INPHO与航天远景结合的DEM和DOM高效制作方法研究
娄安颖
【摘? 要】随着航空摄影测量和遥感等数据采集方式在测绘生产中的应用逐渐普及，大部分航摄数据处理项目都需要生成DEM、DOM成果。论文结合项目实践，综合应用INPHO与航天远景对DEM和DOM的制作方法和技巧进行了探讨研究，并且依据INPHO与航天远景软件各自具有的数据处理优势，将两个软件的数据处理流程综合到一起，有效实现了基于空三数据的DEM和DOM的高效制作。
【Abstract】With the application of aerial photogrammetry， remote sensing and other data acquisition methods in surveying and mapping production gradually popularized， most of the aerial photogrammetric data processing projects need to generate DEM and DOM results. Combined with the project practice， this paper discusses and studies the production methods and skills of DEM and DOM by comprehensively applying INPHO and Visiontek. At the same time， according to the data processing advantages of INPHO and Visiontek software， the paper integrates the data processing procedures of the two softwares， and effectively realizes the efficient production of DEM and DOM based on aerial triangulation data.
【关键词】INPHO;航天远景;DEM;DOM
【Keywords】INPHO; Visiontek; DEM; DOM
【中图分类号】P231? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編号】1673-1069（2020）07-0170-02
1 引言
目前，各个测绘单位所使用的主流摄影测量系统包括国内的航天远景、JX4、VirtuoZo等，也包括国外的INPHO、Imagestation、LPS等[1]。本文选择比较有代表性的航天远景和INPHO软件，根据多次项目实践经验，分析出航天远景和INPHO软件各自具有的优势，提出将两种软件处理流程结合使用进行航摄数据处理的思路，不仅提高了数据成果的精度，而且提高了数据处理的速度。
2 INPHO与航天远景软件的特点
2.1 INPHO软件的特点
INPHO是目前被广泛应用的摄影测量系统，是高端软件的代表。INPHO作为专业的数字摄影测量系统软件，包含空三加密、数字地面模型匹配、数字正射影像纠正、影像拼接等系列模块。INPHO可以实现高质量、高效率的空三加密工作，而且能方便地实现与其他平台空三加密成果的互转。
2.2 航天远景软件的特点
航天远景是对航空摄影、卫星遥感、外业数据等进行多源空间信息综合处理的平台。具有强大的影像匹配功能、方便的4D产品编辑界面和开放的数据交换格式，并可方便地与其他软件平台共享数据，实现了真正的数字摄影测量。航天远景也是由多个模块构成，涵盖了空三加密、建立地形模型、正射纠正以及采编地形数据等功能。
2.3 INPHO与航天远景软件结合的新思路
根据INPHO与航天远景软件各自的优势，提出了将两个软件的数据处理流程结合使用的航摄数据处理方法。基于使用INPHO软件生成的空三加密成果，首先应用INPHO的MATCH-TDSM和DTMaster模块制作DEM成果，然后结合应用INPHO的OrthoMaster、OrthoVista模块和航天远景的EPT模块生成DOM成果。
3 处理航摄数据制作DEM与DOM成果
3.1 DEM制作
3.1.1 DEM制作流程
在INPHO软件下打开空三加密后的工程，启动MATCH-TDSM模块，选择生成全区域或选定区域的数字地面模型DSM类型，根据测区情况和成果要求，选择所处理的地表类型和格网间距，各个参数设置准确后，单击“运行”，开始通过自动影像匹配生成DSM点云。提取DSM后，打开INPHO软件的DTM工具包，先应用筛选/分类工具过滤掉建筑物和植被等明显地物，再应用表面建模工具将有漏洞的地方修补好，接下来将DSM点云导入DTMaster模块，在DTMaster模块下对点云数据进行编辑，最后将编辑后的点云导出成DTM格式，再对其进行分幅裁切就得到了我们需要的DEM成果。
3.1.2 DEM编辑技巧
MATCH-TDSM模块支持DTM和DSM两种提取类型，选择DSM类型，提取的点云包含房屋和植被等信息;选择DTM类型，会对点云进行一定程度的过滤，能够过滤掉小的独立房屋和独立植被。如果应用DTM类型点云制作DEM成果，因DTM提取过程中过滤程度低，要保证成果质量，还需要进行一定量的人工编辑。如果应用DSM类型点云制作DEM成果，虽然提取过程不进行过滤，提取的点云包含房屋和植被信息，但INPHO软件提供了DTM工具包，可以实现点云滤波，过滤掉房屋和植被信息，而且过滤效果很好，同时，该工具包还提供了对过滤产生的漏洞进行修复的功能，应用DTM工具包中工具进行过滤和漏洞修复处理后，只需要对点云进行少量编辑就能得到符合要求的DEM成果。所以本文选择提取DSM类型点云，然后应用INPHO软件自带的DTM工具包对其进行处理。在DTMaster模块下对自动提取和自动滤波处理后的DSM进行编辑，对有粗差的点云进行手动处理，使其切准地面。在平面状态下，应用滤波画刷或重新插值等工具对高出地物进行修改;在立体模式下，对主要高架桥、路坎和密集居民区等重要地物进行修测，使其点云切准地面。其他地物如高山、水系、田地及大车路等直接利用INPHO软件自动匹配、自动修改的点云。
3.2 DOM制作
3.2.1 DOM制作流程
启动OrthoMaster模块，导入编辑处理后的DEM成果，设置正射影像重疊度50%以及剪裁影像边界百分比10%，并选择正射像片生成参数，如制作1：2000比例尺DOM，设置输出分辨率大小为0.2m，地理参照格式一般选择tiff/tfw（tif，tfw），各个参数设置准确后，单击“运行”，开始由该区域DEM经过数字微分纠正生成单模型DOM。接下来制作样片，应用航天远景软件的EPT模块参照样片对单模型DOM进行统一匀光匀色。匀色效果满意后，将匀色后的单模型DOM全部添加到OrthoVista模块下进行拼接线的生成和编辑，拼接线编辑完后，输出一个或多个拼接后的大块影像。对输出的大块影像进行检查，如果发现有DEM引起的房屋、道路、林地等扭曲和变形，应用EPT模块的影像修补功能对影像进行修改。如果影像经过检查，发现位置精度、图面质量等都符合要求，如制作1：2000比例尺DOM，应用事先制作好的外扩20m的1：2000比例尺的图廓对影像进行分幅裁切，得到DOM成果。
3.2.2 DOM镶嵌匀色技巧
在项目实践中要进行影像镶嵌，镶嵌过程中为了使纹理一致，并保障地物的合理性，需要生成并编辑拼接线，OrthoVista模块下生成拼接线的算法比较成熟，生成的拼接线大部分较为合理，仅进行少量编辑就可以满足影像镶嵌要求，所以本文选择OrthoVista模块提取并编辑镶嵌线。OrthoVista模块下拼接线自动生成后，后续需要核实、编辑镶嵌线，在少量需要手动编辑镶嵌线的位置，尽量沿着道路等线状地物采集拼接点，避免切割房屋、山体、路桥等重要地物。经过合理有效的影像镶嵌线编辑后，可消除不同影像上由于建筑物及高大树木的投影差而带来的视觉矛盾，保证了影像数据的连续、无缝和视觉一致性。
4 案例验证
4.1 航摄数据情况
为验证该数据处理流程的准确性和高效性，选取了庆元县的航摄数据进行技术验证，获取庆元县数据时，使用的是UCXp数字航摄仪，航摄焦距为100.5mm，相幅大小为17310×11310（像素），地面分辨率优于0.2m，像片旁向重叠度30%～38%，像片航向重叠度65%，并且具有与航摄数据对应的POS数据和控制点数据。
4.2 DEM制作
在INPHO软件中打开空三加密的成果，先应用MATCH-TDSM模块提取出试验区域的DSM，再应用DTM工具包中过滤工具和表面建模工具对DSM进行处理，过滤掉大部分的建筑物和地面植被，然后将处理后的点云数据导入DTMaster模块中，经过少量编辑处理，就可以得到符合要求的DTM，最后应用制作好的有20m外扩的图廓对DTM进行分幅裁切，得到最后的单幅DEM成果。
4.3 DOM制作
打开OrthoMaster模块，导入前一流程编辑好的DTM，设置好纠正参数后，纠正获取各个单模型的DOM，再制作样片，通过航天远景里的EPT模块对影像进行整体匀色，然后应用OrthoVista模块生成并编辑镶嵌使用的拼接线，输出整个区域的拼接影像，最后应用制作好的有20m外扩的图廓对拼接后的DOM进行分幅裁切，得到最后单幅DOM成果。
5 结语
本次实际操作过程通过不断尝试，汲取两个软件的数据处理优势，将两个软件结合到一起，在对航摄数据进行空三加密处理后，应用空三加密成果制作DEM和DOM，与单独使用INPHO或单独使用航天远景相比，其优势显而易见，不仅提高了数据成果的精确性及准确性，而且缩短了编辑作业时间。随着INPHO与航天远景在航摄内业的应用逐渐普及，会探索出两个软件间更契合的结合方式，从而找到更加优化的DEM和DOM制作方法。
【参考文献】
【1】邓非，闫利.摄影测量实验教程[M].武汉：武汉大学出版社，2012.
