本文介绍利用ENVI的DEM Extraction扩展模块对天绘一号立体相对数据进行DEM提取的过程及实验结果。实验表明,ENVI完全支持国产“天绘一号”卫星数据的读取和各种预处理。
数据介绍:
“天绘一号卫星”英文名称“Mapping Satellite-1”,是一颗高分辨率立体测图卫星。其CCD高分辨率三线阵相机地面像元分辨率5.0米,光谱范围0.51μm~0.69μm,相机交会角25°;多光谱相机地面像元分辨率10.0米,范围0.43μm~0.52μm,0.52μm~0.61μm,0.61μm~0.69μm,0.76μm~0.90μm。成像幅宽60公里,轨道高度500公里。(来源百度)
立体相对DEM提取
数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。DEM除了包括地面高程信息外,还可以派生地貌特性,包括坡度、坡向等,还可以计算地形特征参数,包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。
ENVI 的DEM自动提取模块能够简单、快速地从扫描或者数字航空影像、摆扫式或推扫式卫星传感器,如ALOS PRISM, ASTER, CARTOSAT-1, FORMOSAT-2, GeoEye-1, IKONOS, KOMPSAT-2, OrbView-3, QuickBird, WorldView-1/2和SPOT1~5,资源三号、天绘一号等创建DEM。独特的向导工具使得DEM提取更加简便、自动;提取完成后还可以使用DEM编辑工具对DEM进行局部编辑;DEM模块全面支持RPC模型参数,尽可能用最少的地面控制点达到有效精度;重叠区可以选择基于灰度或者特征自动寻找匹配点,减少工作量。
下面介绍在ENVI下对天绘一号立体相对数据提取DEM的过程。
处理过程:
下图为基于立体像对的DEM提取流程图,总体上分为六步。
图1 DEM提取流程
在ENVI中打开天绘一号1B级数据(三线阵影像),这级别数据提供RPC文件,利用ENVI的File->open image file可以直接读取图像数据和RPC文件。
打开DEM提取工具:
- ENVI Classic或者ENVI4.8及之前版本:ENVI->Topographic->DEM Extraction->New Extraction Wizard。
- ENVI5:Toolbox/Terrain/DEM Extraction/DEM Extraction Wizard: New
该流程化的工具引导我们一步步的完成下面的操作:
第一步:输入立体相对
选择正视成像的影像作为左片(**_1B_SXZ_2_**.tif影像),后视成像的影像作为右片(**_1B_SXZ_3_**.tif影像)。
注:有的情况会让手动选择相应的RPC文件(.rpc)。
图2:选择立体像对数据
第二步:定义地面控制点
提供三种定义地面控制点方式:不定义、交互式定义和读取控制点文件。本文选择不定义控制点,提取的是相对高程。单击Next按钮。
注:不选择地面控制点得到的dem是相对高程值,水平面以卫星的地势面为基准,一般为wgs84基准面。
第三步:定义连接点
提供三种定义连接点方式:自动寻找、交互式手工定义和外部读取控制点文件。经测试,利用自动找点的功能可以对天绘一号数据全自动的找到连接点。自动找点需要设置的连接点个数、搜索窗口、移动窗口、点的相关性阈值等相应参数如下图3所示,自动找点的结果误差在许可范围内(Maximum Y Parallax=3.3006<10),通过Tie点的逐个检查,位置找的准确且分布均匀,可直接点击Next进入下一步。
注:如果是海边区域,自动找点功能会有一些误差,需要逐个点查看。
图3 自动找点参数设置与结果
第四步:设定DEM提取参数
(1) ENVI会生成核线图像,可以用于立体观测,选择一个路径分别输出,单击Next。
(2) 设置DEM输出投影参数。这里直接设置为UTM坐标,输出像元大小为10m(回车自动计算输出像元行列数),单击Next。
(3) 设置DEM输出参数,根据需求设置背景值,地形精细程度等参数,如图4所示。
图4 DEM输出投影与输出参数设置
注:在此,为了得到最好的效果,移动窗口大小选择最大的15*15,地形细部选择最高级Level7,地形地貌选择High(山区、地形很明显的地区)。这样的设置得到的精细度最高,但是提取耗时较长。
由于数据保密问题,只提供如图5所示的DEM立体渲染图,结果上看,天绘一号三线阵影像提取的DEM/DSM地形细节表现非常好。
图5 DEM立体渲染图
标签:天绘,下天绘,提取,立体,ENVI,控制点,DEM
来源: https://www.cnblogs.com/enviidl/p/16520431.html