張海中
(寧夏國土測(cè)繪院,寧夏 銀川750021)
地理國情普查是全面獲取地理國情信息的重要手段,而數(shù)字正射影像(DOM)數(shù)據(jù)是地理國情普查中主要的調(diào)查數(shù)據(jù)源,是內(nèi)業(yè)解譯整理、外業(yè)核查的主要依據(jù),是普查成果數(shù)據(jù)的重要組成部分。下文結(jié)合寧夏第一次地理國(區(qū))情普查《寧夏地理國(區(qū))情普查全區(qū)數(shù)字正射影像的制作》項(xiàng)目工作實(shí)際,對(duì)影像生產(chǎn)的質(zhì)量控制進(jìn)行探討。
寧夏地處中國西北,疆域輪廓南北長、東西短。南北相距約456 km,東西相距約250 km,總面積為5.19萬多km2。寧夏地貌類型多樣:山脈、高原、平原、丘陵、河谷,使寧夏呈現(xiàn)出豐富的自然景觀。
寧夏地處黃土高原與內(nèi)蒙古高原的過渡地帶,地勢(shì)南高北低。境內(nèi)有較為高峻的山地和廣泛分布的丘陵,也有由于地層斷陷又經(jīng)黃河沖積而成的沖積平原,還有臺(tái)地和沙丘。地表形態(tài)復(fù)雜多樣,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了不同的條件。據(jù)2004年初統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,寧夏地形中丘陵占38%,平原占26.8%,山地占15.8%,臺(tái)地占17.6%,沙漠占1.8%。
1)控制資料
控制資料均為該區(qū)歷年基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)的外業(yè)像控點(diǎn)和空三加密成果,均通過寧夏測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站驗(yàn)收,是此次正射影像生產(chǎn)的主要控制資料來源。基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn)年代跨度較大,衛(wèi)寧測(cè)區(qū)、牛首山測(cè)區(qū)、吳忠測(cè)區(qū)、銀川石嘴山測(cè)區(qū)均為2010年以后生產(chǎn),該區(qū)域像控點(diǎn)90%可用,空三加密成果70%可用。其它區(qū)域像控點(diǎn)60%可用,空三加密成果40%可用,基本能滿足此次正射影像生產(chǎn)??刂撇蛔悴糠忠巴鉁y(cè)繪進(jìn)行補(bǔ)充。
2)1∶10 000數(shù)字高程模型(DEM)
DEM數(shù)據(jù)用于制作衛(wèi)星影像正射糾正。使用2009—2013年寧夏基礎(chǔ)測(cè)繪生產(chǎn),格網(wǎng)5 m的DEM成果,基礎(chǔ)測(cè)繪更新區(qū)域外部分寧夏邊界區(qū)域圖幅無DEM,將采用1∶10 000DLG數(shù)據(jù)生產(chǎn)DEM補(bǔ)充。
3)衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)
國家基礎(chǔ)地理信息中心下發(fā)的數(shù)據(jù):一期共1.8T,1088景,其中多光譜數(shù)據(jù)357景,全色數(shù)據(jù)731景,其中實(shí)際可用數(shù)據(jù)1 077景;二期共200景,其中多光譜數(shù)據(jù)98景,全色數(shù)據(jù)102景,是此次正射影像生產(chǎn)的主要數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)獲取分別源于WorldView-1全色(0.5 m);WorldView-2全色(0.5 m)+多光譜(2.0 m);QUICKBIRD全色(0.6 m)+多光譜(2.4 m);多光譜數(shù)據(jù)分辨率為2.0 m和2.4 m兩種規(guī)格,2.0 m的302景,2.4 m的55景;全色數(shù)據(jù)分辨率為0.5 m和0.6 m兩種,其中0.5 m的676景,0.6 m的55景。數(shù)據(jù)級(jí)別為level2A,GEOTIFF格式,QB02,WV01,WV02按景分塊存儲(chǔ),采用WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)。影像獲取時(shí)間為2011—2013年度期間,各年全色影像完全占一萬圖幅1 700幅。此次提供的數(shù)據(jù)2011年度影像全區(qū)覆蓋度約占80%。
影像生產(chǎn)采用GEOWAY集群式影像處理系統(tǒng),影像生產(chǎn)處理流程見圖1。
測(cè)繪項(xiàng)目生產(chǎn)過程中,好的成果是作業(yè)人員生產(chǎn)出來的,不是檢查出來的,因此作為質(zhì)量控制的一個(gè)重要手段,就是要加強(qiáng)作業(yè)過程質(zhì)量管控。
圖1 衛(wèi)星影像正射糾正作業(yè)流程
數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)應(yīng)實(shí)行質(zhì)量分級(jí)負(fù)責(zé)管理制度,項(xiàng)目承擔(dān)單位對(duì)各自承擔(dān)任務(wù)的成果質(zhì)量負(fù)責(zé)。技術(shù)設(shè)計(jì)書需經(jīng)上級(jí)主管單位組織評(píng)審后才能作為組織生產(chǎn)的技術(shù)依據(jù)。生產(chǎn)作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)定。正射影像數(shù)據(jù)生產(chǎn)實(shí)行產(chǎn)品質(zhì)量檢查驗(yàn)收制度,按該項(xiàng)目質(zhì)量檢查驗(yàn)收規(guī)定等進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收,實(shí)施“兩級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收”質(zhì)量控制制度。作業(yè)員首先須對(duì)過程及成果進(jìn)行自檢,寧夏國土測(cè)繪院的生產(chǎn)中隊(duì)對(duì)正射影像生產(chǎn)過程及成果進(jìn)行100%一級(jí)檢查,質(zhì)檢科對(duì)中隊(duì)提交產(chǎn)品進(jìn)行100%二級(jí)檢查,最終由寧夏測(cè)繪產(chǎn)品監(jiān)督檢驗(yàn)站進(jìn)行質(zhì)量檢查驗(yàn)收。
在生產(chǎn)實(shí)施前,組織有關(guān)技術(shù)人員學(xué)習(xí)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)定、專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)。為保障做好地理國情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,針對(duì)寧夏地理國(區(qū))情監(jiān)測(cè)衛(wèi)星影像DOM制作項(xiàng)目,根據(jù)國家相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,通過采用GEOWAY CIPS軟件進(jìn)行試生產(chǎn),經(jīng)過認(rèn)真分析和研討,編制項(xiàng)目生產(chǎn)技術(shù)流程和方案,對(duì)生產(chǎn)技術(shù)要求和產(chǎn)品質(zhì)量作出了明確和嚴(yán)格的規(guī)定并指導(dǎo)生產(chǎn)。
首先作業(yè)前要對(duì)參與人員工作內(nèi)容交底以及培訓(xùn),作業(yè)過程中質(zhì)量負(fù)責(zé)人密切跟進(jìn)指導(dǎo)作業(yè)人員自查和檢查員檢查;匯總發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)召集技術(shù)負(fù)責(zé)人及各級(jí)檢查人員交流分析這些問題,形成處理意見;由技術(shù)負(fù)責(zé)人結(jié)合實(shí)例給作業(yè)人員講解,進(jìn)行修改,檢查人員做好復(fù)查工作。
正射影像生產(chǎn)實(shí)行全過程質(zhì)量控制,檢查過程是作業(yè)人員自查、中隊(duì)檢查、院級(jí)檢查并做好檢查記錄;院級(jí)檢查合格后交測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢查,合格后才能進(jìn)行下一道工序作業(yè),不得有遺漏和錯(cuò)誤存在。以下工序應(yīng)是檢查重點(diǎn)。
2.2.1 基礎(chǔ)資料質(zhì)量
組織技術(shù)人員,對(duì)收集的各項(xiàng)資料進(jìn)行認(rèn)真分析,檢查基礎(chǔ)資料精度及覆蓋情況,檢查衛(wèi)星影像原始數(shù)據(jù)的覆蓋范圍情況、資料現(xiàn)勢(shì)性和質(zhì)量情況是否符合項(xiàng)目規(guī)定要求。
2.2.2 影像定向檢查
檢查航空影像空三平差報(bào)告中的連接點(diǎn)和控制點(diǎn)的中誤差、最大誤差、誤差分布等是否滿足規(guī)定要求,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)定向報(bào)告中殘差較大點(diǎn)的檢查。檢查衛(wèi)星影像外參數(shù)解算報(bào)告中的中誤差、最大誤差、誤差分布是否合理,是否存在系統(tǒng)誤差,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)外參數(shù)解算報(bào)告中殘差較大點(diǎn)的檢查。
2.2.3 正射影像檢查
檢查影像的質(zhì)量、幾何精度、分幅正射影像數(shù)據(jù)之間的接邊和分景糾正數(shù)據(jù)之間的接邊情況。
2.2.4 元數(shù)據(jù)檢查
檢查元數(shù)據(jù)的內(nèi)容、完整性、正確性、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等是否嚴(yán)格按照規(guī)定的要求。
項(xiàng)目進(jìn)行生產(chǎn)衛(wèi)星影像正射糾正,控制資料使用寧夏基礎(chǔ)測(cè)繪2008—2013年寧夏基礎(chǔ)測(cè)繪野外測(cè)繪像控資料及內(nèi)業(yè)加密生產(chǎn)的資料。2013年12月開始安排生產(chǎn),2014年2月中旬完成試點(diǎn)地區(qū)4個(gè)區(qū)域的影像制作,并進(jìn)行了中隊(duì)及院級(jí)檢查,并提交寧夏測(cè)繪質(zhì)檢站進(jìn)行了產(chǎn)品抽檢。
試點(diǎn)地區(qū)5個(gè)分區(qū)完成影像制作1∶2.5萬圖幅144幅,使用影像共計(jì)180景(其中全色98景,多光譜82景),使用影像糾正野外控制點(diǎn)約1 670個(gè),其中控制點(diǎn)875個(gè),檢查點(diǎn)795個(gè),質(zhì)量統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表
經(jīng)院質(zhì)檢,所有產(chǎn)品成果各項(xiàng)指標(biāo)符合要求,提交寧夏測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)檢站對(duì)產(chǎn)品批抽檢,樣品產(chǎn)品成果各項(xiàng)指標(biāo)符合要求,“批產(chǎn)品”質(zhì)量合格。
由于DEM數(shù)據(jù)不完整,部分地區(qū)(主要高山地形)影像亂花,排除DEM影響要素,根據(jù)規(guī)范要求,不影響國情調(diào)查影像亂花不用處理。影響國情調(diào)查影像亂花區(qū)域,參照基礎(chǔ)測(cè)繪1∶1萬DOM影像,進(jìn)行地理國情內(nèi)業(yè)解譯處理。個(gè)別地方線狀地物扭曲,通過使用其它影像處理軟件進(jìn)行修補(bǔ)。
全國第一次地理國情普查項(xiàng)目是對(duì)全國范圍內(nèi)自然、人文地理要素的現(xiàn)狀和空間情況分布開展的全面調(diào)查工作,意義、作用大;作為具體數(shù)據(jù)生產(chǎn)、處理加工的測(cè)繪單位,控制好成果質(zhì)量確保為下一道工序提供可靠影像DOM。
[1]國家測(cè)繪地理信息局.2013地理國情監(jiān)測(cè)總體設(shè)計(jì)[R].
[2]國家測(cè)繪地理信息局.GDPJ 05-2013,數(shù)字正射影像生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定[S].