CHT 3009-2012 1：50 000地形圖合成孔徑雷達(dá)航天攝影測量技術(shù)規(guī)定（正式版）

A77備案號：37672—20121:50000地形圖合成孔徑雷達(dá)航天攝影測量技術(shù)規(guī)定2013-01-01實施國家測繪地理信息局發(fā)布I前言 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14總則 25空中三角測量 36數(shù)字線劃圖制作 57數(shù)字高程模型制作 68數(shù)字正射影像圖制作 69檢查驗收和成果上交 7Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)的起草規(guī)則依據(jù)GB/T1.1—2009。本標(biāo)準(zhǔn)由國家測繪地理信息局提出并歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國測繪科學(xué)研究院。11:50000地形圖合成孔徑雷達(dá)航天攝影測量技術(shù)規(guī)定本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了1:50000地形圖星載合成孔徑雷達(dá)航天攝影測量內(nèi)業(yè)工作的空中三角測量要求，以及數(shù)字線劃圖制作、數(shù)字高程模型制作、數(shù)字正射影像圖制作及檢查驗收和成果上交要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于1:50000成圖為主要目的的合成孔徑雷達(dá)航天攝影測量內(nèi)業(yè)工作。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T123401:250001:500001:100000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范GB/T123411:250001:500001:100000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范GB/T13989國家基本比例尺地形圖分幅和編號GB/T18316數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收GB/T24356測繪成果質(zhì)量檢查與驗收CH/T1004測繪技術(shù)設(shè)計規(guī)定CH/T1007基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品元數(shù)據(jù)CH/T1011基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:100001:50000數(shù)字線劃圖CH/T1015.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品1:100001:50000生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程第2部分：數(shù)字高程模型(DEM)CH/T9009.2基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:50001:100001:250001:500001:100000數(shù)字高程模型CH/T9009.3基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果1:50001:100001:25000-1:500001:100000數(shù)字正射影像圖3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動把尺寸較小的真實天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成為較大的等效天線孔徑的雷達(dá)。SAR干涉測量interferometricsyntheticapertureradar;InSAR將由SAR影像復(fù)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的SAR信號的相位信息作為信息源，利用這些相位信息提取地表三維信息的一項技術(shù)。2SAR衛(wèi)星使用極地軌道，當(dāng)衛(wèi)星由南半球飛往北半球時稱為升軌。降軌descendingSAR衛(wèi)星使用極地軌道，當(dāng)衛(wèi)星由北半球飛往南半球時稱為降軌。電磁場的電場矢量端點在垂直于傳播方向的平面上，隨時間變化所形成的軌跡。用H和V分別表示水平和垂直極化，SAR系統(tǒng)可有以下極化通道：——HH:發(fā)射是水平極化，接收是水平極化；—VV:發(fā)射是垂直極化，接收是垂直極化；——HV:發(fā)射是水平極化，接收是垂直極化；——VH:發(fā)射是垂直極化，接收是水平極化。干涉條紋圖interferogram經(jīng)過精確配準(zhǔn)后的InSAR影像對，將其振幅相乘，相位相減，形成干涉條紋圖。相干圖coherencemap在獲得干涉條紋圖的同時，也可根據(jù)相干系數(shù)的估算公式獲得InSAR影像的相干圖。相干系數(shù)是表征SAR影像相干性的一個重要指標(biāo)，也是相位解纏過程中常用的一種輔助數(shù)據(jù)。平地效應(yīng)flateartheffect指高度不變的平地引起干涉相位在距離向和方位向呈現(xiàn)周期性變化的現(xiàn)象。平地效應(yīng)使干涉條紋圖呈現(xiàn)為密集的明暗相間的干涉條紋，一定程度上掩蓋了地形變化引起的干涉條紋變化，使得干涉條紋圖不能直觀地體現(xiàn)地形的變化，也給相位解纏帶來較大困難。相位解纏phaseunwrapping在從干涉數(shù)據(jù)獲取的相位數(shù)據(jù)中，相位的值被限定在(一π,π)(稱為纏繞相位),要得到真實的相位信息則應(yīng)在這個值的基礎(chǔ)上加上或減去2π的整倍數(shù)。這個從纏繞的相位圖像中恢復(fù)真實相位信息的過程稱為相位解纏。地理編碼geocoding指由影像坐標(biāo)系投影變換到地理坐標(biāo)系的過程。4.1地形圖規(guī)格和精度地形圖規(guī)格和精度應(yīng)符合GB/T13989和GB/T12340的相關(guān)規(guī)定。34.2外業(yè)測量成果外業(yè)測量成果應(yīng)符合GB/T12341的相關(guān)規(guī)定。4.3技術(shù)設(shè)計技術(shù)設(shè)計書編寫應(yīng)符合CH/T1004的相關(guān)規(guī)定。4.4基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品的規(guī)格和精度基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品的規(guī)格和精度應(yīng)符合CH/T9009.2和CH/T9009.3的相關(guān)規(guī)定。4.5儀器設(shè)備和軟件作業(yè)中使用的測量儀器設(shè)備應(yīng)檢驗合格后，在有效期內(nèi)使用。測繪軟件應(yīng)通過檢測或認(rèn)可。4.6其他作業(yè)方法在符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定精度的前提下，可采用經(jīng)過實踐驗證并提供實驗報告的新技術(shù)和新方法，但應(yīng)在設(shè)計書中明確說明相關(guān)要求和規(guī)定。5空中三角測量5.1影像空中三角測量影像應(yīng)滿足下列要求：a)影像覆蓋范圍要稍大于加密區(qū)；b)對于區(qū)域網(wǎng)，SAR立體像對的前方交會角不應(yīng)小于10°;c)影像地面分辨率一般應(yīng)優(yōu)于4m,特殊情況下，對影像質(zhì)量較好、地物稀疏的地區(qū)，或修測圖件時，地面分辨率可放寬到8m。5.2外業(yè)控制點精度及布設(shè)5.2.1控制點基本要求空中三角測量控制點應(yīng)為平高點。5.2.2控制點測量精度外業(yè)控制點的測量精度應(yīng)符合GB/T12341中關(guān)于1:50000測圖的相關(guān)精度規(guī)定。在外業(yè)實測困難或特殊情況下，可利用同區(qū)域高分辨光學(xué)立體像對加密獲得控制點，精度應(yīng)滿足GB/T12341中關(guān)于1:50000地形圖攝影測量像控點精度要求。5.2.3控制點布設(shè)控制點布設(shè)應(yīng)滿足下列要求：a)像片控制點應(yīng)在區(qū)域周邊和中間均勻布設(shè)，每個點盡量控制多景影像；b)每個條帶內(nèi)不應(yīng)少于2個控制點，條帶內(nèi)相鄰控制點間隔不宜超過2景影像的跨度，控制點布設(shè)方案見圖la);c)每幅1:50000分幅圖范圍內(nèi)不應(yīng)少于1個控制點，控制點布設(shè)方案見圖1b)。4夏a)條帶內(nèi)控制點布設(shè)b)區(qū)域網(wǎng)控制點布設(shè)圖1控制點布設(shè)示意5.2.4檢查點布設(shè)檢查點主要用于影像區(qū)域網(wǎng)平差定向精度評定和SAR影像測圖精度的檢查。根據(jù)作業(yè)區(qū)域的實際通達(dá)情況，按照施測像控點的觀測要求，沿交通干線、城鎮(zhèn)附近區(qū)域測量施測一定數(shù)量且均勻分布的檢查點(每幅1:50000標(biāo)準(zhǔn)分幅圖包含1個點),用于區(qū)域網(wǎng)平差成果精度的檢查，檢查點應(yīng)盡量位于影像控制的最弱處。轉(zhuǎn)點應(yīng)在立體環(huán)境下進(jìn)行，上下視差不大于1.5個像素?？刂泣c和檢查點均應(yīng)轉(zhuǎn)刺到影像上，相鄰條帶、相鄰區(qū)域網(wǎng)之間接邊點應(yīng)相互轉(zhuǎn)刺。5.2.6加密點選取區(qū)域網(wǎng)加密點應(yīng)在包含不同條帶影像的重疊區(qū)域選取。應(yīng)優(yōu)先選擇前方交會角大、影像覆蓋重疊數(shù)多的點作為加密點。加密點應(yīng)選在SAR影像上明顯、清晰、易讀的地方；加密點的分布應(yīng)盡可能控制最大影像覆蓋范圍；應(yīng)充分考慮到SAR影像不同時相、不同側(cè)視的影像差異，加密點應(yīng)在包含該點的所有(或盡可能多的)SAR影像中能精確定位和量測；用于測圖控制的加密點的前方立體交會角應(yīng)大于10°。5.2.7平差限差基本定向點、多余控制點(檢查控制點)的精度及公共點的較差原則上不應(yīng)劣于表1中的規(guī)定。表1基本定向點殘差、多余控制點誤差、公共點較差最大限值地形類別點別高程限差基本定向點多余控制點公共點5地形類別點別高程限差基本定向點多余控制點公共點山地基本定向點多余控制點公共點基本定向點多余控制點公共點6數(shù)字線劃圖制作6.1.1InSAR復(fù)影像對的空間基線不應(yīng)超過臨界基線的20%,臨界基線由以下公式計算式中：B.——臨界基線；a——波長；R——斜距；p——距離向分辨率；a——本地入射角。InSAR復(fù)影像對選擇：InSAR復(fù)影像對優(yōu)先選擇時間基線小于1天或串行模式(TanDEM)的影像數(shù)據(jù)，一般不超過1個重訪周期。6.1.2InSAR復(fù)影像對配準(zhǔn)一般分為粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)兩步：粗配準(zhǔn)的精度應(yīng)達(dá)到像素級；精配準(zhǔn)的精度應(yīng)優(yōu)于1/8個像元。6.1.3干涉條紋圖生成：影像配準(zhǔn)后，經(jīng)共軛運(yùn)算可生成干涉條紋圖。6.1.4干涉數(shù)字高程模型(DEM)生成：經(jīng)過粗基線估計、平地效應(yīng)去除、干涉條紋圖濾波、相位解纏、精基線估計、相位到高程轉(zhuǎn)換、地理編碼生成干涉DEM。在精基線估計中引入控制點，控制點應(yīng)結(jié)合相干圖選在相干性較高區(qū)域，盡量保持均勻分布。6.1.5標(biāo)準(zhǔn)分幅數(shù)字高程模型(DEM)和數(shù)字表面模型(DSM)產(chǎn)品生產(chǎn)：采用外部粗DEM精化干涉DEM,進(jìn)行多側(cè)視方向DEM融合、局部補(bǔ)漏、圖幅之間拼接等處理。6.2構(gòu)建SAR影像立體模型6.2.1選擇SAR影像構(gòu)建立體模型，立體交會角不應(yīng)小于10°。66.2.2可采用下列兩種方法之一構(gòu)建SAR影像立體模型：a)由兩個同向正側(cè)視的條帶單視幅度斜距影像，根據(jù)測圖控制點、成像參數(shù)，進(jìn)行SAR影像立體像對絕對定向，直接構(gòu)成立體模型。b)由兩個同向正側(cè)視的條帶單視幅度斜距影像，根據(jù)測圖控制點、成像參數(shù)，進(jìn)行SAR影像立體像對絕對定向，然后根據(jù)干涉測量獲取(或其他來源)的DEM/DSM制作SAR影像理想立體像對，構(gòu)成立體模型。首先應(yīng)采用第一種方法，如構(gòu)建的立體模型不能用于立體觀測，則采用第二種方法。6.3地形和地物要素數(shù)據(jù)采集6.3.1應(yīng)采用判讀法測繪地物：對照外業(yè)調(diào)繪資料、單極化SAR影像、多極化合成假彩色影像、已有的地形圖和光學(xué)影像、樣片庫等資料進(jìn)行地物要素判讀，如水系(湖泊、河流、堤岸等)、交通要素(道路、鐵植被等。6.3.2對于陰影區(qū)域要素采集，應(yīng)采用升軌和降軌兩個方向的立體像對分別制作立體模型，導(dǎo)入立體觀測環(huán)境中，以一個方向的立體模型為主進(jìn)行要素采集，利用另一個方向的立體模型補(bǔ)充采集陰影區(qū)域6.3.3地貌、地物要素采集應(yīng)符合GB/T12340的相關(guān)規(guī)定。產(chǎn)品應(yīng)符合CH/T1011的相關(guān)規(guī)定。7數(shù)字高程模型制作7.1DEM數(shù)據(jù)采集及接邊DEM數(shù)據(jù)采集及接邊應(yīng)符合CH/T1015.2的相關(guān)規(guī)定。7.2圖幅裁切圖幅裁切應(yīng)符合CH/T9009.2的相關(guān)規(guī)定。產(chǎn)品應(yīng)符合CH/T9009.2的相關(guān)規(guī)定。8數(shù)字正射影像圖制作SAR影像正射糾正過程包括：a).根據(jù)測圖控制點建立的正射影像糾正數(shù)學(xué)模型和DEM/DSM數(shù)據(jù)，進(jìn)行SAR影像的正射b)進(jìn)行相鄰SAR正射影像的拼接和裁剪，生成標(biāo)準(zhǔn)分幅正射影像。8.2SAR正射影像的后處理8.2.1對于多極化SAR影像，利用HV(或VH)、VV、HH極化方式合成假彩色影像。8.2.2可采用線性增強(qiáng)、拉伸、直方圖均衡等影像處理方法，使整個圖幅的影像反差適中、色調(diào)均衡。8.3SAR1:50000數(shù)字正射影像圖的生產(chǎn)和檢驗8.3.1根據(jù)正射糾正所用控制點或多余檢查點的殘差統(tǒng)計計算的單景SAR影像的點位中誤差，應(yīng)符合GB/T12340的相關(guān)規(guī)定。8.3.2檢查鑲嵌的接邊精度是否符合CH/T9009.3的相關(guān)規(guī)定，接邊超限應(yīng)返工處理。接邊差符合規(guī)定后，選擇鑲嵌線進(jìn)行鑲嵌處理。鑲嵌后的影像應(yīng)確保無明顯拼接痕跡，過渡自然，紋理清晰。8.3.3圖幅裁切范圍參考CH/T9009.3的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。8.3.41:50000數(shù)字正射影像圖圖廓整飾應(yīng)符合CH/T9009.3的相關(guān)規(guī)定。8.3.5數(shù)字正射影像圖產(chǎn)品包含元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)內(nèi)容及填寫應(yīng)符合CH/T1007的相關(guān)規(guī)定。在數(shù)據(jù)體文件頭或單獨的文件中，應(yīng)包含影像的控制點信息。8.3.6數(shù)字正射影像圖產(chǎn)品的檢驗應(yīng)符合GB/T18316的相關(guān)規(guī)定。9檢查驗收和成果上交9.1檢查驗收檢查驗收應(yīng)符合GB/T24356的相關(guān)規(guī)定。9.2成果上交9.2.1空三加密成果空三加密成果按以下內(nèi)容逐項登記整理并上交：a)控制點、檢查點和連接點分布略圖；b)加密點、測圖定向點、檢查點像片坐標(biāo)和大地坐標(biāo)；c)其他相關(guān)資料。9.2.2數(shù)字線劃圖成果數(shù)字線劃圖成果按以下內(nèi)容逐項登記整理并上交：a)分幅