高分7(GF7)卫星数据制作平原地区DSM/DEM(一)

李国春

GF7 DEM/DSM制作让我纠结了好一阵子了，总希望通过不进行人工干预达到一些网站展示的处理结果。后来我发现原来人家那是手工编辑后的结果。因为这种技术路线总体上就有它的局限性，想不进行人工编辑直接拿出来就有完美的结果不太现实。大家发表出来的结果大都是手工编辑后的，也难怪，人们总是会倾向于展示自己认为满意的结果。:)

RSD制作DEM/DSM数据的方法在《高分7(GF7)卫星数据制作DEM》已经介绍过，这里再介绍一下近期针对平原区域求精完善的过程。还有就是将一些主要计算的中间结果和处理编辑过程都交给用户自行处理，用户可以根据本地地形地物特点编辑处理以得到更为精确的本地DEM产品。

RSD 3.3.1针对平原地区地貌，重新设计了DEM制作过程。其实只是增加了一些参数给用户处理更大的灵活性，并没有太大的本质上的改进。山区DEM制作容后续分析评价。

说明：本文介绍的处理结果均无人工编辑。本人时间比较紧，一个人的团队又没有其它成员协助，没时间顾及这些重复劳动的工作。以前有介绍基于对象的高程编辑，又有了一点改进，后续再介绍如何进行手工交互编辑。

一、原理

根据GF7前后视探测成像原理，在核线上检测像点位移得到前后视视差，构造出视差图，再使用视差图计算得到逐像点的高程。像点位移是发生在沿核线方向的，理论上在与核线垂直的方向上前后视没有视差。但是观察GF7数据，前后视卫星方位角并不在180°直线上，再加上二者卫星探测天顶角不同，需要纠正成直线核线形成核线图，然后进行核线匹配得到视差图。

这样需要对前后视图像先刺点得到一系列的同名点，依据这些同名点建立一个核线方程，生成核线图像。在核线图像上就基本能够满足像点位移只发生在沿核线方向而垂直核线的方向上基本没有视差的条件。考虑到实际存在探测角度的不一致和核线图的误差，在与核线垂直方向给与一定的容差，而不是使用单一的一条核线数据，以提高计算结果的稳定性。

RSD计算输出的高程使用基准高程进行校准。实际上计算连接点时，所有连接点用一个二维平面进行了拟合，所有视差都是在这个平面上的位移，根据视差所算得的高程也都是相对这个平面的相对高程，有正有负。这个平面暂且称之为相对高程平面。转换成真实高程时，需要根据该范围真实高程在该范围拟合另一个平面，称为绝对高程平面。以两个平面均值点为基准，计算两个平面逐像点的高程差。这个方法在平原地区由于两个平面基本是平行的，这个高程差可能只用一个常数就可以。在山区由于TIE POINT 采集分布原因会造成相对高程平面倾斜，与绝对高程平面不平行发生相交，需要逐点计