11．2．1　城市正射影像圖制作難點及注意事項

數(shù)字正射影像始于20世紀(jì)70年代末。在美國，數(shù)字正射影像被當(dāng)做國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施(NSDI)和國家地圖的重要組成部分。美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)自1991年開始將生產(chǎn)數(shù)字正射影像作為國家項目NDOP實施。到2001年，USGS提出了國家地圖計劃，該計劃包括生產(chǎn)城市大比例尺的數(shù)字正射影像圖。

數(shù)字正射影像是通過數(shù)字微分糾正的方法獲得的。其原理是利用影像內(nèi)外方位元素與數(shù)字地面模型，按構(gòu)像方程或類似的數(shù)學(xué)模型對影像的每個像元做正射糾正，同時消除相機(jī)傾斜和投影變形，生成正射影像，然后對多個正射影像做幾何拼接和色彩平衡處理，按照一定分幅標(biāo)準(zhǔn)裁切出來，這樣形成的影像即為正射影像圖。

在處理城市大比例尺正射影像時問題變得相當(dāng)復(fù)雜:在高分辨率影像上，城市的獨立三維目標(biāo)，如建筑物、橋梁和樹木，遮蔽和陰影嚴(yán)重。如果僅僅對地形正射校正，各種城市目標(biāo)的中心投影變形依舊存在，特別是遠(yuǎn)離投影中心底點的高層建筑物，其變形將相當(dāng)嚴(yán)重。其結(jié)果是正射影像失去其幾何精確性。

城市正射影像圖制作注意事項如下。

1．遮蔽檢測與修復(fù)

在進(jìn)行城市大比例尺正射糾正時，由于存在大量垂直結(jié)構(gòu)，需要對DSM進(jìn)行可見性分析，標(biāo)記遮蔽地區(qū)，對這些地區(qū)賦予特定灰度，如果存在鄰近影像未被遮蔽，則可借助鄰近影像，從重疊影像中尋找可見區(qū)域補(bǔ)丁，取得遮蔽區(qū)域?qū)嶋H灰度，進(jìn)行替代。

2．陰影檢測與修復(fù)

陰影具有較均一的灰度信息，便于檢測，可被用于恢復(fù)地面目標(biāo)的幾何參數(shù)，如寬度、高度和形狀等。生產(chǎn)城市大比例尺正射影像要求檢測并恢復(fù)陰影信息。一般的方法是以不包括建筑物的陰影鄰域的灰度直方圖為參考，利用直方圖匹配方法調(diào)整陰影的輻射性質(zhì)，使其與周圍環(huán)境相匹配。

3．補(bǔ)丁鑲嵌

在修復(fù)遮蔽和陰影后，還需要考慮無縫鑲嵌的問題。修復(fù)的區(qū)域與正射影像整體色調(diào)、亮度和飽和度不均衡，如同影像打了很多“補(bǔ)丁”。此時需要考慮補(bǔ)丁與影像的無縫鑲嵌問題:既要保證補(bǔ)丁與影像在空間位置上的完美拼接，還要保證補(bǔ)丁與影像全局在色彩方面的和諧，保證在補(bǔ)丁和影像拼接線附近色彩過渡自然。

一般基于補(bǔ)丁和鄰域局部影像信息來獲得相鄰二者之間的灰度映射關(guān)系，如基于一階直方圖的匹配方法、基于信息熵的匹配方法、基于均值方差法等對影像色調(diào)進(jìn)行匹配。