MapMatrix

MapMatrix（共3篇）

MapMatrix 篇1

1 Map Matrix软件的介绍

Map Matrix又名多源空间信息综合处理平台。该系统致力于对航空影像、数码量测相机、卫星遥感、外业等多种数据源进行空间信息的综合处理,不仅为4D基础数据的生产加工提供丰富完整的软件工具,同时借助数据库管理器、项目管理器和统一的数据管理接口将项目和数据有效地管理起来,使之成为数据采集、编辑、入库管理、维护更新、共享增值的综合解决方案,为城市、国土、军事、水利、林业、4D基础数据等的现代化建设贡献力量。

Map Matrix系统有DAT Matrix、Map Matrix、EPTV1.1、Flight Matrix等四个功能模块,集空三加密、矢量采集、影像处理和图幅整饰于一体,可以对航空(普通航片、DMC、UltraCAM-D、ADS40…),卫星遥感(IKONOS、QUICKBIRD、SPOT、SPOT5…),外业等多种类型的数据源进行综合处理。在一个数据生产加工项目中,可以进行各种比例尺的数字线划图、数字高程模型、数字正射影像图的制作,以适应城市勘测、国土等行业不同比例尺、精度、类型区域数据综合处理、建库的需要。软件功能设计合理,使用方便灵活。

2 基于Map Matrix的“数字钦州”地理空间框架1︰2000 DoM制作

“数字钦州”地理空间框架1︰2000 DOM制作生产的主要技术路线:利用DMC影像及相关参数和外业控制测量成果在数字摄影测量系统进行空中三角测量、自动内定向、相对定向、绝对定向和平差计算,获取空三加密成果;利用空三成果创建立体模型,采集特征线和特征点构建三角网创建DEM,利用DEM对航片影像进行数字正射纠正;把经过数字正射纠正的影像进行拼接、色调调整、图幅裁切,最后对标准图幅图廓整饰,获得1∶2000数字正射影像图。

2.1 DoM制作工艺流程

DOM制作工艺流程见图1。

2.2 空三加密

空三加密是DOM制作过程比较关键的一步,加密成果的质量直接影响到DOM成图的质量和效果。在“数字钦州”地理空间框架1︰2000 DOM制作生产项目中,采用DAT Matrix进行空三加密。首先在DAT Matrix软件平台下新建测区,设置有关测区参数(包括测区路径名、加密点文件、相机文件名*.cmr、摄影比例尺1︰27000等);然后在新建测区文件夹下新建控制点文件和创建航带文件夹,分别根据控制点性质和精度进行分组。对引入DMC图像进行分析,输入必要相机信息文件和影像信息文件;最后由DAT Matrix软件自动完成图像内定向及相对定向。完成图像的内定向和相对定向后,检查控制点的密度和精度是否合乎要求,否则应在标准点位加连接点、控制点,利用点位预测把其他整个测区中未添加的点预测出来,根据测区的形状,成回旋状加预测点;然后通过人工干预的方式在立体模式对个别内定向和相对定向的问题数据进行处理;最后反复调用PATB解算,直至所有的加密点内定向框标量测误差≤0.02mm,相对定向和绝对定向达到表1、表2的精度要求。

2.3 DeM采集

Map Matrix的DEM获取方法有影像匹配、特征点和特征线、点云数据。由于影像匹配受到地面所覆盖的植被种类和房屋等影响,使所得到的DEM不精确,而钦州市丘陵地区林地较多,城区房屋较多而高,在匹配过程中无法消除树高和房屋高,从而使得林区和城区DEM不正确,增加了DEM编辑的工作量。因此,在“数字钦州”地理空间框架1︰2000DOM制作生产中采用特征线和特征点的方法。该方法是Map Matrix中导入空三加密成果,创建立体模型,采集特征线和特征点的方法构建三角网生成DEM,进行DEM编辑。

单位:mm

2.3.1 特征线和特征点的采集

在Map Matrix测图模块Feature One下采集等高线和高程点。采集时,山区等高距为2m,平地和丘陵地等高距为1m,采用放大观测,测标精确切准地面,对模型中所有地形特征点、线进行三维坐标量测,在量测地形特征点、线的基础上,应适当增加量测部分地形点,以保证DEM满足精度要求。当采集等高线和高程点完毕后,可在Feature One下进行线自相交或打折、线与线相交、点线矛盾、线线矛盾检查,确定等高线与高程点的数据正确性。

2.3.2 DEM的输出与编辑

利用采集的等高线和高程点矢量数据构建三角网并生成DEM。DEM的格网间距为2m×2m,DEM特征点必须在立体状态下切准地面,其偏差一般要求控制在两倍中误差范围内。全数字摄影测量软件Map Matrix在没有立体模型的情况下,应对立体套合矢量数据进行检查,若局部的DEM特征点匹配不正确或超出误差范围,应在DEM编辑功能模块重新采集特征线或特征点并构建三角网,局部修改并更新DEM,保证DEM的精度。

2.4 影像纠正

利用正确的DEM和采用双三次插值法对影像进行纠正,生成单模型DOM,也可以生成整块DEM对应的DOM。在Map Matrix下创建DOM产品,设置DOM的X方向间距和Y方向间距分别为0.2m(即DOM比例尺为1︰2000),沿影像边沿和原始影像单独生成DOM,并对单影像DOM进行质量检查。完好的DOM应色差适中,影像清晰,图面视觉良好,不得有图像处理留下缺陷。在DOM影像纠正中,无地物变型现象出现,否则利用Map Matrix正射影像修补功能进行修补。

2.5 影像镶嵌、匀色

生成的单模型DOM会存在一定的色差,在Map Matrix软件的EPTV1.1功能模块下进行影像镶嵌、匀色。由于航空摄影时相邻两张航片的地物拼接时会出现偏差,在镶嵌时两相邻DOM接边处地物会错位,为了避免地物错位或色差的现象,通过调整镶嵌线方法进行处理,尽量保证镶嵌线不横穿明显的地物(如房屋),且与道路中心线、与池塘边界或田埂重叠。

2.6 图幅裁切及修饰

按照1︰2000 DOM国家标准,根据起点坐标和行列数进行批量裁切标准分幅影像,对图框字体、图廓等进行整体修饰处理,这样就形成了标准的1︰2000正射影像分幅图。

2.7 标准图幅的质量检查

标准图幅的质量检查主要有空间参考系检查、精度检查、影像质量检查、接边检查。

2.7.1 空间参考系检查

空间参考系检查主要涉及大地基准、高程基准和地图投影检查,检查的主要内容有DOM采用的平面坐标系统、高程基准和所采用的地图投影各参数是否符合国家有关要求,以及数字正射影像图分幅是否正确。

2.7.2 精度检查

数字正射影像图精度主要检查数字正射影像图像点坐标中误差,1︰2000 DOM平地、丘陵地≤0.6mm,山地、高山地≤0.8mm;相邻航片的镶嵌误差,相邻数字正射影像图数据的同名地物影像接边检差。

2.7.3 影像质量检查

影像质量主要检查正射影像图地面分辨率、数字正射影像图裁切范围、色彩质量、影像噪声、影像信息丢失等内容。

2.7.4 接边检查

检查接边图幅之间是否同注记一致,有无色泽差,影像无错位现象,接边重叠带不允许出现明显的模糊和重影。

3 Map Matrix全数字摄影测量技术的优缺点

通过“数字钦州”地理空间框架1︰2000 DOM制作生产实践证明,Map Matrix平台下生产大比例尺的DOM能够满足其精度要求,提高DOM的生产效率,技术路线可行。

Map Matrix全数字摄影测量技术与国内同类技术相比,工作平台功能强大,操作简单方便。该软件能够读取和继承空三与DEM成果,在不损失精度情况下完成影像修补;能够进行多幅图的各种操作,自动生成拼接线,实时更新数据;提供不同的匀光方案,有效保留影像细节;更特别的是可在不生成核线影像情况下调用实时立体相对,提高DOM的生产效率。Map Matrix软件的质量检查和DEM的编辑功能,使DEM定位更准确,可极大地提高DOM的生产精度和效率,降低生产成本。

DOM作为影像数据,要满足高精度的要求,就需要高分辨率等方面达到较高的标准,这样就增大了Map Matrix数据容量,尤其是后期所有数据要以整幅数据打印拼合上交,这导致处理过程非常缓慢,整幅数据要分成几块处理,而要保证整块数据一致,又增加了影像调色的难度,这也在一定程度上也影响了成图的质量和速度。

4 结语

随着“数字城市”逐步向“智慧城市”转变,大比例尺正射影像图的需求也在不断发生质和量的变化,除了用于城市规划、绿地调查外,还可用于图面的地物量测,此外在信息判读方面可用于区分不同地类的信息等,而作为信息源的数据除了航空影像外,还有遥感卫星影像等,这就需要我们不断的开发与探索出一个更加完善的软件为高质量、更新速快DOM制作提供数据处理平台与制作技术,以适应社会快速发展的需要。

参考文献

[1]穆利娜,赵红梅,范兰.基于地形图矢量化数据利用Map Matrix进行DeM生产[J].测绘标准化,2012,28(1):45-46.

[2]丁军,王少娟.应用数字摄影测量系统生成山区大比例尺DeM的精度分析[J].遥感信息,2000(4):34-36.

[3]位鲁青,于延文,徐宁.1︰2000数字正摄影像质量检查方法探讨[J].测绘技术装备,2006,8(2):27-29.

MapMatrix 篇2

本工程项目是对长春地区进行航飞, 根据航飞资料进行数据处理, 最后进行数字测图。但后期所使用的地形图资料多数需要在地方独立坐标系下获得, 所以必须将WGS84坐标转换成长春地方坐标系统。

长春位于东部低山丘陵向西部台地平原的过渡地带。平原面积较大, 台地略有起伏, 地势平坦, 便利交通。

本项目投入使用由瑞士的LH公司和德国宇航中心DLR联合研制的ADS40推扫式数字航摄仪。ADS40推扫式数字航摄仪采用航天传感器12, 000象元三线阵扫描原理, 同时获得前视, 底点, 后视, 具有100%三度重叠、连续无缝的地面立体影像。采用ADS40推扫式数字航摄仪, 根据1:500比例尺成图要求数字航空摄影GSD大小的需求, 以不降低影像分辨率、选择合适的平均高程和实际飞行高度为原则, 原始数据GSD为0.06m。

进行数字成图前需对航片进行数字摄影测量数据预处理, 根据航飞提供的已知资料进行空中三角测量。

空中三角测量是用来获得高精度的数字摄影测量内业所需的像片内外方位元素和数字影像纠正点等元素数据;航摄影像的数据采集是为了获得测绘区域范围内地貌的形态和地物空间位置数据, 并将像片坐标转换为地面大地坐标。空中三角测量的目的是为了提供所有制作数字摄影产品所需的所有立体模型。

由数字航摄仪获得的航片最后如何转换成EPS软件航测模块中立体模型, 进行模型采集, 这需要用Map Matrix软件进行数据转换。

M ap M atrix软件是多源地理信息综合处理平台, 功能强大, 是航天远景公司推出的航测软件。Map Matrix系统可以对航空 (普通航片、DM C、Ultra CAM-D、ADS40等) , 外业等多种类型的数据源进行综合处理, 其中主要功能之一是可以进行坐标系的转换。

WGS84坐标系是国际上采用的地心坐标系, 属于大地坐标, 也就是经纬度坐标。而长春坐标是地方坐标系, 属于平面直角坐标。在城市建设中主要应用平面直角坐标系统, 由ADS40推扫式数字航摄仪进行测区航飞, 得到影像数据+GPS和IMN数据, 对原始的航片做粗纠正, 进行空三加密, 它的成果是WGS84坐标系。需要把经过空三加密成果导入到Map Matrix软件进行数据转换。下面就作业流程演示如下:

1) 先建一个空文件夹d:�10015 (因为找路径索引, 所以放在根目录下, 文件夹不要建的太深) ;

2) 打开mapmatrix2009程序;

3) 文件----新建工程----打开d:�10015;

4) 修改属性表中的测区类型;

选中测区名在属性窗口下测区类型 (给ADS40) ;

5) 导入控制点文件;

选择工程节点名右键选编辑控制点文件, 点击左上角“导入控制点”图标, 选择WGS84的控制点文件保存;

6) 修改属性表里的坐标系;

选中测区名在属性窗口下指定坐标系选中自定义TM投影, 并设置相应参数;

7) 坐标类型:选择经纬度;

8) 工程名右键指定本地坐标系文件;

因为我们要转成长春坐标系, 所以选择文件夹下长春坐标.txt。

经纬度格式为度分秒吗?选则 (否) 。

计算的控制点坐标精度控制:坐标限差要求小于2厘米。

9) 添加影像;

在航带 (需要多条航带时, 右键添加航带) 上右键添加影像选中根目录下的sup文件 (也可以加TIF文件) ,

Strip o右键添加影像, 用Ctrl两张同时选上, *B14.sup*F27.sup文件, 要求*.sup文件是最短的, F表示前视, B表示后视;

10) 创建立体相对 (检测影像定向) , 在工程下右键创建立体相对;

11) ADS40模型裁切, 参数可以根据航片旁向重叠以及航向需要距离确定。参数填完, 根据切割参数确定模型———裁切模型;

12) 在EPS软件航测模块中新建工程;

13) 加载模型及立体相对 (加载的影像为原始影像) ;缩放比例1:2;

14) 重置手轮脚盘参数;

15) 开始立体测图;把控制点文件参照上。

注意:1) sup文件为索引目录文件 (最短的) ;2) 文件夹目录尽量在根目录下, 别太深;3) 所有已知文件 (如索引图, 摄影机文件等) 需要备份。

以上就是应用Map Matrix软件对ADS40转换数据, 从WGS84经纬度坐标转换成长春坐标系的流程, 通过以上作业可以转入下道工序, 进行立体测图, 最后获得我们所需要的数字地形图。以上坐标转换过程是本人在作业过程的总结, 希望大家批评指正。

摘要：本文主要讲述如何应用Map Matrix软件对ADS40影像进行数据坐标转换, 把数字航空摄影测量系统中大地经纬度坐标转换成长春直角坐标系统的过程, 经过坐标转换, 获得适合城市建设所需要的数据。

MapMatrix 篇3

自20世纪90年代初起, 运用摄影测量与遥感技术测绘的数字地形图和数字正射影像图在上海、北京、广州、武汉等城市建设中陆续得到了广泛的应用。数字正射影像图 (DOM) 是利用数字摄影测量工作站进行空三建模, 生成测区范围内的数字高程模型 (DEM) 后, 再对数字高程模型进行编辑后生成各单模型的数字正射影像图, 然后再拼接而成。

2 仪器准备

2.1 软件

(1) Map Matrix4.1软件标准版; (2) DATMatrix2.0/PATB空三加密软件。

2.2 硬件

Map Matrix数字摄影测量工作站。

3 生产流程图

基于武汉航天远景数字摄影测量工作站Map Matrix生成数字正射影像图的操作流程如图1所示。

4 主要生产过程

4.1 测区准备

(1) 航摄数据分析。航摄飞行参数:航向重叠在63%~80%, 旁向重叠在24~35%, 符合设计要求;航线弯曲度符合要求;无航摄漏洞。影像数据质量:影像分辨率为6μm, 保存为tiff或jpeg数据格式。

(2) 测区资料准备。测区文件:数字航片文件, 相机检校文件, 控制点文件, 影像匀色:利用Photoshop调整色阶。将图像样本的灰度等级调整为256。通过实验, 灰度等级在35~255之间进行影像输出时, 影像质量不仅基本可以满足测图观测需要, 而且影像数据丢失信息较少。

4.2 航测内业加密

使用DATMatrix建立测区, 利用PAT-B进行数据平差。运用DATMatrix进行空三加密的操作流程如图2所示。

为保证空三加密精度符合设计要求, 在选刺像控点时要先选取测区外围的4个像控点先进行平差解算, 然后逐步向测区内添加像控点进行加密处理, 分批次进行平差解算合格后再进行加密。在加密像控点分布时, 要优先选取加密旁向重叠度和航向重叠度多的像控点;内定向平差解算中误差应小于于±30μm;连接航带时, 应尽量保证每张航片上航向、旁向都有连接点;平差后剔除粗差点时, 应该先调整误差大的加密点, 依次类推。

4.3 核线影像生成与影像匹配

利用Map Matrix读入DATMatrix空三加密数据, 恢复立体像对文件后, 先确定核线影像范围, 可以针对单个像对自定义核线影像范围, 也可以自动定义最大核线范围, 然后自动生成核线影像。核线影像生成完后, 选取需要进行影像匹配的立体像对文件, 进行批处理进行影像匹配。如果数据存在问题, 系统会自动提示出现错误。

4.4 生成数字高程模型

数字高程模型 (DEM) 是创建数字正射影像图 (DOM) 的前提。在影像匹配后可自动生成数字高程模型, 然后根据立体像对进行DEM编辑。

DEM编辑时可以根据匹配点或预生成的等高线来评判DEM生成的效果, 针对DEM生成的效果和地形特征来选取合适的DEM编辑方法。编辑方法有:内插、平滑、定值高程、平均高程、推平、点编辑等。例如:针对水域可以选择定值高程编辑方法;针对道路可以选择推平编辑方法;针对山体可以选择平滑编辑方法等。

4.5 生成数字正射影像图

数字高程模型 (DEM) 生成之后就可以生成数字正射影像图 (DOM) 。数字正射影像图的生成是利用DEM点数据, 通过数字微分纠正的方法, 将中心投影所拍摄的航片上的投影误差消除掉, 生成垂直投影方式的影像数据的过程。

数字正射影像生成的方法主要有两种:一种是利用单个立体像对生成的DEM数据批量生成DOM, 再根据分幅要求选取DOM进行拼接镶嵌, 然后对拼接的DOM数据查找问题后进行局部修补并裁剪;另一种是根据拼接并编辑好的DEM数据选取和DEM数据范围相匹配的的原始航片进行DOM生成, 然后再对有问题的DOM数据进行局部修补并裁剪。

由于航片航摄角度的不同会造成重叠影像区域的影像灰度值不同, 使得接边后的数字正射影像图在接边处会有明显的拼接线。合格的DOM不仅要保证接边地物平面坐标的接边精度, 同时要保证接边区域相同地物的影像灰度值一致。因此在后期需要运用Photoshop等图像处理软件进行匀光和调色。

4.6 成果检查与验收

成果检查时采用二级检查、一级验收的方法, 并对产品采取随机抽样检查的方式, 样片的比例为不少与30%, 具体内容为:

正射影像图平面精度、接边和色度检查:正射影像图平面精度是否符合要求;影像图接边精度是否符合限差要求;相邻图幅影像色调一致性;接边处影象清晰度。

5 结语

本文结合开封市数字正射影像图生产实践, 介绍了运用Map Matrix软件制作数字正射影像图的生产工艺流程及质量控制方法。数字正射影像图大规模的制作与应用是“数字城市”发展的必然趋势, 为正在建设中的“数字城市”提供有力的信息支持和信息保障。

摘要：自20世纪90年代初起, 运用摄影测量与遥感技术测绘的数字地形图和数字正射影像图在上海、北京、广州、武汉等城市建设中陆续得到了广泛的应用。为满足开封市城市建设更新调查的用途, 下面就基于武汉航天远景公司的全数字摄影测量工作站Map Matrix进行1∶10000数字正射影像图制作, 探讨DOM的生产过程。结合开封市数字正射影像图生产实践, 探讨通过全数字摄影测量工作站Map Matrix进行数字正射影像图 (DOM) 的制作方法。

关键词：数字正射影像图,MapMatrix,空三加密

参考文献

[1]王国明, 吕德风, 吴淑清.基于Virtuo Zo数字摄影测量系统的正射影像制作[J].测绘工程, 2000, 9 (4) :49-51.

[2]宗伟丽.利用JX4数字摄影测量工作站制作DOM[J].测绘通报, 2007.1:1-4.

[3]柏春岚.基于Virtuo Zo IGS数字测图的DEM的生成技术探讨[J].地理空间信息, 2007, 5 (1) :107-110.

[4]陈兰康.基于全数字摄影测量工作站制作DOM简介[J].广西测绘与遥感, 2007.2:32-35.

[5]方辉.桂林市数字正射影像图生产工艺流程及质量控制[J].现代测绘, 2007.2:21-34.