结合GXL系统探讨DOM的生产流程

摘要：文章介绍了正射影像图（DOM）的生产流程，结合GXL系统，对大批量遥感数据正射影像处理过程进行了详细介绍，对大批量正射影像图的生产和应用有一定的借鉴意义。

关键词： DOM GXL 大批量遥感数据 正射影像 测绘学

1、引言

几乎所有的原始遥感影像都是由中心投影生成的，即所有射线都经过焦点。由于卫星传感器光学畸变、姿态变化以及地表起伏，均能造成原始遥感影像的畸变、失真，严重影响着遥感影像的使用与推广[1]。对原始遥感影像的几何纠正，并进行灰度重新采样，形成正射影像。

常规的正射影像生产是经过影像纠正、配准控制点采集、正射纠正与配准、影像融合、影像镶嵌与裁切、精度检查等步骤，是基于单景原始影像的。对于需要处理大批量遥感数据的项目而言，常规生产方法很难适应需求，而GXL软件恰好解决了这个矛盾。

2、GXL介绍

PCIGXL是加拿大PCI公司的旗舰产品，其与PCIGeomatica一脉相承，是在Geomatica的基础上融合进了MosaicTool等模块，集成了遥感影像处理、GIS空间分析、制图和桌面数字摄影测量系统等多领域功能，是一个独立的生产工作平台。GXL将图像处理过程中费时的控制点采集、图像校正、图像镶嵌、图像融合等处理过程高度自动化，在保证处理精度的前提下提高了工作效率。

GXL系统包含功能模块：数据读入模块，正射校正功能模块，镶嵌准备模块，镶嵌生成模块，PanSharp融合模块。GXL系统允许用户自动导入IKONS,QuickBird和Spot-5影像数据成PCI的PCIDSK格式，也允许用户参照参考影像自动采集地面控制点。正射校正模块可用来纠正高、低分辨率卫星影像的变形，生成正射校正卫星影像。预镶嵌功能模块提供的匀光算法，可去除大片层云覆盖、水面、高亮图像和暗区图像。

3、正射影像生产流程

GXL系统进行影像处理主要包括以下几步：影像导入、控制点采集、平差、正射校正、影像融合、影像预镶嵌、影像镶嵌和成果输出。

3.1影像导入

影像导入就是将原始影像数据格式转换为PCIDSK格式，同时提取原始数据文件中的星历数据及RPC等信息，还可以自动扫描原始影像文件夹中的影像并为每个搜索到的文件自动生成一个子任务。影像导入见图1。

在影像导入过程中，由于GXL会从原始数据的多个文件中提取相关信息，需确保原始数据的文件名称及文件结构不被更改。

3.2控制点采集与平差

GXL系统可从正射校正影像/地理参考影像、控制点影像库、矢量数据中采集GCPs，其核心技术是影像相关，判断与原始影像中像元位置相对应的参考影像的特征，或参考位置。而平差则是通过读取输入影像中包含的最新数学模型段，并使用该模型作为连接点采集的起始点，见图2、图3。

3.3正射校正

当GCPs点检查完成后便可启动影像的自动正射校正模块，GXL系统既可使用严格模型，也可使用RPC模型技术进行卫星影像正射校正。利用采集的足够符合要求的GCPs点、足够精度的DEM数据，GXL系统可以生产高达亚像元级精度的正射产品，见图4。

图1GXL影像导入模块

图3GXL控制点平差模块

图2GXL控制点采集模块

图4GXL正射校正模块

图5GXL影像融合模块

3.4影像融合

GXL系统的自动影像融合工具是PANSHARP，用来融合高分辨率的全色影像和多光谱数据，得到高分辨率的多光谱影像。为了得到更好的效果，最好采用参考影像通道层，这种情况下，多光谱波段将尽可能和高分辨率的全色影像频率范围相接近，见图5。

3.5影像镶嵌

3.6成果输出

将镶嵌完成的影像按指定数据格式输出至指定文件夹中。

4、总结和建议

GXL可采用单个模块批量处理的方式完成一组数据操作得到一套理想的设置参数后，便可使用该套参数进行一步操作，即从原始影像直接到镶嵌影像一次设置分步执行。从原始影像到镶嵌包含了影像的影像导入、GCP采集、平差、正射校正、影像融合、镶嵌预处理及影像镶嵌多个模块，仅需在该模块中进行详细的参数设置。

图6GXL影像镶嵌模块

对于需要处理大批量遥感数据的项目而言，GXL系统能够快速得到校正完成数字正射影像图，节省大量的物力财力，具有积极的意义。