合理布控情況下,利用MAXAR 30cm HD立體影像可達到1∶2000製圖需求

隨著社會經濟不斷發展，各行各業對高精度地圖的需求日漸增多。傳統的 1:2000 地形圖數據主要是利用航空攝影測量等方法獲得，受天氣和空域影響較大，存在諸多局限性。近年來，隨著衛星遙感影像的空間解析度不斷提高，現代遙感技術已能提供動態、快速、準確的對地觀測，直接帶動了遙感製圖水平的提升。

目前，業界解析度最高、精度最高、採集能力最強的商業衛星群，來自地理空間智慧領域的全球佼佼者——Maxar 公司。Maxar 衛星影像是全球解析度最高的商業衛星影像，空間解析度高達30cm。Maxar旗下的 WorldView、GeoEye 30cm HD 等產品，又進一步增強了 Maxar 30 cm 級別衛星影像的採集能力和歷史存檔影像數據的提供能力。

領先的技術優勢使 Maxar 30 cm HD 立體影像數據產品成為全球用戶的優先選擇之一。在國內，業界也在逐漸增強對該產品的認識和應用。近期，在中國測繪學會的指導下，由Maxar公司和北京航天世景信息技術有限公司聯合舉辦的「MAXAR杯」30 cm HD高解析度衛星影像製圖處理大賽二等獎獲獎團隊江蘇省測繪工程院和三等獎獲獎團隊福建省測繪院分別開展了基於 Maxar 30 cm HD 立體衛星影像的 1∶ 2 000 地形圖測繪實驗，並生成相關精度報告，對成圖質量進行了客觀定量評價，有效填補了 30 cm HD 高解析度衛星影像應用於製圖領域精度論證不足的空白。

江蘇省測繪工程院：

Maxar 30cm HD 立體影像用於大比例尺地形圖測繪應用廣泛

江蘇省測繪工程院選取南京市六合區為研究區。研究區覆蓋面積約 25平方公裡，大部分區域為地勢較平坦的緩崗，北部有小丘陵，最高海拔約 146m，代表了南京市低山緩崗的地形特點，如圖1所示。

圖1：研究區地形示意圖

研究區域使用的數據源為 30 cm 解析度 Worldview2 同軌道立體HD 產品，通過採用攝影測量方式進行數據立體採集，在像控的基礎上恢復立體模型，進行內業採集定位、內業數據編輯等。測制完成後，再對數字地形圖按平面、高程兩個方面進行精度檢測。

對照《基礎地理信息數字成果 1∶500 1∶1 000 1∶2 000 數字線劃圖》（CH/T 9008.1-2010）中提出的 1∶2 000 地形圖平面和高程精度要求，江蘇省測繪工程院報告顯示：綜合看來，對於平地、丘陵地，利用 Maxar 30cm HD 立體影像數據進行 1∶2 000 地形圖作業生產是可行的，成圖結果的平面和高程精度基本滿足 1∶2 000 地形圖的測圖精度。而且，利用Maxar 30cm HD 衛星影像，可以生產高質量的數字正射影像圖 (Digital Orthophoto Map,DOM)、數字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)和數字線劃地圖（Digital Line Graphic,DLG）產品。利用該影像製作的正射影像圖具有色彩分明、紋理清晰、信息豐富等特點（如圖2），可以用於土地覆蓋/利用調查、城市規劃、精準農業、綠地現狀調查與規劃、森林監測、生態環境監測等領域，具備廣泛行業應用價值。

圖2：試驗區正射影像圖

例如，綜合利用由30cm的HD影像製作生成的DOM並與數字表面模型(Digital Surface Model,DSM)相結合能更準確地提取建築物信息，此外，可以對兩期DSM進行差值計算，根據高程的變化情況，快速發現疑似違章建築。特別是對頂層加蓋的情況，通過兩期DOM的對比，違法行為往往不易被發現，而根據高程變化信息能夠比較好地進行輔助判斷，能夠為城市規劃與管理提供支撐。

圖3：前後時相DSM對比

圖4：前後時相DSM差值計算結果，快速檢測出高程變化區域

圖5：前後時相DOM對比，可發現上圖兩處紅框區域為疑似違章建築

福建省測繪院：

三種情況下 RPC 所構建衛星影像立體像對的測圖精度均滿足要求

福建省測繪院選取了以福建省三明市將樂縣城為中心的 25（5*5）平方公裡區域作為研究區，區域內包含平地、丘陵、山地等地貌，是福建比較典型的地區。

圖6：測試範圍及數據概況

本次分別測試了三種情況下 RPC 所構建的衛星影像立體像對測圖精度，並參照國標 GB/T 7930-2008 《1:500 1:1000 1:2000 地形圖航空攝影測量業內規範》丘陵地平面 0.6 米高程 0.5 米的精度指標，得出結論：三種情況下 RPC 所構建衛星影像立體像對的測圖精度均滿足要求。MAXAR 公司提供的 30cm HD 立體影像產品能夠達到 1:2000 製圖的精度需求，加之其重訪周期短，數據獲取便捷，單景影像覆蓋面積大，完全可以為縣、市、省級 1:2000 比例尺系列數字產品的製作及更新提供強大的數據保障能力。

「自然資源的利用和管理除了需要地物面積、位置等水平向信息，還需要垂直向信息。」 中國自然資源航空物探遙感中心研究員楊金中表示，「地質行業在轉型，目前無人機的應用較多，無人機傾斜攝影主要集中在1:500 - 1:1000的三維製作領域。如果能夠通過衛星實現1:2000高精度製圖（包括高程），則可以很大程度地解決行業應用問題。」

綜合考慮測圖精度和生產效率，利用 Maxar 30cm HD 立體影像數據進行大比例尺地形圖測繪成為測繪產品生產的一種重要技術手段。未來，隨著遙感衛星影像空間解析度的不斷提高，利用更高解析度的 Maxar HD 衛星影像開展 1∶2000 甚至更大比例尺的測圖將成為可能，衛星影像立體測圖有望大規模補充航空攝影，在城市規劃、工程建設、地質勘探、防災減災等領域發揮更為重大的作用。

關於Maxar Technologies

Maxar是一家地理空間智慧公司，是地球智慧信息和空間基礎設施領域值得信賴的合作夥伴和創新者，為政府和商業客戶提供顛覆性的價值，幫助他們監測、理解和應對我們不斷變化的地球；提供全球寬頻通訊；探索和推進空間利用。2019年2月，DigitalGlobe、SSL和Radiant Solutions統一於Maxar品牌麾下，從而打造一個更精簡、更專注的組織，能夠更好地應對空間和情報行業發生的快速變化。

Maxar簡化了對地球關鍵信息的訪問，使客戶能夠應對影響環境、經濟和生活的複雜問題。

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