摘要：本文论述了以卫星遥感影像为数据源，利用DEM做正射纠正，对纠正后的卫星遥感影像进行配准、融合、镶嵌制作调查底图的制作工序与方法。
关键词：卫星遥感影像，正射纠正，配准，融合，镶嵌
1 引言
第二次全国土地调查的主要内容是对农村土地和城镇土地进行调查,调查的主要技术手段是利用调查底图进行影像调绘。根据《国务院关于开展第二次全国土地调查的通知》（国发〔2006〕38号）以及国土资源部地籍管理司与国家测绘局国土测绘司《关于第二次全国土地调查工作会商纪要》的精神，为保证第二次全国土地调查顺利开展，受中国土地勘测规划院的委托，由安徽省测绘局承担安徽省行政区域内部分区域1:1万比例尺航空遥感土地调查底图生产任务，利用SPOT5和IRS-P5、P6遥感影像，按照统一的要求实测纠正控制点，使用遥感图像处理软件进行正射纠正、配准、融合、镶嵌，制作1:1万标准分幅DOM，按照统一要求进行图面整饰，叠加县级以上行政界线，生产调查底图。建立控制点库和县级行政辖区工程管理文件，并进行成果质量检查、整理和汇交。调查底图是以航空,航天标准分幅DOM为基础,添加图廓,行政境界等要素,形成标准分幅调查底图。
2 制作流程
1:1万标准分幅调查底图（DOM）生产，数据源为SPOT5、IRS-P52.5m全色和SPOT5、IRS-P610m多光谱影像。主要技术流程为正射纠正、配准、融合、镶嵌及标准分幅。本次底图生产主要流程如图2-1。底图生产之前首先要做好原始资料的收集和整理，原始资料收集主要包括DEM数据、影像数据及实测GPS控制点数据。
3正射纠正
SPOT5和IRS-P5、P6遥感影像的正射纠正是指利用基础控制资料（外业GPS控制点测量成果）和数字高程模型（DEM）,通过使用严格物理模型对遥感图像进行投影差改正和地理编码。
3.1单景纠正
以外业实测GPS控制点成果为基础，采用严格物理模型，结合处理后的DEM数据对遥感影像进行正射纠正。基本要求及处理方法如下：
1.纠正模型：严格物理模型。
2.控制点选取：准确判读、转刺外业实测GPS控制点。
3.纠正控制点残差：取中误差的两倍为其最大误差。
4.重采样：采样间隔为原始影像的像元大小，方法采用双线性内插或三次卷积内插法。
5.当一景影像跨两个投影带时，须进行跨带处理，将控制点转换到任意投影带中，对跨带影像在不同投影带分别进行正射纠正。并通过重投影转换检查其纠正精度。
6．以外业检查点成果作为检查基础，检查工作区DOM成果的纠正精度，纠正精度应满足规定。如果纠正精度超限，查明超限原因，并进行必要的返工，直至满足要求为止。
3.2整体纠正
若工作区涉及连片多景同源影像时可进行整体纠正，以工作区为纠正单元利用具有区域网纠正功能的遥感影像处理软件进行区域网平差，即根据影像分布情况建立一个区域网文件，快速生成无缝正射镶嵌精确的正射影像。
1.纠正模型：严格物理模型。
2.控制点选取：将外业获取的控制点准确转刺到影像上，并根据分布情况进行取舍。
3.纠正控制点残差：取中误差的两倍为其最大误差。
4.连接点选取：在相邻景重叠区域内，选取不少于3个同名像点作为连接点，景与景之间重叠较大时要选双排点。连接点中误差控制在2个像素以内。
5.跨带处理方法见单景纠正部分。
对控制点和连接点超过限差的要进行检查、剔除，发现误差超限的点位，应先通过设置其为检查点方式重新解算，如解算通过，则通过平差解算；如果纠正精度超限，查找超限原因，则应考虑在误差较大的点位附近换点或增补点加以解决,并进行必要的返工，直至满足要求为止。
4 影像配准
影像配准是影像融合的前提和基础，配准的精度直接影响最终DOM制作的质量,主要要求及方法如下：
1.影像的重采样间隔为原始影像的像元大小，重采样方法采用双线性内插或三次卷积内插法，配准后的影像保留原始影像的波段数目及顺序。
2.以正射纠正后全色影像为基础，对多光谱影像进行配准（也可采用GPS实测控制点正射纠正多光谱影像），影像配准以景为基本单元，每景控制点要均匀分布，控制全景影像。
3.配准结果检查，可任意选择全色与多光谱数据上的同名点，进行精度评价；也可采用快速影像融合方法，检查融合后的影像是否存在明显地物错位、重影、模糊等光谱明显变异现象。
5 影像融合
影像融合可分为以下几个步骤：融合前处理，融合算法的选取、实现，融合后影像处理和结果检查。
5.1融合前处理
对纠正、配准后满足精度要求的全色与多光谱数据，融合前还需要对其进行预处理。一方面，提高全色数据的亮度，增强局部反差突出纹理细节，尽可能降低噪声；另一方面，对多光谱数据进行色彩增强，拉大不同地类之间的色彩反差，突出其多光谱彩色信息。对于SPOT5影像数据，融合前可结合以下两种方法处理：
1.基本方法
直方图拉伸采用自适应法或手动法；进行滤波、模糊等一系列处理，突出纹理细节，处理过程中注意过饱和，避免滤波超限。
2.辅助调色手段
首先可进行色阶、色相和饱和度调整；其次进行亮度、对比度调整；最后适当进行颜色平衡。
5.2影像融合
融合影像主要用于信息的提取，要求原始数据的处理不得产生光谱扭曲，以利于建立解译标志，减少判读的不确定因素；也可用于背景图制作，要求图像清晰、色彩鲜艳。具体要求及方法如下：
1.基本要求
融合影像一般以整景为单元，也可分块融合；根据影像波段的光谱范围、地物和地形特征等因素，选择能清晰表现土地利用类型特征和边界、色彩接近自然真彩色的融合算法；融合影像应无重影、模糊等现象。
2.方法及流程
通常采用的融合方法有IHS变换、主成分变换、加权乘积、比值变换、小波变换、高通滤波、Brovey等多种方法。
根据影像波段的光谱范围、地物和地形特征等要素，合理选择融合方法，SPOT5影像建议使用1、2、3波段进行波段组合，尽可能不使用第4波段。
5.3融合后处理
融合后影像亮度偏低、灰阶较窄，可采用线性拉伸、亮度对比度、色彩平衡、色度、饱和度和明暗度调整等方法进行色调调整。色调调整时应保留多光谱影像的光谱信息和全色影像的纹理细节，以便进行变化信息分析。对整个工作区内各景融合影像需进行色调归一调整，以保证整个工作区的影像数据色调协调统一。
5.4融合结果检查
1.检查融合影像整体亮度、色彩反差是否适度、是否有蒙雾。
2.检查融合影像整体色调是否均匀，不同季节影像只要求亮度均匀，植被变化引起的色彩差异可不考虑。
3.检查融合影像纹理及色彩信息是否丰富，有无细节损失，层次深度是否足够。
4.检查清晰度。判断各种地物边缘是否清晰明确，特别是城乡结合部建设用地与耕地等边界是否清晰明确。
6 结束语
针对以卫星遥感影像为数据源制作调绘底图问题，本文在工作实践基础上总结提炼出一套行之有效、操作简单的方法，能方便的实现卫星遥感影像的正射、配准、融合等工作。卫星遥感影像融合结果检查合格后，以标准分幅DOM为基础，添加图廓、行政境界等要素，形成标准分幅调查底图。在此基础上建立县级辖区工程管理文件，管理行政辖区内全部标准分幅DOM和县级行政境界。
参考文献
[1] 梅安新,《遥感导论》2001
[2] 陈钦峦，《遥感与像片判读》1989
[3]张剑清，张勇，郑顺义，张宏伟，高分辨率遥感影像的精纠正[期刊论文]测绘与空间地理信息2004(11)
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