1、浙江测绘 2023 年第 4 期应用案例ZHEJIANGCEHUI摘要院 得益于无人机遥感技术的迅速发展袁使得数字正射影像的利用越来越广泛遥 面对时效性越来越强尧数据量越来越大的多源遥感影像数据袁快速地对影像成果数据进行批量分幅是解决影像查询调用及存储管理的有效手段遥 文章详细地阐述了利用ArcGIS Pro 中模型构建器构建多源遥感影像的批量分幅工具袁以便于遥感影像数据的管理与应用遥 实际应用结果表明袁该工具使用简单高效袁具有很强的实际应用意义遥关键词院 数字正射影像曰 模型构建器曰 批量分幅基于 ArcGIS Pro ModelBuilder 的大比例尺数字正射影像的批量分幅裁剪方法何鲲1
2、袁 许生凯2袁 温树栋1袁 薛利华3渊1.温州工程勘察院有限公司袁温州325006曰2.温州市自然资源和规划局洞头分局袁温州325700曰3.浙江海源地理信息技术有限公司袁湖州313299冤1 引言数字正射影像图是以航测像片或遥感影像为基础袁 经扫描处理并经逐像元进行辐射改正尧微分纠正和镶嵌袁按地形图范围裁剪成的影像数据1袁其具有精度高尧信息丰富尧直观等优点袁在诸多行业内有着极强的应用前景遥 随着快速尧持续的社会建设步伐袁 地表地类形态变更愈加频繁袁高分辨率大比例尺数字正射影像在城乡建设尧农林业生产调查等方面的应用越来越广泛遥 近年来袁无人机遥感技术的迅速发展袁丰富了测绘地理信息行业的数据获取
3、手段袁大幅提高了测绘作业效率遥 面对时效性越来越强尧数据量越来越大的多源遥感影像数据袁快速地对影像成果数据进行批量分幅是解决影像存储管理及查询调用的有效手段袁 常用影像分幅软件存在效率不高尧自动化程度低尧需多次人工干预尧批量分幅操作步骤复杂等缺点袁不利于批量分幅处理袁如ENVI尧GlobalMapper尧ArcGIS等2遥 鉴于此袁本文介绍基于ArcGIS Pro中的模型构建器渊ModelBuilder冤构建遥感影像批量分幅裁剪工具袁 以1院1000分幅为例袁 通过输入数字正射影像和1院1000图幅索引矢量文件袁对其完成50cm50cm正方形自动批量分幅裁剪遥2 技术路线通过对大比例尺数字正射
4、影像批量分幅技术流程进行综合分析袁并考虑到构建的模型工具应具有操作简单尧普适性强尧效率高等特点遥 本文采用南方CASS批量分幅工具生成图幅索引文件袁 以图幅索引文件中各图幅框作为裁剪框袁在ArcGIS Pro中构建模型工具实现对数字正射影像的逐一分幅裁剪遥 技术路线如图1所示院图 1 技术路线图3 数据预处理3.1 影像定位数字正射影像是由二维像元构成的栅格数58窑窑浙江测绘 2023 年第 4 期应用案例ZHEJIANGCEHUI据遥 水平方向为行袁顺序从上至下排列;垂直方向为列袁顺序从左至右排列遥 一般情况下袁栅格坐标系平行于平面坐标系袁DOM栅格的平面坐标值应为像元分辨率的整数倍3遥1院
5、1000分幅要求遥感影像地面分辨率优于10cm袁 本文分幅测试原始数字正射影像地面分辨率优于4cm袁通过对其进行重采样输出为5cm袁并进行影像纠偏定位处理袁使其符合影像分幅标准遥图 2 影像定位示意图3.2 生成图幅索引图幅索引文件可以通过南方CASS批量分幅工具根据数字正射影像矢量化范围和分幅比例尺创建袁 也可以通过ArcGIS Pro中渔网工具创建渔网袁然后使用字段计算器提取每个格网西南角坐标至属性表并通过字段计算生成分幅图幅号遥为使模型工具简单易于操作袁提高其应用普适性遥本文通过CASS批量分幅工具袁根据数字正射影像矢量化范围创建1院1000图幅索引文件袁创建完成的1院1000图幅索引文
6、件袁如图3所示遥图 3 南方 Cass 创建图幅索引文件4 模型实现4.1 模型功能分析根据CH/T 9008.3测绘行业标准袁数字正射影像图按正方形或矩形分幅时袁 以GB/T20257.1规定的图幅向四边扩展(图上约10mm)提供数据遥 所以设计的模型工具应具有将图幅向外扩展某一指定距离的分幅功能袁在ArcGIS Pro中袁该功能通过缓冲区工具实现袁由于图幅图框是规则的非圆角几何图形袁所以缓冲区的末端类型应限制为平整类型遥 模型的基本输入数据文件为多源遥感影像数据和dwg或shapefile图幅索引文件遥考虑到分幅后的影像数据将应用于不同平台袁不同平台对影像的像素类型有不同要求 袁如CAD2
7、008等版本只能读取8bit无符号整型的像素类型的影像文件袁故还应设置不同像素类型的输出格式选项遥 模型中该功能通过复制栅格工具完成不同像素类型的源栅格影像的像素类型转换输出袁以满足不同的应用平台的需求遥4.2 构建模型工具在ArcGIS中通过建立缓冲区对图幅范围进行扩展袁扩展距离的输入值应设置为大于或等于0遥 缓冲区工具的缓冲距离渊图幅向四边扩展的实地距离冤输入有通过线性单位输入和通过指定的字段赋值两种方式袁当缓冲距离选择为线性单位输入时不允许输入值为0袁否则运行程序报错袁执行缓冲区失败曰当缓冲距离选择为字段输入并且字段值为0时袁 程序可以运行但输出结果为空曰当缓冲距离大于0时袁缓冲距离通过
8、线性单位输入或字段输入程序正常运行遥 所以袁为避免模型工具在执行过程中报错袁将缓冲距离通过添加字段的方式输入袁并将缓冲结果与执行缓冲操作前的输入要素进行要素合并袁即取其执行缓冲操作的输入要素和输出要素的范围并集袁避免当缓冲距离输入为0时输出要素为空袁从而对影像进行无效裁剪遥模型工作流程为首先将图幅索引文件由dwg格式文件转换为shape面文件格式袁 再与dwg中Annotation渊图幅号冤文件通过空间连接工具袁将Annotation文件中包含图幅名的Text渊或RefName冤字段连接到shape面文件的属性表中袁59窑窑浙江测绘 2023 年第 4 期应用案例ZHEJIANGCEHUI接着
9、对shape面文件添加一个数值型字段袁 用于存储执行图幅缓冲距离扩展时输入的图幅实地外扩距离值遥 然后使用迭代器渊迭代要素选择冤依次读取shape面文件中每一图幅要素袁 根据输入的图幅实地外扩距离进行范围扩展袁对影像数据进行自动批量分幅裁剪袁同时引用迭代器中获取的Text字段渊%value%袁即图幅号冤作为影像输出文件名袁最后使用复制栅格工具按选定的像素类型输出到指定工作空间中遥 根据上述思路袁设计的模型工作流程如图4所示遥 需注意的是院输出工作空间的创建应设置为程序开始运行时的前提条件袁为程序运行过程中输出的数据提供存储环境遥 同理袁在应用缓冲区工具对图幅范围进行范围扩展前袁 前提条件为上一
10、步生成的shapefile渊元数据冤已经完成缓冲距离字段的增加和赋值遥5 模型应用模型构建完成后袁为方便以后的数据处理或将其作为模型工具拷贝到其它计算机上运行袁通常需要对模型进行设置袁如创建变量设置模型参数尧设置中间数据尧引用工作空间尧编辑模型元数据为模型工具添加使用说明等遥 本工具中袁设定输入数据为dwg图幅索引文件 渊或已创建的shapefile元数据冤和待分幅影像袁分幅后的影像数据文件存储位置继承了待选定的输出工作空间位置渊%输出工作空间%value%.tif冤袁中间过程数据临时存储位置以同样方法作类似引用袁除shapefile渊元数据冤外袁其他过程数据一律设为中间数据不予保存遥 此外袁
11、除应具有模型功能分析中需实现的功能外袁在一些项目应用中袁需要对多源遥感影像按行政区划界线或任意多边形范围进行批量不规则裁剪制图袁所以需要从模型中的裁剪栅格工具的参数中创建野使用输入要素裁剪几何冶变量曰同时影像的命名字段参数也应设置为可选项袁 该参数从迭代器的参数中创建获取袁可通过图幅号字段或行政区名称等可选字段为裁剪后的影像进行规范命名遥 各模型参数设置完成后袁在模型属性中袁对模型参数进行合理排序袁并为模型工具编写使用说明袁最终完成模型工具的制作袁如图5所示遥图 5 自动批量分幅裁剪工具运行模型工具袁选择输入数据并设置各项参数袁对影像进行批量分幅裁剪遥 用于测试的影像数据大小为4.32GB袁
12、区域内按1院1000分幅共裁切为12幅曰向外扩展0米分幅时袁每幅影像像素尺寸为1000010000曰向外扩展10米(图上距离为10mm)分幅时袁渊下转第57页冤图 4 遥感影像批量分幅裁剪模型60窑窑浙江测绘 2023 年第 4 期每幅影像像素尺寸为1040010400遥 分幅后单幅影像均大于280MB袁 向外扩展10米分幅时耗时最长袁共耗时17分19秒袁取得较好的应用效果遥图 6 外扩 0 米分幅结果图 7 外扩 10 米(图上 10mm)分幅结果6 总结多源遥感影像能直观清晰地反应实地地理情况袁在城市建设尧农林业调查尧测绘尧国防建设等领域广泛应用遥 分幅后的数字正射影像方便管理尧 存储尧
13、查找应用遥 本文基于ArcGIS ProModelBuilder构建的影像自动批量分幅裁剪工具袁经测试验证袁其使用简单袁运行可靠袁分幅结果准确无误袁相比于人工手动分幅袁不仅极大地提高了生产效率袁还规避了许多由于人工分幅导致的错误袁具有较强的实用意义遥参考文献院1 王佩军袁徐亚明.摄影测量学渊第三版冤M.武汉院武汉大学出版社袁2020.12.2 肖波袁李超袁陈姣等.无人机大比例尺数字正射影像的自动标准分幅研究J.地矿测绘袁2022袁38渊03冤院31-34.DOI院10.16864/ki.dkch.2022.0036.3 国家测绘局.CH/T 90083-2010.基础地理信息数字成果1院500
14、尧1院1000尧1院2000 数字正射影像图S.北京院测绘出版社袁2010.作者简介院何鲲渊1995-冤袁男袁贵州毕节人袁助理工程师袁主要从事遥感图像处理和机载三维激光扫描工作遥Email院遥应用案例ZHEJIANGCEHUI象袁本文采用多种传感器获取地理实体的全息点云和影像数据袁达到野一测冶的目的遥 然后根据全息点云和影像数据的特性袁分类提取各类地理实体的矢量信息袁并对矢量数据进行模型化袁制作各类测绘数字产品遥 通过实验分析袁验证了基于点云尧 影像数据和竣工图纸生产1院500和1院2000DLG尧二维地理实体尧三维地理实体和分层分户三维模型等测绘数字产品的可行性曰并利用外业实测点对1院500
15、地形图进行精度验证袁一类地物要素点位平面精度为4.8cm袁 地形高程精度为4.6cm袁满足1院500地形图生产的规范要求遥参考文献院1 顾建祥袁董震袁郭王.面向上海城市数字化转型的新型测绘J.测绘通报袁2021渊07冤院131-134+139.2 马红.大范围多源多尺度实景三维模型建设及应用研究-以重庆市实景三维模型建设为例J.测绘通报袁2019渊S2冤院61-64.3 李清泉袁邵成立袁万剑华袁王海银袁姜三袁于文率.优视摄影测量与泛在实景三维数据采集院以实景三维青岛为例J/OL.武汉大学学报(信息科学版)院1-232022-08-05.作者简介院张艳兵渊1992-冤袁男袁山西大同人袁工程师袁主要从事基础地形测绘和新型基础测绘等相关工作遥Email院zhang_yb_遥渊上接第60页冤57窑窑
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490 
