photoMatrix-SAT在第三次全国土地调查正射影像生产的应用

photoMatrix-SAT在第三次全国土地调查正射影像生产的应用

农桂密

广西壮族自治区自然资源遥感院 530023

摘要：土地调查是我国法定的一项重要制度，是全面查实查清土地资源的重要手段。第三次全国土地调查主要任务就是，在第二次全国土地调查成果基础上，按照国家统一标准，在全国范围内利用遥感、测绘、地理信息、互联网等技术，统筹利用现有资料，查清各类土地的所有权和使用权状况。据《国务院关于开展第三次全国土地调查的通知》要求,2018年全面启动第三次土地调查，完成遥感数据采集、处理和全地类内业初步预判工作，完成土地调查统一底图制作并陆续下发各地开展调查。可见正射影像是第三次全国土地调查的主要数据源，正射影像生产是第三次全国土地调查任务的重中之重。

关键词：第三次全国土地调查；遥感影像；DEM；DOM

PhotoMatrix-SAT是航天远景公司自主研发的遥感影像集群处理系统，是一套针对海量航空影像和卫星影像的全自动并行化DOM正射影像图及DSM数字表面模型生产系统，主要用于海量遥感影像的高效处理以及高精度正射影像图和数字表面模型的规模化生产。该模块实现了利用已有DOM资料、DEM资料或者是各类开源的已有卫星数据，在无需重新测量地面控制点的情况下，一键处理卫星影像匹配、平差、纠正、融合等多个流程环节，大规模地进行卫星影像成果的生产。可以对不同分辨率不同的卫星影像数据同时处理，如BJ2、GF2、PL1、GE1、GJ1等数据源，这符合第三次全国土地调正射影像生产所采用的多源卫星影像数据。

本文介绍基于PhotoMatrix-SAT系统利用卫星影像制作第三次全国土地调正射影像生产的技术流程，以大新县为例。

1.生产流程

1:10000DEM

1:2000DOM提取控制

点等多源控制资料

卫星多光谱数据

卫星全色数据

区域网平差

正射纠正

影像融合,匀光匀色

2.资料与数据准备

第三次全国土地调正射影像的主要数据源是全面采用优于1米分辨率中高分辨率卫星遥感影像数据,本县域主要数据源有PL1、GE1、GJ1、WV2、BJ2、KM2等，时相主要为2017年7月至2018年10月。

PhotoMatrix-SAT对原始卫星影像数据的组织要求比较简单，多数原始数据可以直接使用，只需指定一个卫星影像文件夹即可具体组织要求如下：（1）卫星影像文件夹的内部文件可以随意存放：可以把所有的影像放在同一个文件夹中；也可以放在存放影像文件夹的子目录中，但必须保证每一张卫星影像与其对应的影像参数文件都在同一个目录。（2）卫星影像名称与对应的影像参数文件名称没有具体的格式要求，尽量保证名称相似性即可。

控制资料主要使用广西农村土地承包经营权确权统一航摄1:2000DOM和1：10000数字高程模型(DEM),依据广西农村土地承包经营权确权统一航摄1:2000DOM，使用影像匹配的方式进行控制点采集，对第三次全国土地调原始影像进行纠正。确权统一航摄DOM采用1.5°分带,分辨率0.5米 1：10000 DEM格网间距为5米。因此，首先对相应区域的控制点、DEM、DOM等已有资料进行整合，将覆盖拟纠正影像的DEM数据拼接，对拼接后DEM数据和已有的DOM定义投影信息，制作匀光匀色模板等。

3.数据导入

在原始数据栏中选择原始影像路径，在参考数据栏下分别设置参考DEM与参考DOM的文件路径。一般勾选下方的“自动检测参考数据坐标系”，自动读取影像的坐标系信息。数据导入成功，工程目录下就会自动生成“Output”文件夹，有DEM、DOM、FUSE_AVG、Orientation、Point、Result六个文件夹，分别用来存储不同的数据成果。其中DOM存储全色影像和多光谱影像纠正后成果，FUSE_AVG存储全色影像和多光谱影像纠正后融合匀光成果，FUSE存储全色影像和多光谱影像纠正、融合成果。数据导入界面如下图

4.一键出图

PhotoMatrix-SAT采用全新的卫星影像匹配定位处理模式。该模式利用已有的成果资料与待处理的卫星影像进行全自动匹配，将匹配的同名点作为控制点进行整体区域网平差。本县域选择了高精度的DOM和DEM数据作为区域网控制源，所以本次生产采用了不采集外业控制点，软件从参考数据中自动采集控制点，对卫星原始影像进行纠正。因为本县域需要用到6个卫星影像数据源同时进行处理，选择一键出图，需要分别设置纠正影像成果的分辨率，PL1、GE1、GJ1、WV2全色影像数据成果设为0.5米，多光谱影像数据成果为2米，BJ2、KM2全色影像数据成果设为0.8米，多光谱影像数据成果为3.2米，然后设置坐标参考，选择融合方法为panshap，指定匀色模板，最后全自动完成数据的全部处理流程，包括匹配转点，匹配出全色影像和多光谱影像的同名点；平差定向，对匹配点进行平差定向；正射纠正，对全色影像和多光谱影像做正色纠正处理；融合匀光，将全色影像和多光谱影像融合并且匀光。一键出图界面如下图：

5.精度检测

利用统一航摄像控点成果检测单景卫星遥感影像纠正成果平面精度，总共均匀检测远超于检测数量要求的43个点，允许最大中误差±5米，检测结果中误差为1.291米， 完全符合规范质量要求。

结论：采用PhotoMatrix-SAT可以同时处理不同分辨率不同的卫星影像数据，一键融合了影像匹配、平差、纠正、融合等流程，我们只需指定影像路径设置所需的纠正成果分辨率和坐标系便可以完成从数据准备到最后输出融合影像的全部过程，操作简单，结果可靠，优于目前使用的其它影像处理软件，作业员可以快速掌握，培训周期短。

PhotoMatrix-SAT软件能够独特高效的全面提升了影像的处理与配准精度，大量的减少影像拼接工作量，PhotoMatrix-SAT打破了传统的影像纠正方式，极大提高了工作效率，缩短了生产时间，实现了海量遥感影像数据的快速处理，准确、高效的为第三次全国土地调查影像生产提供技术支持，满足第三次全国土地调查成果精细化、准确化、现势性的成果要求。