系统针对西部测图工程大规模使用高分辨率遥感影像进行地形图测绘的实际需求，以现代摄影测量与遥感科学技术理论为基础，融合计算机技术和网络通讯技术，实现了高分辨率遥感影像在生产中的实际应用，为西部测图工程的顺利开展奠定了坚实基础。

　　该系统的成功研制将在基于高分辨率遥感数据处理技术集成的测绘技术保障能力建设方面发挥重大作用，进而为国土资源调查、生态环境监测、灾害监测、水力和生物资源开发、快速响应以及国防安全等提供强有力的基础地理信息保障。该系统可以推广应用于国家基础测绘、国土资源调查、生态环境监测、灾害监测、海洋资源及农业监测、快速响应等各个领域并推动相关领域的发展。

　　一、一体化测图系统介绍

　　我国自主研发的高分辨率遥感影像数据一体化测图系统PixelGrid是针对国内首次大规模使用高分辨率卫星影像进行地形图测绘和国家西部1:50000地形图空白区测图工程的需求开发的高分辨率遥感影像（包括航空影像和卫星影像）一体化测图系统。

图1 PixelGrid系统

　　软件以现代摄影测量和遥感技术理论为基础，充分考虑新型高分辨率遥感影像的特点和现有的数据处理系统中存在的困难和不足，采用了基于RFM通用成像模型的大范围遥感影像稀少/无控制区域网平差，重点开发完善了高分辨率遥感影像对地定位、基于多基线/多重特征的高效DEM/DSM自动提取、大范围正射影像生成及拼接、高精度影像融合、矢量等高线半自动提取等相应软件模块，并结合生产实际，开发和集成具有我国自主知识产权的可处理多源遥感影像的、实现基于松散耦合并行服务中间件的分布式并行计算的，可以满足测绘作业单位实际生产需要，初步形成类似并超越以“像素工厂”（ISTAR PixelFactoryTM）为代表的新一代多源对地观测数据一体化高效能的处理系统。

　　PixelGrid已经全面实现了对IKONOS、WorldView-I，QuickBird、IRS-P5、SPOT-5 和ALOS/PRISM等卫星影像和航空影像的摄影测量处理，可以完成上述遥感影像从空中三角测量到1:10000、1:25000、1:50000比例尺的DLG、DEM/DSM、DOM等测绘产品的生产任务。

图2 一体化测图流程

　　该系统为制定我国高分辨率卫星影像与数字航空影像测图技术标准和规范提供了必要的技术准备、实验数据和流程试验，初步改变了目前我国利用高分辨率遥感影像提取各种比例尺基础地理信息的处理技术和方法体系严重滞后的局面。

　　二、系统技术特点和创新点

　　PixelGrid软件系统的主要优势在于数据处理的通用性和自动化，同国内外现有的系统比较，该系统的技术特点和创新点表现在：

　　（1）创造性地将RFM传感器成像几何模型用于大范围遥感影像数据进行处理，包括高分辨率卫星影像、传统航片和新型数字航空影像在内的航空航天数据，易于操作、升级和维护；

　　（2）利用改进的计算方法实现了大范围区域无控制或稀少控制的卫星影像区域网平差技术，解决了我国西部困难地区地图测绘的关键技术，同时使得边境地区和境外地形图测绘成为可能；

　　（3）提出并研发了基于多基线、多重特征的自动匹配技术，有效解决了复杂地形条件下DEM/DSM的全自动提取；采用独特的等高线数据自适应滤波/光滑关键技术，实现了测图区域等高线数据的半自动测绘，从而大大减轻内业数据采集的工作量，提高了工作效率；

　　（4）支持基于高速网络的分布式并行化处理，即把局域网中互联的所有工作站通过软件的方式进行通信和协作，以一定的任务调度策略共同完成影像数据的分布式处理，大大提高了遥感数据的处理能力。

　　三、系统应用情况

　　系统关键技术历经多年的研发和试验，经测绘生产单位的使用后表明：系统技术先进，运行可靠稳定。

　　（1）2006年完成陕西宝鸡试验区SPOT－5 HRS/HRG影像的区域网平差及立体测图试验（同国家测绘局第二地形测量队合作）；完成了西部测图三江源区域（250幅1:50000地形图）卫星影像稀少控制区域网平差、DEM自动提取等试验和生产（同陕西、黑龙江、四川和青海省测绘局合作）；

　　（2）2007年完成北京试验区IRS-P5卫星影像区域网平差、DEM自动提取试验（同黑龙江第一测绘院合作）；应用于西部测图库姆塔格测区UltraCamD数字航空影像自动DEM提取和正射影像生成试验；

　　（3）2008年接受5.12地震灾区SPOT-5、IRS-P5等卫星影像的正射影像生成工作，完成什邡、绵阳区域近200张数字航空影像的DEM自动提取及0.3米分辨率影像纠正任务；同生产单位合作，完成青藏高原东部和塔里木东部测区（1234幅1:50000地形图）卫星影像稀少控制区域网平差生产。

　　PixelGrid软件系统目前已经在国家西部1:50000地形图空白区测图工程中进行使用，已在陕西、黑龙江、四川测绘局配备软件近60套，完成了西部测图三江源、青藏高原等测区近1600幅图的卫星影像区域网平差、DEM/DOM生产等任务。总参测绘局配备22套，并将在全军推广。中国测绘科学研究院以此为基础，承担有关高分辨率遥感数据处理项目，实现经济效益近1000万元。

　　四、下一步工作计划

　　PixelGrid系统中DEM/DSM自动提取技术功能较强，但由于其算法复杂，计算时间较长，处理效率仍然是急需解决的关键问题。因此在随后的研发中，我们将充分考虑算法模块和硬件系统的优化，使其效率进一步提高。

　　今后，我们需要同生产单位密切合作，进一步优化PixelGrid的各子模块，为其进一步推广打下坚实基础。