浅谈MapMatrix系统下DEM和DOM的制作方法
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作者: 熊文平 李文杰
摘 要：结合具体的项目实践，应用MapMatrix系统对DEM和DOM的制作方法和技巧进行了探讨研究，并且利用MapMatrix自身的兼容性，有效的实现了从JX4空三数据到DEM和DOM的生成。
关键词：MapMatrix系统；DEM；DOM
中图分类号：TD672 文献标识码：A
MapMatrix 系统是武汉航天远景公司开发的基于航空数据、卫星遥感数据和外业测量数据等进行多源空间信息综合处理的平台，它不但为基础数据生产、处理和加工提供了一系列集成的工具，而且该系统兼容性好，可以支持来自其他多种系统的空三成果，避免了用户在数据转换中带来的麻烦。相比其他软件，它有着自身独特而显著的功能，在这里我以自身实践中的经验，针对MapMatrix系统下DEM和DOM的工作流程方法和技巧进行分享。
1 获取DEM的方法
1.1 直接从地面测量， 例如用GPS、全站仪野外测量等， 这种方法外业强度大、效率低、成本高。
1.2 根据航空摄影测量的方法， 即利用全数字摄影测量系统获取， 分为有DLG成果和无DLG成果两种情况的制作。
1.3 基于已有矢量DLG数据，用编辑方法获得，这种方法效率低、精度差。
2 制作DEM和DOM的流程
结合本次项目的经验，总结了上述第两种方法下MapMatrix平台制作DEM和DOM中一套提高生产效率和产品质量的方法及技术。
2.1 制作DEM的具体步骤
（1）定向建模型：在MapMatrix 系统下导入空三成果文件。为了保证数据的准确性，整个测区的空三成果需导入外业控制点进行定向评估，如不能满足规范限差要求，需要重新定向，直到满足精度要求为止。再进行绝对定向，核线重采样，建立立体模型。（2）生成单模型DEM：设置好相关参数，软件自动生成DEM。（3）DEM拼接：将图幅所需的单模型DEM拼接在一起，根据比例尺设置标准分幅或者任意分幅利用系统的DEMX模块裁切单幅DEM。（4）DEM编辑。DEM生成后，将数字高程模型格网点或自动匹配结果映射到影像立体模型上进行编辑，使数字格网点或匹配点、线尽量切准地面。预处理结束后进行影像匹配以及对匹配结果进行编辑。编辑完后可作为成果输出。
2.2 DEM的编辑技巧
DEM编辑的质量好坏直接影响到DOM的成图质量，所以有粗差的DEM点必须反复匹配或编辑直至消除。MapMatrix 系统中的DEM编辑模块功能比较强大，该程序利用立体模型中显示视差断面或等视差曲线以及系统认为是不可靠的点，进行交互式机助编辑。编辑方法包括点、线、面、曲线等方式的立体编辑。不同的地形情况运用不同的方法能得到高效、高精度的DEM。如果是个别点没有切准地面，就用点编辑方式来解决；如果是一块区域内，由于树、房屋、色差等因素造成格网点没有切准地面，可以采用面编辑或是区域重构的方式编辑DEM。
如：a、在高程异常等高线处，借助该软件优越的编辑功能，在等高线附近加测特征点线，利用局部重构功能，可以使等高线附近的DEM点匹配得更精确，这样就解决了高程异常的问题。b、对于城市的人工建筑物和独立树木可采用道路推平的方法使之产生更好的效果。c、对于大面积树林覆盖区，可圈定范围后减去所需的树高，采用平滑处理。d、对大面积平地、沟渠及比较破碎的地貌需要采用量测内插的方法进行编辑。
3 DOM制作方法
3.1 制作DOM的具体步骤
由相应的单模型DEM经过数字微分纠正生成单模型的DOM。在DEM成果达到所需精度要求后创建像对正射影像，像元大小为图上0.1mm。
在本系统软件属性窗口设置参数（本项目：DEM格网间距2.5米，匹配窗口为11，DOM输出分辨率为300），参数根据项目比例尺和地形类别来决定；设置参数后由DEM直接输出DOM。在生产过程中为了兼顾每个模型DEM，DOM的精度及相邻模型DEM，DOM 间有足够的重叠区域，按控制点坐标外扩50m 生成单模型DEM，DOM。
在该系统的自带模块下完成DOM的镶嵌和接边当图幅的正射影像来自于不同模型时，重叠部分影像可能出现模糊、重影、房子倒影相互矛盾，房屋、桥梁、公路变形等间题，必须进行正射影像修补。针对这些情况可以借助该软件优越的编辑功能自动修复，变形比较大的地方也可以单模型进行关联操作，回到对应的DEM模型中进行定位编辑，随后DOM自动更新。
3.2 DOM匀色镶嵌的技巧
在DEM的质量达到要求后，DOM在数学精度方面就有保证了，主要问题是对影像质量的控制。
实验项目的航片中，不同影像的灰度（亮度、对比度和色阶）分布不一致，而单幅影像也会明暗分布不均匀，软件中的“自动匀光功能”已不能满足如此之大的灰度变化，这给DOM的后期制作带来了不小的麻烦，所以我们在DOM生产工艺中预先按照测区所在地的不同地物，选择一张相片（最好是包含所有地物）作为模板，利用photoshop软件将模板相片中相同地物的色调调整一致，并将整体效果调至最好。最后用此模板作为匀光匀色的标准来调整所有相片的色调和对比度。这种方法的好处是相片匀光匀色效果好，而且拼接痕迹不明显。能让整个DOM的色相趋向一致。
做完匀光匀色之后就是相片的镶嵌了，镶嵌过程中为了是纹理一致，需要编辑拼接线，应尽量在道路上选取拼接点，避开阴影、高大、标志性建筑物走拼接线；在建筑物密集区，拼接线的选择应考虑到地物的主次，尽量选择平房或低建筑，而在穿越高楼区时应尽量保持楼房倒向的规则性，不影响影像的整体视觉效果为好。
总之要得到质量好的整幅影像，镶嵌和匀色的编辑工作要讲究方法。
结语
经过对MapMatrix 这个系统关于DEM和DOM生产流程的操作和体会，它和其他以往常用的数字摄影测量系统有着比较突出的优点。不管是操作界面上，还是功能上，方便快捷。例如DEM多样化的编辑功能和DOM自动修复及关联编辑，这样完善的功能，简化了作业员的操作。本次实际制作过程中通过不断实践尝试优化了数据制作流程，不仅使得数据的精确性及准确性得到很大的提高，而且缩短了编辑作业时间。MapMatrix系统在航测内业应用广泛，以上方法和技巧这是我个人对它的一个初步体会，相信随着工作的深入，会对它有更进一步的掌握，从而对今后的工作有提高和改进作用。需待更多测绘工作者深层次的研究实践证明。
参考文献
[1]航天远景公司. MapMatrix多源空间信息综合处理平台用户手册[Z].2007.
[2]李志林，朱庆.数字高程模型[M].武汉：武汉大学出版社，2003.
[3]官云兰，等.基于ERDAS IMAGINE的数字正射影像图的制作[J].测绘通报，2005.
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