時間：2023-02-10 08:41:26
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關鍵詞：衛星遙感 QuickBird影像 數字正射影像圖（DOM） ENVI
1.引言
遙感影像是通過遙感技術獲得的地球表面客體或事物的圖像，高分辨率的衛星影像是指像素空間分辨率在10m以內的遙感影像，正射影象是指消除了由于傳感器傾斜、地形起伏及地物等引起的畸變以后的影響。正射影象圖直觀、生動，影像所記錄的信息量非常豐富，細節表達的也很清楚，同時更新速度非常快。利用高分辨率衛星影像制作的正射影像精度高，時效性好，生產周期短、更新速度快，能夠滿足很多行業的要求，可以大大地節省生產成本提高生產效率。
2.DOM的特點
數字正射影象圖是利用DEM對遙感圖像逐像元進行輻射改正、微分糾正和鑲嵌，按照規定圖幅范圍裁剪生產形象數據，同時它帶有公里網格、圖廓整飾和注記的平面圖。DOM具有地圖精度和影響特征，精度高、信息量豐富、直觀性好、制作周期短、連續性好。
3.正射影像制作原理：數值微分糾正
根據已知影像的參數（內、外方位元素）與數字地面模型，利用相應的構像方程式，或按一定的數學模型用控制點解算，從原始非正射投影的數字影像獲取正射影像，這種過程是將影像化為很多微小的區域逐一進行。通過解求像素的位置，然后進行灰度內插與賦值運算，實現像素與相應地面元素的幾何變換。
4.正射影像圖制作
數字正射影像（Digital Orthophoto Map，簡稱DOM）是利用數字高程模型（DEM）對經掃描處理的數字化航空影像，經逐像元進行投影差改正、鑲嵌，按國家基本比例尺地形圖圖幅范圍裁剪生成的數字正射影像數據集。它是同時具有地圖幾何精度和影像特征的圖像，具有精度高、信息豐富、直觀真實等優點。
4.1實驗區概況
本文采用的是一幅分辨率為2.4m的快鳥遙感影像圖，此圖是美國的一個城市城區地圖，精度、緯度分別為112.05362548W、33.37717660N。具體如下圖所示。
4.2數據預處理
分辨率2.40m的多光譜遙 感影像有1、2、3、4（藍、綠、紅、近紅外）4個波段。合成影像時采用了多種合成方式進行對比，經試驗最后選擇使用1、2、3（藍、綠、紅）波段形成標準假彩色圖像，經過ENVI軟件的自然色彩變換后輸出自然色彩圖像，輸出后影像色彩效果比較真實。
4.3 影像糾正
數據在使用時，必須具有較高的空間配準精度，這就需要對獲取的原始影像進行高精度的幾何糾正。本次作業地形起伏較小，地勢比較平坦，所以選用了多項式法。
4.3.1控制點輸入
為了保證選點的正確性，控制點輸入應該采用鍵盤輸入坐標，在進行糾正。GCP的選擇對于幾何校正的精度有著顯著的影響。GCP應是在原始圖像上分布均勻并能正確識別和定位、在地形圖上可以精確定位的特征點以及特征線的重點。
4.3.2 重采樣校正輸出
選擇的GCP的RSM誤差必須小于1個像素，只有滿足這個條件，才能保證幾何校正的精度。如若選擇的GCP的RSM誤差大于1個像素，它是不符合要求的，必須將其刪除。
在幾何校正的控制點位置輸入計算完成后，進行重采樣輸出，計算內插新像素的灰度值。重采樣是計算被校正圖像的文件值，并生成新文件的處理。有三種重采樣方法：最近鄰點法、雙線性插值、三次卷積法。本試驗選擇雙線性插值輸出經校正的衛星影像。
4.3.3精度分析。（圖 2誤差分析圖略）
從圖2可以看出，采用多項式方法對原圖進行校正，GCP的RSM誤差在一個像素左右，基本上滿足了校正的精度。在校正的時候，盡量選取易于判讀的點可以確保GCP的位置精度，進而基本上可以達到校正的目的。
4.4 影像剪切
數字正射影像圖具有地形圖垂直投影的特性，地形圖直觀，內容豐富。數字正射影像可作為影像地圖瀏覽系統的基礎數據使用。此類系統可以應用于規劃、土地、水利、林業、房管、交通、公安等部門及GPS導航查詢、電子地圖等領域。如果沒有數字正射影像的支持，則無法顯示細部，所以應該按照標準制圖形式進行制圖，每幅圖還得加上圖名、比例尺、圖幅經緯度等信息，以便于以后更好的應用。
4.5圖幅整飾
本文運用ENVI軟件，采用快速制圖方法，在糾正后影像圖上加上了圖幅名、比例尺以及該影像圖的經緯度，最終，制成正射影像圖如圖3。
5.結束語
隨著衛星技術的發展，衛星獲得的遙感影像分辨率越來越高，利用專業的遙感圖像處理軟件對遙感圖像進行正射糾正，然后制作正射影像圖。不斷提高衛星的分辨率，努力開發更好的遙感圖像處理軟件，從而使DOM更好的為人類生產、生活做貢獻。
參考文獻：
[1]王利英，宋偉東.基于高分辨率Quick Bird影像的數字正射影像圖的制作[J].測繪與空間地理信息，2006，29（4）：69-71.
關鍵詞：微課；影像思維
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2015）10-0062-02
傳統的課堂教學隨著現代教育技術的發展正面臨巨大的沖擊與改革，涌現出微課、慕課、翻轉課程等課程形式，有效地促進了課程教學的效果與質量。微課以其獨特的影像形式展現在受眾面前，得到教師、學生、社會的廣泛關注。
微課是以視頻為主要載體，記錄教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點（重點難點疑點）或教學環節而開展的精彩教與學活動全過程[1]。由于微課在我國起步較晚，對于微課的理解與制作還存在許多的誤區，為了促進微課的健康發展，教育部在2013年成功舉辦第一屆全國高校微課教學比賽的基礎上，于2015年繼續舉辦第二屆全國高校微課教學比賽。
要想將微課以視頻的方式準確、有效、直觀、情景化地展現給受眾，必須打破傳統“課程”的概念。讓“課程”在空間與時間上得以充分的拓展，是微課制作必須要解決的關鍵技術問題。研究將結合微課制作的實踐，以影像思維為基礎，探討課程制作中的情景化、指向性等問題，有效提升微課的制作質量。
一、微課的影像思維
（一）影像思維的內涵
人類的文明發展正在進入影像時代（即符號與符號交換的時代）。影像思維是影像時代文化建設的重要內容，是數字化生存的重要形式。數字化生存最初是由美國學者尼葛洛龐帝在其《數字化生存》一書中提出的，他認為：人類生存于一個虛擬的、數字化的生存活動空間，在這個空間里人們應用數字、信息技術從事信息傳播、交流、學習、工作等活動。
影像思維是當代人類的重要特征，是人的形象思維與抽象思維、感性思維與理性思維、科學思維與藝術思維、實踐思維與審美思維的統一，是人類對“自然、人、社會”和諧共融觀整體感悟的重要途徑。
微課的制作必須符合影像思維的規律，將表達、傳遞的對象碎片化、情景化、可視聽化，以畫框（畫面）的形態呈現給受眾，受眾在其情景化（微課拍攝現場的真實情景與微課傳播的虛擬情景）的感染下，領悟微課的指向性，獲得良好的自主學習。
（二）微課的影像思維特點
微課不是簡單的課程微型化，它是一種可以輔助學習與教學的影像資源。影像受者可以根據學習的需求，靈活安排自己的時、空，進行有效的自主學習。因此微課的影像思維有如下特點。
1.微課制作的現實（真實）性。微課的制作需要現實，要有微課內容、教師、學生、制作設備與環境等，在這些現實基礎上，通過微課制作人員的策劃、拍攝、剪輯、合成，最終形成數字影像化的微課，實現從現實到虛擬的轉化。
2.微課在網絡平臺上傳播的虛擬性。微課的傳播是在網絡平臺上以影像符號進行的，表現出其虛擬性。受者接收到的是虛擬現實的影像，通過對這些虛擬現實的影像思維，達到對現實世界的學習與認識。這種學習與認識不是簡單的現實回歸，而是潛在的、超現實的，促進了現實世界的發展與進步。
微課的影像思維特點要充分體現影像符號背景下的真實與虛擬、人造與現實之間的關系，實現“本質―現象”二元體系的完美呈現。
（三）基于影像思維的微課特點
1.短小。有專家認為，微課是介于文本和電影之間的一種新的閱讀方式，是一種在線教學視頻文件。長度在5分鐘左右，由文字、音樂、畫面三部分組成，不要解說[2]。根據人的認知特點和學習規律，微課的時長一般為5―8分鐘左右，最長不宜超過10分鐘。因此，相對于傳統的45分鐘一節課的教學來說，微課具有短時間的特點。
2.精悍。相對于寬泛的傳統課程，微課必須在較短的時間內，聚集問題、突出主題。在微課制作時應用影像超現實的手法，以精煉、動態、超現實的“文字、音樂、畫面”，達到傳遞知識、突出思維與方法、虛擬仿真應用能力訓練的教學目的。
3.流媒體格式。微課是以視頻的方式在網絡上播
放，為保證流暢的在線學習、可靈活方便地將其下載保存到終端設備（如筆記本電腦、手機、MP4等）上實現移動學習、泛在學習，微課制作必須選用合適的流媒體格式（如.rm，.wmv，.flv等），并且總容量不能太大，一般不應大于幾十兆。
4.情景化。情景化是微課的重要特點，情景是微課內容的載體，微課制作要運用先進的信息技術創設情景，以充分調動微課受者的多種感官，激發學習興趣，引導自主探究性學習，以提高其分析、解決實際問題的能力。
5.指向性。指向性是微課的又一重要特點，由于上述對微課的要求，微課制作中必須保證其顯著的指向性。微課的指向性包括內容的指向性、受者的指向性與情景環境的指向性。在微課的制作過程中，要精心策劃、合理設計、有效實施。結合情景化，實現“隱性知識”、“默會知識”等高階思維能力的學習。
二、基于影像思維的微課情景化與指向性制作
目前，微課制作大多是將教學現場、教學課件、教學資料進行簡單的視頻化轉換。從發展的觀點來看，微課程制作勢必要經歷從粗放到專精的過程，成為具有知識傳遞、審美體驗與藝術價值統一的微課程[3]。
（一）微課的情景化
微課最終是在網絡上以視頻的形式展現給受眾，要充分體現其“短、小、精、趣”的特征。微課制作必須遵循影視的呈現規律，以一幀幀的畫面傳達微課的信息，每一幀畫面就是一個場景。在微課制作中，場景可以是現實的復制（現場實拍），也可是人造場景（通過若干實拍的合成與制作），還可以是虛擬仿真場景（以現實為基礎，對其進行隨時間、空間變化的預測、控制等）等。場景是相對獨立性的，每一幀場景表達了一定含義的信息，但是不完整，并且是靜態的。制作者還要將若干幀場景關聯起來，形成動態的、能夠有效表達一個完整意義的情景。從一幀畫面（場景）到動態的、有意義情景的制作過程就是微課的情景化。場景是微課制作的基本單元，也是微課情景化的基本要素，從影像思考的角度，微課的情景化制作過程如圖1所示。
受者接受微課是通過“感知―理解―深化”過程來實現的，微課制作的情景化要滿足人的這一認識與學習規律。
1.情景的感知。微課制作要精心創設畫面，引入場景，形成表象。根據人的感知特點，把微課的要點有機地融入畫面，受者通過對畫面色彩、結構、背景等要素的觀察、思考，獲取對微課所傳達信息的感知。
2.情景的深入。在微課制作中，通過對場景的設計、融合，使情景不斷深入，達到情景與內容的渾然一體。以景導文，啟發想象；引導理解，深化認識，領悟精髓。
3.情境的再現。微課的情景化要能夠使受者達到情景再現的作用。情境不是實體的復現，而是超現實的模擬。通過情境再現，能獲得與實體相似的、可以升華的形象，情境再現情深意長，融知、情、意，行為一體，能夠使受者在學習中不斷提升自己的綜合能力。
（二）微課的指向性
微課的指向性是微課制作需要關注的重要方面，指向性對微課受者的學習具有良好的引導與啟發作用。微課的指向性要依托一定的載體，主要是通過畫面的設計、教師與對象的交流互動、視頻環境的烘托等方式呈現。在制作過程中要充分理解指向性，要根據微課傳達的信息進行策劃制作，一般可以從如下幾個方面思考。
1.教師眼神的表達指向。教師眼神是微課指向性的重要表達方式，在微課的拍攝、制作、剪輯與合成中，要能夠充分展現教師眼神的指向性。在近景（呈現教師的胸部以上畫面）畫面時，教師的眼神應對著攝像機（視頻觀眾），在全景（呈現教師的全部畫面）畫面時，教師的眼神應對著錄制現場對象（現場學生或目標），眼神不能隨意飄移。
2.PPT的點眼指向。要善于應用PPT的點眼指向作用，對于重要的問題、觀點等可以利用PPT的特點（文字、動畫、色彩、多媒體展示等）來表達，在微課制作時將PPT恰當地融入場景，通過場景的烘托突出PPT的指向，使微課受眾得到直觀、明了的指向感知。
3.場景的指向。通過對場景的設計、導入與導出等手段，可以達到微課的指向作用。場景的指向可以通過“跟蹤―模式―展示”的途徑實現，要求在制作過程中選好場景，設計模式，突出展示。
4.背景音樂（旁白）的指向。在微課制作中，根據課程的內容要求選配合適的背景音樂（或旁白），將會發揮意想不到的指向性效果，提高學生學習的興趣，引導對重點的學習與理解。
微課是“教學―視頻―互聯網”高度融合的產物，為移動學習、泛在學習、碎片化學習等提供了超越時空的學習方式，得到越來越多人的喜愛。如何提供高質量的微課，不僅僅是教師的事，也不僅僅是傳統意義上的“授課”，需要教師、學生、教育技術人員、社會（微課的視頻受眾）的共同努力，同時也需要教學、教育技術、視頻技術、網絡技術、信息技術的高度融合。影像思維為微課的制作提供了一種指導思路，微課制作必須提升內容的情景化，為微課的學習者提供有效的指向性。
參考文獻：
[1]曹殿波，薛蘇秦.“微課”實踐中亟待厘清的四個基本問
題[J].中國醫學教育技術，2013，（5）.
[2]李玉平.微課程――走向簡單的學習[J].中國信息技術
教育，2012，（11）.
Abstract: aim at to produce to meet in the fulfillment of problem, study its solution, and elaborate the creation process of new method in detail.
關鍵詞:DEM;正射影像
Keyword:DEM;BE shooting image
中圖分類號： TQ571+.7文獻標識碼：A 文章編號：
0 引言
19 世紀 50年代，攝影技術問世并用于測量。航空技術發展起來以后，開始了航空攝影測量，率先刷新了對地面觀測的歷史，實現了人類脫離地面，從高空勘測地球，利用影像在室內重建地形的3維表面模型，然后在模型上用精密的空間導桿或數字導桿模擬前方交會，把平板測繪和野外勘探調查工作移到室內來做。
隨著計算機技術和數字圖像處理技術的發展，攝影測量已由30年代模擬攝影測量，到70年代的解析攝影測量，發展到當今的數字攝影測量。在數字攝影測量中，計算機不但能完成大多數攝影測量工作，而且借助模式識別理論，實現目標的自動或半自動識別(如識別框標和識別同名點等)和提取，從而大大地提高了攝影測量的自動化能力。
數字攝影測量技術的普及，尤其是以VirtuoZo,JX - 4 A為代表的國產數字攝影測量系統的大面積推廣，為以攝影測量為主要手段的我國測繪業帶來了一場革命性變化。集中表現為:作業成本降低、作業效率提高、產品豐富。下面將應用Virtuozo系統引人已有DEM數據制作正射影像的實踐過程做出簡單的介紹。
1 問題的提出
使用 VirtuoZo數字攝影測量系統制作正射影像的如下:
DEM的生成是Virtuozo系統自動完成的，但是生成之前的匹配結果編輯是需人工操作的，而且這項工作的工作量很大，尤其是當制作建成區的影像時，樓房密集，等視差曲線全部在樓頂，需要作業員將這些視差曲線按照合適的DEM數據內插方法，根據已知數據點內插，然后才能生成規則格網的DEM或三角網DEM。我們在生產實踐中統計出如果由一名作業員在保證精度的條件下，做一個樓房密集處模型的匹配編輯需要時間3小時，那么如果要編輯整個城市建成區的約1000幅樓房密集的模型，則一個做業員約需要時間375天(按每天8小時計算)，由此可見這是一項既需要操作員有較高的技術水平又需要大量時間的工作。那么能否有更高效的方法呢?
2 新方法的嘗試
我們結合自身的實際生產能力在保證質量的前提下，為盡量提高數據的更新速度，嘗試了一種新的方法，即在較平坦的地區將視差曲線全部定值于一個高度，這樣生成的一個假的DEM是一個平面的數據，該DEM只能為VirtuoZo系統下一步的DOM制作提供必須的數據形式，而不能真正起到糾正三維影像的作用，而且用這一DEM數據生成的影像圖是粗精度的、不能符合攝影測量規范的要求，因此這種方法被否定了。
在實踐中我們又找到了一個較好的方法，即在其他系統中生成DEM數據，再將該DEM數據調人Virtuozo系統中用以生成DOM，該方法既能夠保證產品精度又能夠提高生產效率。下面就將這一方法的過程做以簡單的介紹。
3 生產過程介紹
第一 ，首先對DEM數據的制作過程做以介紹
(1) DEM生產流程圖
說明 :
在AutoCAD環境和GeoWay環境下，提取已有矢量圖中的高程注記點、特征點、特征線以及水域等屬性數據；
以基于可視化的目視判讀和GeoWay的質量檢查相結合，進行粗差檢查；
DEM數據檢查可分為精度檢查和狀態檢查，不符合要求，數據重新采集處理；
(2)DEM數據制作步驟
1)利用軟件AutoCAD，按圖幅提取高程點、等高線、特征線。將整理好的DWG數據轉為AutoCADR14格式的DXF數據，并保存在指定的目錄下。
2)在Geoway中新建一加工工程。
利用Geoway中的“點號識別”、“點賦高程屬性”功能，將CAD數據中高程點、等高線等帶有高程信息的數據，將其高程信息直接賦值到屬性中。
在Geoway中將賦值整理后的數據導出dxf格式的數據，進人GeoTin平臺，先將dxf數據轉化為GeoTin中的god格式數據，之后進行三角形聯網，再生成DEM。
第二 ，其次對應用該DEM數據制作正射影像圖的過程做以介紹。
DEM數據已經準備好了，再做正射影像的時候只需要將已有的DEM數據轉換為Virtuozo系統支持的格式，然后直接調人使用。
4 總結
采用上述方法制作正射影像已經在生產實踐中得到了驗證，它既能夠保證產品精度又能夠提高生產效率。
參考文獻
[1]張祖勛，張劍清.數字振影測量的發展、思考與對策【J].測繪軟科學研究，1999 (2)
關鍵詞：計算機應用軟件；影像制作；Photoshop
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）11－0163－02
“數字化影視”是一種將某些傳統制片技術通過計算機和數字、音像、處理盤式記錄以及網絡等技術集合而產生的新的影視制作方式，制作出的全新的影視類型，它是一個從前期到后期再到發行的完整的流程。
數字化的出現一方面讓我們看到計算機使影像創作得以復興，另一方面讓我們看到各種興起的市場，數字技術進入數字化使影視發生革命性變化，重新定義。計算機和軟件在影視各方面得到運用，提高了生產效率。用計算機改變、增強和重新造型影片原始畫面的實踐活動穩步發展。計算機以數字方式和增強電影影像的方法創建出一個個神奇的畫面：用資料影視作數字式棚外場景、數字式彩色校正、濾光效果和繪畫、數字式影像的合成、數字式動畫制作、數字式影片修復、數字式線痕去除、數字化影像增強、數字化缺陷消除、計算機生成素材和膠片拍攝素材的集成。
影視數字化從根本上改變了影視的命運，數字化影視創造娛樂設施的新時代。當影視觀眾被其他傳媒所吸引的時候，影視只有進行再次革新才有生存的可能。數字化運算創造出的多層合成的神氣場景、震撼人心的音響效果，加上無幕框的特大銀幕畫面所形成的影院放映的臨場感、真實感是任何傳媒無法比擬的。各種非凡效果的娛樂節目、動感電影、虛擬現場以及各種新型節目都會為活動影像節目生產注入新鮮血液。影視節目的制作和播放，由于數字化方式的加入，而變得更加多元化、隨機化、全球化和可追求化。
1改變了傳統影視制作方式
從制作層面來說，從劇本寫作的電子化，素材傳遞的數字化，布景搭建、照明設想的數字化模擬，以及電子化的場記，現場的數字化錄入，數字化編輯都將大大提高影視視聽質量和效果的精度、強度和感染力，同時又有利于導演更好的思索創作。
影視后期制作系統逐步由模擬制作系統轉化為數字分量制作系統；數字信號的記錄媒體也由單一的磁帶記錄轉化為由磁帶、磁盤存儲的多元化的媒體存儲方式；計算機工作站的介入，打破了由切換臺、特技機、編輯控制器一統天下的制作模式；特別是以PC為核心的非線性編輯、2維動畫、3維動畫的逐步成熟，使影視后期的技術變得更加多樣。
影視后期軟件的操作界面越來越像電腦主機的配置，盡量做到板塊化、集成化，這樣看起來既美觀又不顯繁瑣。傳統的繁瑣的影視制作流程，如剪輯、繪圖、字幕、聲音、特技等被越來越多地繼續到同一個后期制作軟件中。例如DIGITAL FUSION、AFTEREFFECTS、COMBUSTION等軟件與之前的版本相比，功能越來越多，越來越完善。而SOFTIMAGE DS則干脆把后期制作幾乎所有方面都集中到一起，集剪輯、合成、繪圖、聲音、特技等于一身。由于這些顯而易見的優勢，軟件的集成化成了各大后期軟件供給商的共同追求目標，也許在不久的將來，主要的后期制作軟件都會集成各個制作階段的功能，形成一個完整的后期制作系統，有利于影視后期制作人員“舉一反三”把握更多的影視后期軟件。
新的媒體格式不斷涌現，如高清楚度電視HDTV的出現、網絡的飛速發展對影視后期制作提出了新的要求，為適應這些變化，各軟件廠商不斷完善軟件功能，緊跟市場步伐。在AFTER EFFECTS后期的版本中已經支持HDVD、MPEG4及REAL MEDIA格式的制作，其他各種軟件也增加了新媒體格式的支持。伴隨經濟的發展，影視也在飛速發展，今后還會有許多新的音頻格式、視頻格式出現。
2圖像處理軟件Photoshop
Photoshop是adboe公司的聞名軟件，一個圖象軟件應用程序，在自問世至今短短的幾年時間內，已經成為圖片設計師使用工具中不可缺少的一部分，也贏得了神秘和夢幻環境的美稱。在這個環境中我們可以為所欲為，可以讓自己插上理想的翅膀，可以把破舊的照片修復的天衣無縫，可以讓克林頓和你握手……有這樣大的功能，它需要多大的內存才能運行呢？這要看要處理的圖片大小，一般Phofoshop需要三倍于圖象長度的空間，Photoshop有一個功能齊全的工具箱，里面幾乎包含了所有在處理圖片時想要的工具。在圖片處理時，假如你只想對其中一部分操作，可以先用選取工具選取該部分，再進行處理，Photoshop的選取工具很多，有矩形、橢圓形等比較規則的選取工具，對不規則的但顏色相近的選取部分可以采用魔棒來噴取，對外形不規則的但顏色差別又很大的選取部分可以用路徑，然后把勾取的路徑變為選區，在Phofoshop中還可以用磁性套索工具直接套取，也可以用蒙版方式等很多方法按你要求的外形做一個選區。選區做好了，就可以處理圖片了，在處理圖片時，有時會發現在某一處錯誤了，怎么辦呢？假如一改可能會牽動整個畫面，這時不用著急，還有一個非常面，進階使用者則選用單軌編輯模式，而需要而對同的工作剮可選擇特教或吉音工作環境。
【關鍵詞】衛星遙感技術;數據;信息;正射影像圖;制作
引言
21世紀信息科技時代的到來，衛星遙感技術也在不斷的更新、完善之中。目前的衛星遙感技術在用于制作正射影像圖方面效果顯著，并且成圖的精準度越來越高，遠遠超過比例尺地形圖的精準度。衛星遙感技術在城市建設、城市規劃以及了解環境狀況和資源狀況方面具有強大的支撐作用。采用衛星遙感技術制作的城市影像圖具有目標辨認難度小、內容清晰、比例尺大以及轉釋較容易的優勢，這項技術已經廣泛應用于社會生產和發展的各個層面。該項技術還有助于治理生態環境、搜集專業信息、監測工程項目以及防止各種自然災害等工作的開展。
1.國內外普遍流行的衛星影像圖收集方式
隨著新科技革命的不斷深入，衛星遙感技術日新月異，目前國際上較為早期出現的衛星遙感技術是來自美國的Earth watch 衛星數據資源庫的QuickBird衛星影像，這款衛星影像的地面全色分辨率達到0.61m，成像款幅度達到16.5×16.5/km2，隨后美國相繼推出了Space imaging Ikonos和Land sat TM衛星遙感影像，這寬兩款衛星遙感較Earth watch的QuickBird的影像效果以及成像款幅度都有所提升。俄羅斯生產了一款Spin-2衛星影像，這款衛星影像在地面分辨率方面雖然不及美國的Land sat TM衛星遙感，但是其成像款幅度可以達到200×300/km2卻與美國的三種衛星影響有明顯的優勢。
2.衛星影像圖的糾錯、配準以及統一融合
2.1 數字糾錯
光學糾錯儀是一款用于將航拍模擬攝影片轉化為平面圖的工具，主要適用于傳統的框架模幅式的航拍攝像畫面的數字影像[1]。現階段出現了許多新鮮的衛星數字遙感技術，這些技術的影響數據采用傳統的光學糾錯儀就不能很好地轉化。因此，數字微分糾錯技術由此誕生。這是一項通過地面的有效參數以及數字地面的基本雛形，在設置適當的構想公式，并依據適當的數學模型控制范圍和控制點將航拍攝像畫面的數字影像轉化為正射影像圖的。這種技術不僅簡單、方便，而且適用范圍較廣，已經成為國內外普遍使用的數字糾錯技術。
2.2 影像糾錯
在影像糾錯過程中首先要明確兩點：
其一，GPS控制點是影像糾錯的關節點。
其二，采用相應的比例尺糾錯是完善影像糾錯的后續工作。在利用遙感衛星數據制作正射影像圖時，首先利用GPS的各個方位的控制點將影像的大致形體構造穩定，然后手動微調影像控制畫面。
最后在根據不同的比例尺的標準（一般以1：5000、1：2000、1：500為參考標準），對已經做好影像畫面的地形圖資料最后的影像糾錯[2]。在明確這兩個關鍵點后，制作出來的正射影像圖必然更加逼真、精準。
2.3 多光譜影像的配準
在應經完成糾錯的影像資料上在加以多光譜影像的配準，換句話說就是兩幅或者兩幅以上的影像進行對比、匹配，找出差異點，并在最終定稿的影像資料上進行補充。多光譜影像的配準一般根據特征和灰色度來進行。
2.4 影像的統一與融合
影像的統一與融合是指，將不同分辨率的衛星遙感數據影像資料進行統一并融合處理，經過統一融合處理過的影像資料其空間分辨率較高、目標識別較容易、有具有多光譜的效果，讓人初次看上去就有生動形象的畫面感[3]。在進行這部分操作的關鍵在于影像數據的糾錯以及多光譜影像的配準，只有這兩個步驟做到完備，那么影像的統一融合效果就會更佳。
3.衛星影像圖的構型
衛星影像正射圖的制作是一項極其復雜、涉及面廣泛的工作，主要包括前期的衛星遙感影像數據資料的采集，數字與圖像資料的糾錯、多光譜影像的配準、影響的統一和融合以及影像制作后期對重疊區、色調以及圖像的調整和嵌入等[4]。圖像的調整和嵌入需要將大量分辨率不同、形狀不同、研究區和交界處不同的圖像資料整合起來，再進行糾錯、配準和最后圖片的鑲嵌。因此，制作一幅效果良好、比例均衡的數字影像鑲嵌圖要經歷以下三個步驟。
首先，找準重疊區。衛星影像正射圖的制作過程中面對大量的圖片，可能會出現研究區域重疊、交接處重疊或者圖形重復等情況，這些情況是非常常見的。但是如何將這些重疊區尋找出來并在圖形資料中標記，有利于后期的圖像鑲嵌呢？這里就必須要注意到以下兩個方面：其一，找準相鄰圖像的重疊區域;其二，確定重疊區域后要以不同的記號標注。
其次，調整色調。調整色調是正射影像圖制作中一個重要環節，不同分辨率、不同成像條件或者圖片之間存在許多差異的圖像，由于要實現衛星影像正射圖的完整效果，因此鑲嵌的圖像的差異性較大、輻射水平不同的話，會嚴重因想到圖像形成的最后質量，圖像的光感度、亮度的差異也就會千姿百態，不能夠成為一幅比例均衡的衛星影像正射圖。因此，這個環節中要注重圖像色彩、色調的調節。因此，在調節色彩和色調時要尋找顏色相近、色調差異小的圖像，而色彩差異較大的圖像，要采用專門的技術對其進行調整，以實現整體效果。
最后，圖像嵌入。在確認重疊區和調整色調兩個步驟完成之后，就是最后的圖像嵌入工作了。這個環節必須要注意的就是尋找色彩相近、位置相鄰的圖像進行鑲嵌，嵌入時須在兩幅待嵌入的圖像中確認一條連接縫合線。這條連接縫合線的質量與最后圖像嵌入的效果好壞息息相關，因此連接縫合線的選擇必須萬無一失。兩幅嵌入的圖像在嵌入過程中在連接縫處也許會出色調不一致的情況，這時必須利用亮度潛入的方法對兩幅的圖像的色調進行最后的調整，調整至視覺感官和諧為止，這樣一來，連接縫合處的破綻才不至于一眼就能探出。
4.結束語
衛星影像正射圖的制作是一項極其復雜、涉及面廣泛的工作，主要包括前期的衛星遙感影像數據資料的采集，數字與圖像資料的糾錯、多光譜影像的配準、影響的統一和融合以及影像制作后期對重疊區、色調以及圖像的調整和嵌入等。利用衛星遙感數據來制作正射影像圖時，在實施數字與圖像資料的糾錯、多光譜影像的配準、影響的統一和融合這三項操作時一般使用真悶的遙感影像操作軟件Cyberland，在進行影像制作后期對重疊區、色調以及圖像的調整和嵌入這三項操作時，一般采用專業的影像處理系統ImageXuite。
參考文獻
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[2]劉鵬，黃國清，車風.淺談高質量數字正射影像圖的制作[J].城市勘測，2012（5）：80.
一、材料與方法
醫學影像教學多媒體腳本220個，586電腦加外置光驅及其光盤，帶透掃的愛克發掃描儀一臺，錄像機、VCD機、刻錄儀各一臺。電腦安裝 PowerPoin、PhotshoP和 Record電腦軟件。制作方法：（1）打開PowerPoin軟件，選好應用模版，按照腳本內容在軟件的大綱形式下輸人文字部分內容；（2）使用掃描儀通過Photoshop軟件把腳本的插圖掃描存盤，或外置的650MB的OM光盤，掃描條件選用真彩色32位、200～600dPi。（3）在播放狀態下通過Record軟件剪接錄象帶或VCD影像內容，（4）在Powerpoin軟件幻燈片形式下進行多媒體編排、加工、加符、加色的修飾及背景的制作。（5）通過插入功能把圖像及影像文件調進PowerPoin文件并進行放大編排等處理；為了增加圖文并茂效果，盡可能在插圖的同一張演示電子幻燈片上編寫必要的文字；（6）幻燈片的動畫設計和編排；（7）放映形式下多媒觀摩，觀察放映效果。
二、結果
1、本文完成了各個系統醫學影像多媒體教學課件220個，共11000多張文字和4000多張插圖的和2小時的影像文件的多媒體演示圖像。2、每個多媒體課件全面地包括了腳本的內容，遵循規定的格式：“教學目的與要求一基本原理一病理一病理與影像學聯系一影像學檢查方法一影像學表現一診斷和鑒別診斷要點一小結”。3、圖像或影像文件插入快捷，恰當、生動、并能順利播放；4、演示稿播放簡單、方便；5、制作的多媒體課件成為包含圖、文、聲、色并茂，動、靜態結合的演示稿。
三、體會
1 、醫學影像多媒體教學課件內容制作的完整性。一個好的醫學影像多媒體課件首先應該考慮教學內容的全面性和腳本真實反映。本文制作的多媒體課件，都先把腳本的文字內容部分輸入，作為每個課件的綱和線或比喻為樹干。如根據腳本規定格式，每個課件都包括“教學目的與要求一基本原理一病理一病理與影像學聯系一影像學檢查方法一影像學表現一診斷和鑒別診斷要點一小結”等，這樣就保證了重點內容的編入。根據內容需要插入圖像、影像文件內容，使之利于演示和講解。在圖文內容中再配以適當的顏色，聲音和動畫效果的編人。使制作的多媒體保件內容全面，圖文并茂，聲像同存，動靜結合。給教師提供一個操作方便，演講自如的講稿，給學生提供一個圖文聲像全方面教育的醫學影像學習環境。
一、與眾不同的娛樂工具
為了滿足家庭用戶需要，不少品牌機都內置了各種軟件，而隨著娛樂需求的提升，預裝影像制作軟件也成為品牌機的特色，不少多數品牌機預裝的軟件都過于復雜，譬如《繪聲繪影》雖然功能強大，但上手卻不容易，而惠普品牌機預裝的Muvee AutoProducer軟件，制作家庭短片極其簡單，任何人都能很快上手，特別適合計算機操作不熟練的家庭普通用戶。
在功能實現方面，利用Muvee AutoProducer只需簡單的四步，就能制作出別具一格的多媒體短片，譬如從計算機中導入影像和圖片，可使用Muvee AutoProducer直接從攝像機捕捉影像；也可以加入自己喜歡的音樂，并利用軟件內所附的模板，為作品選擇風格，根據作品展示需求，選擇文件格式，可讓小朋友和老年人也能制作出高水準的家庭電影。
二、加入電影字幕、畫外音
我們知道，制作字幕和畫外音是多媒體編輯中較為復雜的步驟，要想讓字幕或畫外音跟視頻畫面同步對準，就需要非常細致、而且反復地調動幀畫面，這會讓操作者感到極為枯燥。但制作字幕和畫外音對整個視頻效果的幫助時非常大的，比如學學電視節目，給旅游畫面配上知識介紹性的文字；學學明星MV，為女友的生日加上感性的畫外音等等，
盡管Muvee AutoProducer功能簡單，但對最終效果有幫助的功能還是不會缺少的，譬如利用magicMoments和magicSpot功能，可分別為影像素材和圖片素材添加字幕以及畫外音（如圖1、圖2）。而目前流行的AVI、MJPEG、WMV、3GP、JPEG、BMP、PNG等格式都能進行編輯。但需要注意，在進行畫外音錄制時，需要用到麥克風，使用時打開設備，在預覽視頻時對著話筒配音即可。
三、融入背景音、視頻模板
為短片添加音樂文件，是多媒體制作軟件必不可少的功能，對于普通家庭用戶來說，只需把自己喜歡的流行音樂配到家庭電影中即可，也沒太多必要對音頻進行過多的編輯，所以Muvee AutoProducer在音頻制作部分也顯得非常簡易，只有添加音樂文件功能，沒有變換音軌、剪切合并音樂文件等專業功能。不過由于軟件沒有音頻編輯功能，如果在制作家庭電影時想要編輯背景音樂，此時可利用Adobe Audition工具進行編輯。
調用現成視頻模板，讓影片有鮮明的個性特色，這是Muvee AutoProducer最大亮點，這可以讓小朋友或老年人也能制作高水準家庭電影，軟件提供了五種畫面風格不同的模板（如圖3），當選擇其中一個后，屏幕下方會有該風格的文字說明，并且在軟件主界面的預覽窗口中會即時顯示動態畫面，操作者可以非常直觀地看到模板的效果。此外，軟件提供的總預覽功能非常實用，這樣可以直觀看到最終效果，以便及時修改不足之處，而且進行總預覽之前并不需要漫長的渲染等待時間。
四、合理選擇影片輸出格式
關鍵詞： 空中三角測量； 數字正射影像圖； 數字攝影測量； 數字高程模型
中圖分類號： TP3174 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2163（2013）03-0087-04
Large Scale Aerial Digital Image Ortho-image Map
Production Technology and Applied Research
HE Hengliang， LI Linhui
（Information and Computer Engineering College， Northeast Forestry University， Harbin 150040， China）
Abstract： in order to solve the problem of inconvenience of measuring stand forest factors， to develop the advantage of aerial photogrammetry and digital image processing technology in forest management and operation， the paper uses 2008.9.22 shot of cold water experimental forest 1：8000 aviation digital imaging applies ERDAS platform for the study， and discusses the use of aerial triangulation method to generate cold water area south of freedom with the digital terrain model and orthophoto map process. This study makes the further forest terrain information extraction and query possible， provides the basic data for the production of digital imaging， and follow-up studies.
Key words： Aerial Triangulation； Digital Orthophoto Map；Digital Photogrammetry； Digital Elevation Model
1 數字攝影測量
攝影測量學的主要任務是研究像片與所攝物體之間的內在幾何和物理的關系。攝影測量學的發展歷經模擬攝影測量，數字攝影測量兩個階段。目前廣泛使用的是數字攝影測量方法，并以其來開展研究。本文使用數字攝影測量的方法制作數字正射影像圖，為后續內容的研究，如林分因子的提取、森林資源信息的正確表達提供基礎數據和實施保證。
利用航片制作正射影像圖，可以改變由地形起伏和傳感器誤差而引起的像點位移。數字正射影像（digital Orthophoto Map）就是利用數字高程模型對掃描處理的數字化的航空像片/遙感影像（單色/彩色），通過去除由于傳感器和相機旋轉、地形起伏等因素引起的位置誤差，即經逐個象元所進行的投影差改正，而最終生成平面無變形的數字正射影像。
2 研究區域概況
研究區域為黑龍江省涼水自然保護區，所屬中國東北東部山地小興安嶺山脈的東南段，位置跨越從東經128°47′8″到東經128°57′19″，從北緯47°6′49″至北緯47°16′10″。所涉及區域的總面積為12 133hm2，森林總蓄積量170.0萬m3，森林覆被率98%。
本研究應用2008年秋季（9月22日）涼水林場數字航空像片和航攝成果報告書及2009年5月所進行的森林資源二類調查的數據加上角規點的調查數據，也包括相應帶有控制點的刺點照片。攝影比例尺為1：8 000， 航攝儀類型為RC-10，每張航片占用空間467MB，共約89G。本次研究采用涼水實驗林場的一個航帶進行分析，涉及像片號范圍166～179，共13張像片，約5G數據。
3 數字正射校正原理
數字校正的實現就是將中心投影的影像經過數字校正而形成正射投影的過程，其具體原理就是以投影中心點、像點和相應的地面點三點共線為條件，以單張像片為解算單元，借助像片之間的公共點和野外控制點，將各張像片的光束連成一個區域進行整體平差，求得解算模型，再利用數字地形高程模型對原始非正射影像進行糾正，使其轉換為正射影像。
航空攝影測量的幾何處理任務是根據像片上的像點位置確定相應地面點的空間位置。要使用數字圖像方法處理用相機攝取的像片，首先需要將航空像片進行掃描，形成數字圖像。數字圖像在計算機屏幕上使用的是像素平面坐標系，而成像的航空像片則是相機膠片，使用的坐標系是影像平面坐標系，其坐標原點一般位于影像中心。因此，就要進行像素坐標和影像坐標的變換，兩個坐標系的示意圖如圖1所示。
圖1 像素坐標與影像坐標轉換示意圖
Fig.1 Conversion diagram of pixel
coordinates and image coordinates 第3期 何恒亮：等，大比例尺航空數字影像正射影像圖的制作技術及應用研究 智能計算機與應用 第3卷
影像上的點均對應著具有地圖投影的坐標，即大地坐標，如果要根據影像上的點求取對應的大地坐標，還需要在地面空間坐標系統和影像空間坐標系統之間進行轉換。地面坐標系示意圖如圖2所示。
圖2 影像空間坐標系統和地面空間坐標系統
Fig.2 Image space coordinate system and the
ground space coordinate system
為實現這些點坐標間的轉換，還要進行內外定向。通過內定向，可以恢復像片和攝影機的相對位置。框標為攝影機焦平面上固定位置的光學機械標志，用于建立影像坐標系。內方位元素一般由攝影機制造商提供在儀器說明書上。內方位元素包括像主點在影像坐標系中的坐標（x0，y0）和焦距f。通過外定向，可以建立影像空間坐標系與地面空間坐標系的變換方程，求解內外方位元素，進而得到所研究的像片與所攝物體間的幾何和物理關系。
4 數字正射影像制作過程
數字正影像制作過程主要有三個步驟。第一步，使用光束法進行空中三角測量求解內外方位元素；第二步，根據區域文件，產生研究區域的數字化高程模型；第三步，生成區域正射影像平面圖，具體流程如圖3所示。
圖3 數字正射影像圖制作流程
Fig.3 Digital orthophoto map production process
4.1 數據準備
（1）大地坐標參數：投影類型為：ransverse Mercator；橢球體類型：Krasovsky；基準面類型：Krasovsky定義的基準面；中央子午線比例尺因子：1；研究區所在的投影帶：第22帶；帶的中央子午線的經度：129度；投影原點的緯度：0度；坐標原點西偏：500 000m；坐標原點北偏： 0。
（2）內方位元素：攝影機型號： RMK 15/23；焦距：F=153.268 72（mm）；框標：格式為（X，Y），具體四個框標值為（106.005，-106.001）、（-106.010， -106.000）、（-105.999 106.001）、（106.001，106.002）；像主點坐標：OX=0.006 63、OY=-0.002 76。
（3）地面控制點：地面控制點為已知X、Y、Z的可識別地物，本研究區地面控制點為通過GPS實地測量得到的。在每個控制點的地理位置上用GPS測得X、Y、Z的同時，在航空像片的硬拷貝上則是對每個選定的地面控制點影像刺點，獲得刺點像片，再通過掃描獲得數字圖像。本研究區域所涉及的航片號從166～179。具體的控制點坐標如表1所示。
表1 研究區域控制點信息
Tab.1 Control point information in study area
控制點號 X Y Z 含控制點的刺點像片
0 316 601 22 495 638.642 5 223 551.346 313.844 166、167
0 316 602 22 495 240.522 5 223 260.697 307.473 166、167、168
0 316 603 22 495 111.051 5 223 161.311 306.485 166、167、168
0 317 401 22 490 702.199 5 5 223 128.658 6 290.784 3 174、175、176
0 317 801 22 488 404.229 9 5 223 151.000 3 297.367 9 177、178、179
0 317 802 22 488 787.792 7 5 223 851.220 5 299.791 6 176、177、178
0 317 803 22 489 015.830 4 5 223 544.459 297.543 8 176、177、178
4.2 應用LPS模塊制作正射影像圖
4.2.1 空中三角測量
（1）首先創建工程文件，選定進行空中三角測量的大地坐標參數，加載圖像，可是一幅或多幅圖像，輸入內方位元素的值。需要注意的是，要確定飛行的路線是從東向西飛行，還是從西向東飛行，本次研究的航帶為從東向西飛行，所以其方向選擇為。設置平均飛行高度為3 000米。當框標數據輸入完畢后，LPS模塊會自動計算誤差，如果結果小于0.33個像素，表明可以接受，如果大于，需要重新調整框標位置。本研究中誤差為0.06。結果如圖4所示。在內定向中完成像素坐標系和影像平面坐標系的轉換。
圖4 內定向中框標的輸入
Fig.4 Inputting the fiducials values
（2）輸入地面控制點，目的是獲取航空的外方位元素。控制點可分為3種：平高控制點、平面控制點和高程控制點，在控制點類型欄中要分別設置為Full、Horizontal、Vertical。FULL控制點為地面坐標X、Y、Z已知的點，Horizontal控制點為水平控制點，只需知道X、Y坐標即可，Vertical控制點為豎直控制點，僅要求Z坐標。外方位元素共有6個，在空中三角測量時通過共線方程進行求解，要求已知最少3個控制點（X，Y，Z）才能解出外方位元素，為了得到較好的精度，需要采用更多的控制點來進行平差。
（3）連接點的自動化采集。連接點是同一個地物在相鄰兩幅或多幅航片上的同名像點。連接點的地面坐標未知，既可以手工量測，也可以自動量測。一般采用自動量測。在LPS模塊中，可以實現連接點的自動化采集。自動量測后，還可以對每一個連接點通過左右窗口查看該連接點是否符合精度，如果精度沒有達到要求，就要對其進行刪除，或者像定位控制點一樣進行重新定位。圖5為兩張相鄰圖像自動化采集連接點后的結果。圖6為研究航帶中全部13張圖像連接在一起的連接點自動化采集結果。
（4）執行空中三角測量。經過以上操作，已經獲得了圖像上的控制點和相鄰圖像上的連接點。具備了利用LPS模塊進行空三加密所需要的完整信息，就可以求取每張航片的外方位元素、各連接點、平面控制點、以及高程控制點的三維坐標。通過三角測量的結果，查看其方差，若達到精度要求，則選擇accept，接受此測量結果。至此，得到了正射影像圖，如圖7所示。
圖5 兩張相鄰圖像自動化采集連接點效果圖
Fig.5 The result of check points automated
collection in two images
圖6 研究區域所有13張圖像的連接點自動化采集結果
Fig.6 The result of check points automated
collection in thirteen images
圖7 執行空三加密結果
Fig.7 The results of triangulation
4.2.2 DEM的獲取
原始數據有涼水實驗林場的DEM數據，通過在ArcView軟件中進行掩膜處理，得到研究航帶的區域DEM數據。
