometricModelName对话框。6、读取地面控制点读取地面控制点的目的是用于空间后方交会求解航片的外方位元素。由于有六个未知数，所以至少需要知道三个已知的地面控制点对，为了能够平差并有较好的精度，通常在像片四周选取6个或更多的地面控制点。（1）在GeoCorrectionTools对话框中，单击StarGCPEditor按钮，打开GCPToolsReferenceSetup对话框。（2）在CollectReferencePointsForm选项中选择GCPFile（.gcc），单击OK，打开ReferenceGCPFile对话框。（3）选择ps_camera.gcc，单击OK按钮并关闭ReferenceGCPFile对话框。（4）在GCPTool对话框中，单击SolveGeometricModel图标，系统自动计算求解模型，计算中误差（RMS）、残差（Residuals）及控制点X、Y坐标值误差。（5）在相机模型属性（CameraModelProperties）窗口中，单击Save按钮保存。7、重采样（1）在GeoCorrectionTools对话框中，单击ImageResample按钮，打开重采样窗口。（2）输出文件（OutputFiles）为geomodel.img。（3）采样方法（ResampleMethod）选择三次卷积插值法（CubicConvolution）。（4）设置输出格网大小（OutputCellSizes）为X值10，Y值为10。（5）选中忽略零值（IgnoreZeroinStatus）复选框。（6）单击OK，结束航空影像的正射校正。8、数据格式转换DOM成果的格式一般为*.tif格式，因此要将*.img格式转换为*.tif格式，并生成*.tfw文件，或者将*.img格式转换为Geotif格式。利用ERDAS的“Import”模块进行数据格式转换。ERDAS8.4软件中（灰度图像）：ERDAS8.5软件中（彩色图像）：9、DOM的成果（本次实习提交的DOM成果）DOM影像数据*.TIFDOM影像定位信息文件*.TFW元数据*.MAT第二部分基于摄影测量与遥感的4D产品制作简介摄影测量与遥感的产品从内容到形式都很丰富，而且随着数字摄影测量与遥感图像处理系统功能的不断增强，应用领域的不断扩大，以及各应用领域对产品内容和表达形式的要求的变化，其产品形式越来越丰富。就目前而言，数字摄影测量与遥感的产品主要包括三大类：（1）影像类产品。主要包括：原始影像镶嵌图、纠正影像及其镶嵌图、数字正射影像及其镶嵌图、正射影像立体匹配片、真正射影像及其镶嵌图等。（2）点和矢量类产品。主要包括影像定向参数及加密点坐标、数字高程模型（包括断面图、立体透视图等）、数字表面模型、数字线划地图（包括平面图、等高线图、地形图和各种专题图等）、三维目标模型（矢量形式）等。以上所说的数字高程模型（DEM）、数字正射影像（DOM）、数字线划地图（DLG）及数字栅格地图（DRG）就是俗称的4D产品。（3）影像与矢量相结合的产品。主要包括：影像地形图（即将等高线套合到正射影像上的结果）、立体景观图、带纹理贴面的三维目标模型等。就摄影测量与遥感的主要产品——4D产品而言，其简易的生产数据流可用下图表示：需要强调的是，不同比例尺的4D产品的数据采集技术、生产作业流程、作业方法及其质量控制要求不完全相同，应根据项目的具体要求来确定。相应的成图技术要求、技术指标和质量要求、产品的数据格式等按对应的规范和标准执行。目前，流行的数字摄影测量系统有Virtuo-Zo、JX-4C、DMS、海洛娃等全数字摄影测量系统，流行的遥感图像处理软件有ERDAS、PCI、ENVI等。本次实习采用Virtuo-Zo全数字摄影测量系统。Virtuo-Zo全数字摄影测量工作站是由武汉大学张祖勋院士主持研究开发的。它是一个功能齐全、高度自动化的现代摄影测量系统，能完成从自动空中三角测量（AAT）到各种比例尺4D产品的测绘生产。Virtuo-Zo采用最先进的快速匹配算法确定同名点，匹配速度高达500~1000点/秒，可处理航空影像、SPOT影像、IKONOS影像和近景影像等。它不但能制作各种比例尺的各种测绘产品，也是GPS、RS与GIS集成、三维景观、城市建模和GIS空间数据采集等最强有力的操作平台。实习一、基于Virtuo-Zo的DEM数据制作利用Virtuo-Zo进行DEM生产的工作流程主要包括：资料准备，定向建模，特征点、线采集，构TIN内插DEM，DEM数据编辑，DEM数据接边，DEM数据镶嵌与裁切，DEM质量检查和成果整理与提交等九个环节。一、DEM生产的具体工作流程基于数字摄影测量系统的DEM生产的具体工作流程为：内定向资料准备内定向资料准备相对定向定向建模相对定向定向建模特征点、线采集绝对定向特征点、线采集绝对定向构TIN内插DEM构TIN内插DEMDEM数据编辑DEM数据编辑DEM数据接边DEM数据接边DEM数据镶嵌与裁切DEM数据镶嵌与裁切DEM质量检查DEM质量检查成果整理与提交成果整理与提交1、资料准备DEM数据生产的资料准备主要包括原始数字航空影像或数字化航空影像、解析空中三角测量成果、其他的外业控制成果、技术设计书等所需的其他技术资料。2、定向建模DEM生产的定向建模的要求应参照相同比例尺解析测图定向的技术和精度要求执行（以1:1万DEM为例）。（1）对于内定向，框标坐标量测误差不应大于0.01mm。（2）对于相对定向，标准点位残余上下视差不应大于0.005mm，个别不得大于0.008mm。（3）对于绝对定向平面坐标误差，平地、丘陵地一般不应大于0.002Mm（M为成图比例尺分母），个别不得大于0.003Mm；山地、高山地一般不应大于0.003Mm，个别不得大于0.004Mm。对于高程定向误差，平地不应大于0.3m，丘陵、山地、高山地不应大于相应地形类别加密点高程中误差的0.75倍。3、特征点、线采集采用放大观测，测标精确切准地面，对模型中所有地形特征点、线进行三维坐标量测，在量测地形特征点、线的基础上，应适当增加部分地形点，有助于提高内插DEM的精度。除地形特征线外，还需要特别注意以下与高程有关的要素的三维量测：（1）各种水岸线；（2）森林区域线；（3）影像质量差，影响正常观测的范围线。4、构TIN内插DEM根据量测的地形特征点、地形特征线、地形点以及高程要素，构TIN内插生成DEM格网高程。5、DEM数据编辑DEM数据编辑的技术要求是：（1）重建立体模型，像控点平面和高程的定向残差应符合定向建模的要求；（2）DEM格网点高程应贴近影像立体模型地表，最大不得超过2倍高程中误差；（3）相邻单模型DEM之间接边，至少要有2个格网的重叠带，DEM同名格网点的高程较差不大于2倍DEM高程中误差。根据上述要求，针对DEM格网高程的修改必须在影像立体模型上，通过立体观测的方式对内插形成的DEM格网点逐个进行检查、修改，使每个DEM点切准地面。（6）DEM数据接边选取相邻模型所生成的DEM数据，检查接边重叠带内同名（相同平面坐标）格网点的高程；若出现高程较差大于2倍DEM高程中误差的格网点，则视为超限，将其认定为粗差点，并重建立体模型；对出现粗差点的DEM数据进行接边修侧后重新进行接边。按以上方法依次完成测区内所有单模型DEM数据之间的接边。（7）DEM数据镶嵌与裁切（1）若测区范围内所有单模型DEM数据的接边较差都符合规定要求，则可进行DEM镶嵌；镶嵌时对参与接边的所有同名格网点的高程取其平均值作为各自格网点的高程值，同时形成各条边的接边精度报告。（2）DEM镶嵌完成后，按照相关规范或技术要求规定的起止网格点坐标进行矩形裁切时，根据具体技术要求可以外扩一排或多排DEM格网。（3）当采用栅格文件格式存储DEM数据时，应确定定位参考点的栅格坐标和大地坐标，以及格网间距、行列数等信息。8、DEM质量检查DEM数据检查主要包括空间参考系、高程精度、逻辑一致性和附件质量等四个方面。（1）空间参考系检查空间参考系主要涉及大地基准、高程基准和地图投影等三个方面。大地基准检查的主要内容是采用的平面坐标系统是否符合要求。高程基准检查的主要内容是采用的高程基准是否符合要求。地图投影检查的主要内容是所采用的地图投影各参数是否符合要求，DEM分幅是否正确。（2）高程精度检查DEM高程精度检查主要包括格网点高程中误差检查和相邻DEM数据文件的同名格网高程接边检查两项内容。（3）逻辑一致性检查逻辑一致性检查主要包括数据的组织存储、数据格式、数据文件完成和数据文件命名等四项内容。9、成果整理与提交DEM数据生产需要提交的主要成果包括：（1）DEM数据文件；（2）原始特征点、线数据文件；（3）元数据文件；（4）DEM数据文件接合表；（5）质量检查记录；（6）质量检查（验收）报告；（7）技术总结报告。二、DEM的基本要求（以1：1万DEM为例）1、技术指标1:1万DEM技术指标见下表。1:1万DEM技术指标项目格网尺寸/m高程数据取位/m山地高程中误差/m丘陵地高程中误差/m平地地高程中误差/m参数12.50.1±2.5±1.2±0.52、精度要求DEM格网点的高程中误差应符合上表的要求，森林等隐蔽地区的高程中误差可按上表规定的高程中误差的1.5倍记。高程中误差的2倍为格网点数据最大误差的限差（在一般情况下，DEM格网点高程中误差不应大于相应比例尺地形图规范中规定的等高线高程中误差，有具体技术要求除外）。3、对航空摄影的技术要求采用航空摄影测量的方法生产DEM，对航空摄影成果除了要求其航摄比例尺应满足平面精度的需求外，还应重点考虑航摄成果是否能满足航测内业高程测量精度的要求。航空摄影测量内业高程测量可以达到的量测精度的估算公式为其中，F为航摄机焦距，以毫米为单位；像幅为像片坐标系x方向的像幅长度，以毫米为单位；M为像片比例尺分母。计算出的高程精度估算值单位为米。4、其他要求有关DEM的其他技术要求主要包括DEM分幅、数据裁切、文件命名、数据存储、元数据等技术要求，应按有关规范和项目的具体技术要求执行。三、基于Virtuo-Zo的DEM数据制作的具体过程略实习二、基于Virtuo-Zo的DOM数据制作利用Virtuo-Zo进行DOM生产的工作流程主要包括：资料准备、色彩调整、DEM采集、影像纠正、影像镶嵌、图幅裁切、质量检查和成果整理与提交等八个环节。DOM生产的具体工作流程资料准备资料准备色彩调整色彩调整DEM采集DEM采集影像纠正影像纠正影像镶嵌影像镶嵌图幅裁切图幅裁切质量检查质量检查成果整理与提交成果整理与提交1、资料准备资料准备主要包括原始数字航空像片、解析空中三角测量成果、DEM成果、技术设计书所需的其他技术资料。2、色彩调整影像色彩调整就是通常所说的影像调色，主要包括影像匀光处理和影像匀色处理两项。1）影像匀光处理影像匀光处理的目的就是要使每一张数字航空像片各自的光照均匀。影像匀光一般是采用编辑调整航空像片局部的亮度来实现。影像匀色处理影像匀色处理的目的就是要使整个测区内的所有航空像片色调一致、色彩均匀。影像匀色一般是采用编辑调整航空像片整体的亮度、反差和色彩均衡来实现的。3、DEM采集用于数字影像几何纠正的DEM采集，从技术方法上与基础地理信息DEM的生产一致，但要特别强调一点的就是为了满足地面上大型构筑物（如河流上的桥梁、高架路等）的纠正精度，需采集这些构筑物的高程特征线（或辅助特征点），与其他的特征线和特征点一起构TIN内插生成DEM格网高程。4、影像纠正数字影像纠正可以在重建模型后对左、右航片同时进行正射纠正或左、右航片单独进行纠正，也可以利用航片的内外方位元素、定向参数和DEM数据，对数字航空影像进行单片纠正；依次完成测区范围内所有航片的正射纠正，生成每张航片的正射影像数据。5、影像镶嵌正射影像镶嵌的主要步骤为：1）按图幅范围选取需要进行镶嵌的数字正射影像。2）在相邻正射影像之间，选绘、编辑镶嵌线；在选绘镶嵌线时需保证所镶嵌的地物影像完整。3）按镶嵌线对所选的单片正射影像进行裁切，完成单片正射影像之间的镶嵌工作。6、图幅裁切按照内图廓线（或内图廓线的最小外接矩形）对镶嵌好的正射影像数据进行裁切，也可根据设计的具体要求外扩一排或多排栅格点影像进行裁切，裁切后生成正射影像数据成果。特别注意的是，所生成的正射影像数据成果，应附有相关的坐标、分辨率等基本信息文件。7、质量检查数字正射影像图数据检查主要包括空间参考系、精度、影像质量、逻辑一致性和附件质量等5个方面。1）空间参考系检查空间参考系主要涉及大地基准、高程基准和地图投影等三个方面。大地基准检查的主要内容是采用的平面坐标系统是否符合要求。高程基准检查的主要内容是采用的高程基准是否符合要求。地图投影检查的主要内容是所采用的地图投影各参数是否符合要求，数字正射影像分幅是否正确。2）精度检查数字正射影像图精度检查主要包括数字正射影像像点坐标中误差，相邻航片的镶嵌误差，相邻数字影像图数据的同名地物影像接边差等三项内容。3）影像质量检查影像质量检查主要包括正射影像地面分辨率、数字正射影像图裁切范围、色彩质量、影像噪声、影像信息丢失等五项内容。4）逻辑一致性检查逻辑一致性检查主要包括数据的组织存储、数据格式、数据文件完整和数据文件命名等四项内容。5）附件质量检查附件质量检查主要包括：元数据、质量检查记录、质量检查（验收）报告、技术总结等。8、成果整理与提交数字正射影像图数据生产需要提交的主要成果包括：1）数据正射影像图数据文件2）正射影像镶嵌线数据文件3）元数据文件4）数字正射影像图数据文件接合表5）质量检查记录6）质量检查（验收）报告7）技术总结报告二、DOM的基本要求1、对航摄比例尺的要求数字正射影像生产对测绘航空摄影比例尺与地面采样距离的要求见下表。数字正射影像成图比例尺与航摄比例尺、地面采样距离的对应关系成图比例尺航摄比例尺地面采样距离（GSD）/cm1:50001:1万~1:2万20~401:1万1:2万~1:3.2万40~801:2.5万1:2.5万~1:6万50~1202、指标要求数字正射影像图基本技术指标见上表。其中，正射影像的地面分辨率在一般情况下应不大于0.0001M图（M图为成图比例尺分母）。1:1万数字正射影像图技术指标项目影像地面分辨率/m灰阶（辐射分辨率）波段参数≤1.0256灰阶1个或多个3、精度要求数字正射影像图平面精度要求见下表。其中，地物影像相对邻近外业控制点中误差的2倍为地物点最大限差。1:1万数字正射影像图平面精度项目地物影像相对邻近外业控制点中误差/图上毫米镶嵌、切割线重叠、裂缝/图上毫米相邻图幅接边限差/图上毫米参数±0.5≤0.2≤1.04、DEM精度要求用于数字正射影像几何纠正的DEM宜采用满足数字正射影像图生产规范中精度要求的DEM产品。无符合精度要求的DEM产品时，也可选用精度放宽1倍的DEM进行影像纠正。5、影像色彩基本要求数字正射影像图应反差适中，符合地形、地貌的反差特征，色调与色彩均匀、无噪声，经过镶嵌的数字正射影像图，其镶嵌边处不应有明显的灰度（或色彩）改变。6、影像数据文件格式的基本要求数字正射影像文件的一项基本要求就是应具有坐标信息，所以要求存储数字正射影像文件应选用带有坐标信息的影像格式存储，如GeoTIFF、TIFF+TFW等影像数据格式。三、基于Virtuo-Zo的DOM数据制作的具体过程略实习三、基于Virtuo-Zo的DLG数据制作利用Virtuo-Zo进行DLG生产的工作流程主要包括：资料准备、像对定向、像片外业调绘、立体测图、外业调绘与补测、图幅编辑与接边、质量检查和成果整理与提交等八个环节。一、DLG生产的具体工作流程航测DLG立体测图分为全野外调绘后立体测图法和先测图后外业调绘立体测图法。全野外调绘后立体测图法工作流程为：资料准备资料准备内定向内定向像对定向像对定向相对定向相对定向外业调绘与补测立体测图外业调绘与补测立体测图绝对定向绝对定向图形编辑与接边图形编辑与接边质量检查质量检查成果整理与提交成果整理与提交先测图后外业调绘立体测图法工作流程为：资料准备资料准备质量检查像对定向质量检查像对定向立体测图立体测图成果整理与提交成果整理与提交外业调绘与补测外业调绘与补测图形编辑与接边图形编辑与接边1、资料准备航空摄影测量立体测图的资料准备主要包括：技术设计或技术要求、解析空中三角测量成果准备、量测用相关原始航片扫描数据、测区较小比例尺地形图、像片外业调绘片（若采用全野外调绘后测图的方式进行立体测图）、上工序检查验收报告。其中，全野外调绘片的比例尺，不宜小于成图比例尺1.5倍。2、像对定向像对定向包括像片内定向、相对定向和绝对定向三个步骤。（精度以1:2000DLG为例）像片内定向以框标坐标量测误差来衡量其精度是否满足要求，一般像片框标坐标量测误差不应大于0.02mm。相对定向以各定向点的残余上下视差来衡量其精度是否满足精度。一般相对定向完成后，定向点的残余上下视差不应大于0.008mm。绝对定向以定向点平面、高程坐标的定向误差来衡量其精度是否满足要求。对于绝对定向的定向点平面坐标误差，平地和丘陵地一般不大于0.0002Mm（M为成图比例尺分母）；山地和高山地一般不大于0.0003Mm（M为成图比例尺分母）。对于绝对定向的定向点高程坐标误差，平地和丘陵地全野外布点不应大于0.2m，其余不应超过加密点高程中误差的0.75倍。3、像片外业调绘若采用先外业后内业的航测成图的技术路线，将要进行像片外业调绘工作。在进行全野外调绘工作中应主要注意以下三点。1）调绘的主要内容对于大比例尺的全野外调绘而言，其调绘的主要内容包括：地理名称（包括地名、单位、街道、居民地、河流等的名称）、地类及地类界、屋檐改正信息、工业与农业设施、地上管线设施、地形与地貌信息等。2）调绘的一般方法像片外业调绘可以采取先外业判读调查，后室内清绘（整理）的方法；也可采取先室内判读、清绘，后外业检核、调查，再室内修改和补充清绘（整理）的方法。调绘片宜分色清绘（整理）。3）调绘的一般要求（1）像片调绘应判读准确，描绘清晰，图式、符号运用恰当，各种注记准确无误。（2）对像片上各种明显的、依比例尺表示的地物，可只作性质、数量说明，其位置、形状应以航测内业立体测图为准。（3）对于个别影像模糊的地物、被影像或阴影遮盖的地物可在调绘片上进行补调；补调方法可采用以明显地物点为起始点，具有多余的检核条件的交会法或截距法进行补调；补调的地物应在调绘片上标明与明显地物点的相关准确距离。（4）对需补调面积较大的地物、新增的地物以及航摄后变化的地形地貌补调时，宜采用全野外数字测图的技术方法进行补测。航摄后拆除的建筑物，应在像片上用红“×”划去，范围较大的应加注说明。（5）对调绘的其他技术性指标应按相应的规范标准执行。4、立体测图如果采用先全野外调绘后测图的方法，则参照全野外调绘片在立体测图仪上认真仔细地辨认、测绘。当确认外业调绘有错误时，内业可根据立体模型影像改正，但要求在外业调绘片上做好标记和记录，与此同时将错误情况反馈给外业部门及时确认。在测绘地物、地貌时，应做到无错漏、不变形、不移位。注意：后续工作的技术要求同基于MAPGIS的DLG制作的技术要求。二、基于Virtuo-Zo的DLG数据制作的具体工作流程略附录1如何制作DXF文件转入MAPGIS的对照表

答：首先要了解一下这四个文件的文件名、意义以及用途。在MAPGIS6.1安装完成后，在..／MAPGIS6.1／SLIB目录下有四个文件,ARCMAP.PNT：AUTOCAD的块(符号)与MAPGIS子图对照表：ARCMAP.LIN：AUTOCAD的形(线型)与MAPGIS线型对照表；CADMAP.TAB：MAPGIS的图层与AUTOCAD图层对照表；CADMAP.CLR：MAPGIS的颜色与AUTOCAD颜色对照表则接下来讲如何编辑这四个对照表(文件)：(注：要打开这四个对照表进行编辑，可直接启用WINDOWS的写字板或者是记事本，因为这四个文件都是文本文件格式)

1．子图对照表ARCMAP．PNT

打开此文件后我们会看到如下的格式

234112

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前面一列224123422343代表AUTOCAD软件的块名(符号)，后面一列121314代表MAPGIS系统的代码[注：并非子图号，这个代码在数字测图系统里能看见。方法是启动数字测量图系统，新建一个测量工程文件，然后就会看见一些地类编码的管理框，例如三角点编码为1110,水准点编码为1210]

2．线型对照表ARC—MAP.LIN

打开此文件后我们会看到如下的格式

234112

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前面一列234123422343代表AUTOCAD里的形名(注：如果某种线的线型是采用随层方式，则这种线型是不能按照对照表转入到MAPGIS中；所以，如果有这种情况，请把线的线型改成为实际线型)，后面一列121314代表MAPGIS系统的代码[并非线型号，这个代码在数字测图系统里能看见。

3．图层对照表CAD-MAP.TAB

打开此文件后我们会看到如下的格式

0TREE—LAYER

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前面一列012代表MAPGIS系统的图层号，后面TREELAYERSTREETTIC代表AUTOCAD里的图层名

4．颜色对照表(CAD_MAP.CLR)

打开此文件后我们会看到如下的格式。

110

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前面一列123代表MAPGIS系统的颜色号，后面一列1046互代表AUTOCAD里的颜色号。

如果这四个对照表编辑完成后请别忘了存盘。下面将讲述转换的步骤：

第一步：将AUTOCAD的DWG格式，转换成为AUTOCAD的数据交换格式DXF格式(关于转换DXF格式，请参阅有关AUTOCAD的书籍)。在转换时，要注意以下几点：1在转换成为DXF文件格式时，最好选择R12的版本；2在转换DXF文件时，不要对原图的块作爆破处理；3在转换DXF文件时，注意原图是否有样条曲线，如果有最好作爆破处理。

第二步：将编辑好的四个对照文件拷贝到MAPGIS61／SuvSIib／目录下，然后将MAPGIS的系统设置目录中的系统库目录也指向MAPGIS61／SuvSlib／这个目录下。

第三步：启动MAPGIS的文件转换系统，进行转换就行了。

附录21:10000DLG地形要素分类代码表代码要素名称几何特征图形表达要素层100000定位基础110000测量控制点110100平面控制点1101011大地原点点点符号CPTP1101021三角点点点符号CPTP1101041小三角点点点符号CPTP110200高程控制点CPT