1、Map Matrix软件概述

　　Map Matrix系统是基于航空，卫星遥感，外业等数据进行多源空间信息综合处理的平台。它不但为基础数据生产，处理和加工提供了一系列集成的工具，而且还采用了统一的数据管理接口将处理的数据有效的管理起来，为后期数据增值和共享提供基础。成为数据的采集、处理、编辑、入库、维护和更新等空间地理信息数据处理的整体解决方案，该系统可广泛地应用于基础测绘、城市规划、国土资源、卫星遥感、军事测量、公路、铁路、水利、电力、能源、环保、农业、林业等众多应用领域。

　　Map Matrix系统有DATMatrix、Map Matrix、Ept、FlightMatrix等四个功能模块，集空三加密、矢量采集、影像处理和图幅整饰于一体，可以在本系统中由原始影像开始处理，生成立体模型，然后经过一系列处理获得需要的4D 产品，并进行进一步的编辑和入库管理工作，或者直接导入其他系统的数据成果进行处理。在一个数据生产加工项目中，可以进行各种比例尺的数字线化图、数字高程模型、数字正射影像制作，以适合城市勘测、国土等行业不同比例尺、精度、类型区域数据综合处理、建库的需要。Map Matrix系统自动化程度高，处理速度快，大大缩短了作业时间，减少了操作员的工作量。同时，系统也提供全自动，半自动和完全手工操作等人机交互的友好界面方式，可以充分发挥作业员的经验优势来处理复杂地形区域的影像。

　　2、Map Matrix“数字天水”地理空间框架DOM制作

　　“数字天水”地理空间框架DOM制作为了加快推进天水市信息化建设，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路，甘肃省天水市人民政府提出了建设数字天水的战略目标。在数字天水建设总体规划中，数字天水地理空间框架建设属于“数字天水”支撑体系核心内容之一。

　　“数字天水”地理空间框架DOM制作主要利用高分辨率航空摄影像片、相机报告及相关文件和外业控制点测量成果在DATMatrix进行空中三角测量、自动内定向、相对定向、绝对定向和平差计算，获得空三加密成果;采集特征线特征点构成三角网创建DEM，利用DEM对航片影像进行数字正射纠正，通过对数字正射纠正的影像进行拼接、色调调整、图幅裁切，最后对标准图幅图廓整饰，获得数字正射影像图产品。

　　2.1DOM制作流程见下图.

“数字天水”地理空间框架DOM制作生产工艺流程图

　　2.2空三加密

　　在“数字天水”地理空间框架DOM制作，采用DATMatrix进行空三加密，以单独实测控制点或实测控制点+DGPS坐标为基础，以小数码航片作为空三加密的原始数据，通过自动匹配相关影像产生自动匹配点。首先在此软件下新建测区、设置相关测区参数;然后在新建测区文件夹下新建控制点文件和航带文件夹，分别根据控制点性质和精度进行分组。对引入的航片进行分析，输入必要相机信息文件和影像信息文件;最后有DATMatrix软件自动完成影像内定向和相对定向。完成定向后检查控制点的加密和精度是否符合设计要求，否则应在标准点位加连接点、控制点，能够点位预测把其他整个测区中未添加的点预测出来，然后通过人工干预的方式在立体模型对个别内定向和相对定向的问题数据进行处理，最后反复调用PATB进行结算，直至所有的加密点内定向框标测量误差≤0.02mm。

　　2.3DEM采集

　　Map Matrix通过特征线和特征点得采集、影像匹配等方式生成，由于影像匹配受到地形地貌的影响，会使得到的DEM不够精确。天水市地区山大沟深、城市建成区房屋高低错落大，DEM构建过程较为复杂且DEM质量不好控制，需要大量人机交互编辑。“数字天水”地理空间框架DOM制作生产中采用的是采集特征线、特征点的方法。在Map Matrix中导入空三加密成果，创建立体模型，采集特征线和特征点的方法构成不规则三角网生成DEM，进而对DEM进行编辑。

　　2.3.1DEM的编辑和拼接

　　在FeatureOne窗口下采集等高线、陡坎的坎上、坎下以及道路边线作为特征线，引入DEM编辑窗口利用量测点内插、匹配点内插、道路推平等命令对DEM进行编辑。在采集等高线时，山区等高距为2m，平地和丘陵的等高距为1m，对所有地形特征点、特征线进行三维坐标量测，除特征线外，还需要注意与高程有关的其他要素的采集，如各种水岸线、森林区，在量测地形特征点、线的基础上，应适当增加量测部分地形点，来保证DEM的精度要求，在采集完特征线后，依次采集高程点，采集完特征线和特征点后，在FeatureOne进行拓扑检查，完成线自相交或者打折、线与线相交、点线矛盾、线矛盾的检查、确定特征线和特征点的正确性。在工程浏览窗口中点击DEM拼接输入相关参数和命令系统自动开始进行影像拼接处理。处理完成后，系统会将不同误差分布的情况用不同颜色表示出来。

　　2.3.2DEM的输出

　　DEM的输出时根据所采集的特征线、特征点数据生成DEM。DEM生成时格网间距为2m×2m，DEM的特征线和特征点必须在立体状态下切准地面，一般误差允许在两倍中误差范围内。若出现部分的DEM特征点、特征线匹配超出误差范围或者匹配不精确，应在DEM编辑功能模块下重新采集特征线和特征点进行局部修改，以保证DEM的精度。

　　2.4DOM的生成

　　利用编辑后的DEM和采用双三次插值法对影像进行纠正，生成单张dom。在Map Matrix下创建DOM产品，设置DOM的参数，“数字天水”地理空间框架DOM制作生产的DOM对应的X方向间距和Y方向间距分别为0.2m，沿影像边沿和原始影像生成的单张DOM，并对单张DOM进行质量检查，不得有图像处理留下缺陷。否则利用Map Matrix对影像进行修补。

　　2.5DOM镶嵌与拼接

　　数字微分纠正后的单片正射影像，以空三加密区为单元生成dom会存在一定的色差，加密测区影像接边时，采取人工选取镶嵌线的形式，采用EPT软件，镶嵌线尽量沿着线状地物方向、地形变化比较平缓的山谷、平地等地貌选取。避免不了交叉现状地物时，不得垂直切断线状地物，可成一定角度进行裁切，同时特别注意避开悬崖、陡坡、新建高速公路、堤坝等地形变化剧烈的区域。镶嵌遇到高大建筑物、高架铁路(公路)、立交桥等人工构筑物时，应根据航摄影像情况尽量选择距像片边缘较远的影像，以减小投影差对构筑物平面精度的影响。确实无法避开时，必须保持构筑物视觉上的连续性，不能有错开、扭曲、变形等现象。为了避免可能引起的像素错位，裁切区域可以使用2-4个像素的羽化，较少像素错位导致的视觉效果。一个区域镶嵌完成后应及时与相邻区域进行无缝接边，接边线应选择在控制点附近，严禁超出控制范围接边。

　　2.6图幅分幅

　　图幅分幅依据国家标准1:2000进行分幅，图幅编号按西南角图廓点坐标公里数编号，图幅西南角坐标公里数编号时 X坐标在前，Y坐标在后,取至 0.01 km，对图框字体、图廓等进行整体修饰处理。

　　2.7质量检查

　　DOM图幅的检查主要包括空间坐标系、精度、影像质量(包括色差反差适中、色调均匀、纹理清楚、层次丰富、无明显失真、灰度直方图一般呈正态分布)、接边检查。空间坐标系的检查主要内容有DOM所采用的平面坐标系统、高程基准和所采用的地图投影各参数是否符合有关规范要求。精度的检查主要检查DOM像点坐标的中误差。影像质量的检查主要包括：整张影像色调是否均匀，反差及亮度是否适中，影像拼接处色调是否一致，影像上是否存在斑点、划痕或者其他原因造成的信息缺失的现象等。检查接边图幅之间是否同注记一致，有无色差、影像有无错位现象，接边的重叠区域不允许出现明显的模糊和重影。

　　2.8成果提交

　　数字正射影像图成果的提交主要包括：数字正射影像图数据文件、正射影像镶嵌线数据文件、元数据文件、数字正射影像图数据文件结合表、质量检查记录、质量检查报告和技术总结报告等。

　　数字正射影像图以光盘为主要储存介质，也可以使用磁带或磁盘等。成果外包装上应包括成果标记、生产单位、分发单位等内容，成果标记应包括成果名称、所采用标准的标准号、成果分类代号、图幅分幅编号、地面分辨率、最新生产等内容，根据需要也可以标石版本号。

　　3.结语

　　伴随着数字摄影测量技术的发展，数字正射影像产品在测绘、土地利用更新调查、林业普查等方面得到了广泛的应用，Map Matrix全数字摄影测量技术与国内同类技术相比，该软件自动化程度高，处理速度快，能够进行多幅图的各种操作，自动生成拼接线，实时更新数据，而作为数据信息源数据除了航空影像外，还有遥感卫星影像等，这就需要我们不断开发与探索、完善软件为DOM的制作提供一个更好的平台。

　　参考文献

　　[1]国家测绘局.2007.CH/T 1015.2-2007.基础地理信息产品1:10 000 1：50 000生产技术规程第2部分:数字正射影像图(DOM)[S].北京：测绘出版社.

　　[2]国家测绘局.2007.CH/T 1015.3-2007.基础地理信息产品1:10 000 1：50 000生产技术规程第3部分:数字正射影像图(DOM)[S].北京：测绘出版社.

　　[3]欧翠娟.浅谈基于MapMatrix的1:2000DOM制作[J].建筑勘测.2013.05： 83-86

　　[4]穆利娜.赵红梅.范兰.基于地形图矢量化数据利用Map Matrix进行DEM生产[J].测绘标准化.2012.28(1)：45-46