ArcGIS中的Ortho Mapping模块（二）

Ortho Mapping下所有理论概念均属于摄影测量学范畴。该篇以概述的方式简单解释其理论基础。

理论基础

简单而不严谨的讲，正射校正过程是将影像点的坐标通过坐标变换求解摄影测量坐标系（大地坐标系）下的相应坐标。其中建立了数字图像坐标系，像框标坐标系，像平面坐标系，像空间辅助坐标系，像空间坐标，物方空间坐标系，摄影测量坐标系来进行坐标变换调整。通过相机光点，影像像点，物点构建共线方程，用共线方程的参数描述变换。参数分为内方位参数和外方位参数，定义了影像的内部方向（表示从照相机到图像的变换）及其外部方向（表示从地面到照相机的变换）。

以上求解变换模型的过程为解析空三，空三加密。根据平差的范围分为区域网平差，单航带平差，单模型平差。根据平差方法分为光束法空三，航带法空三，独立模型法空三。解析空三中根据最小二乘法平差解算加密点的三维坐标。

区域网平差，它可以根据重叠影像、地面控制点 (GCP)、照相机模型和高程数据之间的摄影测量关系来计算投影区域（即区域网）的的平差或变换。

摄影测量的结果求解计算由影像内部方向（表示从照相机到图像的变换）及其外部方向（表示从地面到照相机的变换）决定。以上两句话可以概述正射校正过程。创建正射映射工作空间像是区域网平差前的准备过程，对重叠影像及其参数，相机模型，高程数据，内定向与外定向的准备。

Esri 在2015 年和武汉大学合作，引入了武大张祖勋团队开发的航空航天数字摄影测量处理平台DpGrid。Ortho Mapping 所使用的是DpGrid 技术。

我们以上谈的仅是正射校正原理，属于摄影测量学的一小部分。整个数字摄影测量还囊括了数字影像重采样、数字影像解析、影像特征提取、影像匹配、数字微分纠正一整套过程。因为非专业所学，如有表述错误，欢迎讨论。

参考

张祖勋, 张剑清. 数字摄影测量学[M]. 武汉大学出版社, 1997.

https://pro.arcgis.com/zh-cn/pro-app/latest/help/data/imagery/introduction-to-ortho-mapping.htm