正射影像和正射镶嵌图区别：什么是正射镶嵌图

正射镶嵌图是由多张重叠的航空或无人机影像拼接而成的一幅精确到地图坐标的影像。每张影像都先经过相机倾斜和地形起伏的校正，因此每个像素都落在它在地图上应有的位置，您可以直接在上面量测距离。正射影像则是单独一张这样校正过的影像。

USGS 对正射影像（orthoimage）的定义是“由计算机生成的航空像片图像，其中由地形起伏和相机倾斜造成的位移（畸变）已被消除”，它“兼具照片的影像特征与地图的几何特性”。

正射影像和正射镶嵌图的区别，一句话说清

每一幅正射镶嵌图都由正射影像组成，但并非每一张正射影像都是镶嵌图的一部分。

什么是正射影像？

正射影像，也叫正射像片或正射图像（orthoimage），是经过正射校正的单张航空或卫星影像：比例尺处处一致，每个点都位于它的地图位置上。“正射影像制作”指制作它们的工作，各国机构也用这个名字称呼成品。多数欧洲语言写作 ortofoto（西班牙语、意大利语、葡萄牙语）或 Orthofoto（德语）。

USGS 列出了校正带来的好处：可以量测距离、计算面积、判断形状和方向、读取准确的坐标，还能依据影像更新地图。未经校正的航空像片这些都做不可靠，因为它的比例尺会随地形和相机角度变化。

什么是正射校正？

正射校正是把一张像片变成正射影像的处理过程。Esri 的 GIS 词典将其定义为“对影像进行几何校正，以消除地形起伏畸变、传感器伪影、地球曲率及其他透视畸变，并使影像与地面坐标对齐的过程”。它需要用到控制点、连接点和高程数据。经过这一过程的影像称为“已正射校正”。

已正射校正不等于已地理配准。 地理配准只是把影像拟合到坐标上。QGIS 配准工具提供线性、赫尔默特、多项式、投影和薄板样条等变换，全部依据控制点拟合，没有一种会读取高程模型，所以山坡或高大建筑仍然保留它在像片中的偏移量。这对扫描地图没有问题，地理配准指南有详细说明。如果是起伏地形上的航空像片，应当在摄影测量软件中做正射校正，或者直接下载已经校正好的成品。

正射镶嵌图是怎么做出来的，分步说明

各种无人机测绘软件虽然叫法不同，但处理流程都一样。

1. 按网格航线飞行并保证重叠。 地面上的每个位置都必须出现在多张影像里。Pix4D 建议一般情况下航向重叠率至少 75%，旁向重叠率至少 60%；在森林和茂密植被上空，航向和旁向都要达到 85%。DroneDeploy 的默认值是航向 75%、旁向 65%。
2. 布设控制点。 控制点是在地面上做了标记、坐标经过实测的靶标。Pix4D 要求至少 3 个才会生效，建议至少 5 个，并指出 5 到 10 个通常就够，要均匀分布，中心附近放一个。它的手册说，控制点可以把无人机自带 GPS 造成的偏移“从米级降到厘米级”。
3. 对齐影像。 软件在每张影像中找出特征点，在影像之间匹配成连接点，再解算每个相机的位置和镜头畸变。Agisoft 的手册把这一步称为空中三角测量和光束法区域网平差，您也会看到它被叫作运动恢复结构（SfM）。
4. 生成密集点云。 相机位置确定后，软件匹配的不再只是特征，而是逐个像素，得到密集的三维点云。
5. 生成高程模型。 这些点被转成高度网格。数字表面模型（DSM）保留建筑物和树木，数字地形模型（DTM）只保留地面。DSM 和 DTM 区别指南解释了两者怎么分。
6. 逐张做正射校正。 每张影像都被垂直投影到这个高程模型上，倾斜和地形起伏就是在这一步被消除的。
7. 沿接缝线镶嵌。 对每一块地面，软件选定一张源影像，在两张影像相接处画出接缝线，并在接缝两侧融合色调。当接缝线穿过车辆或屋顶时，Metashape 允许您手动编辑接缝线。

成果通常是 GeoTIFF。例如 OpenDroneMap 会把它输出为 odm_orthophoto.tif，其 README 提示用 QGIS 打开，而不是用图像编辑软件。

正射镶嵌图和摄影测量

这两者不是二选一的关系。摄影测量是方法，正射镶嵌图是它的成果之一。ASPRS 把摄影测量定义为“通过记录、量测和解译影像及电磁辐射能量模式等现象，获取关于物理对象和环境的可靠信息的艺术、科学与技术”。

同一次无人机航飞、同一次处理，会得到好几种成果：正射镶嵌图、点云、DSM 和 DTM，往往还有带纹理的三维网格。建议全部索取。摄影测量也只是获取高度的一种方式，摄影测量和 LiDAR 对比一文把它与激光扫描仪做了比较。

镶嵌带来了什么，又付出了什么代价

上面第 7 步要为每一块地面选择取自哪一帧影像，并融合边界。由此带来三点后果：

• 接缝会穿过移动的物体。 航飞期间驶过现场的车辆可能出现两次，或者在两帧相接处只剩半辆车。
• 色调是平衡出来的，不是测出来的。 用作底图没问题，但对任何把像素值当作物理量来读取的应用（例如植被指数）都不适用。
• 高大物体依然倾斜。 校正用的是裸地模型，所以立在地面上的东西仍然保留它所在那一帧的倾斜。真正射影像（true orthophoto）用包含建筑物的表面模型来解决这个问题。

真正射影像和普通正射影像。 普通正射影像是基于 DTM 纠正的，因此正如一篇关于真正射影像的 ISPRS 论文所说，建筑物最后会变成“倾斜的建筑物和扭曲的桥梁”。真正射影像则是基于 DSM 纠正的。Esri 的文档这样概括其效果：“没有建筑物倾斜遮挡地面要素”，因此可以准确勾绘建筑物轮廓。代价是每栋建筑背后被遮住的地面：在某一张影像里看不到的部分，必须用邻近的、拍到了它的影像来补，所以真正射影像需要更高的重叠率，成本也更高。Metashape Professional 两种都支持，Agisoft 的对比页列为“True / DTM-based orthomosaic generation”。下一节会量化普通正射影像可能偏离多远。

普通正射影像把柏林电视塔画得偏离塔基 127 m

在柏林官方 2025 年春季正射影像上，亚历山大广场上高 368 m 的电视塔，塔尖落在塔基西北偏北约 127 m 处。在该市 2024 年的真正射影像上，同一机构、同样的 20 cm 像素，塔球正好位于塔基正上方。

2025 年正射影像2024 年真正射影像

拖动比较

倾斜量随高度增大：这里约为每米 0.35 m，所以画面同一区域内一栋 20 m 高的公寓楼，屋顶会被画到偏离其底部轮廓约 7 m 的位置。这是根据电视塔推算出来的，不是第二次实测，而且它会随每帧源影像在镶嵌图内各处变化。

因此，依据普通正射影像勾绘的屋顶不会与地籍图吻合，任何地理配准都修正不了：地面是对的，屋顶不对。要么沿墙脚与地面相接处勾绘，要么使用真正射影像。西班牙的服务会告诉您手头是哪一种：2026 年 9 月 23 日，它对塞维利亚 2025 年 6 月的航飞给出“true orthoimage: yes”，对马德里 2023 年 7 月的航飞则是“no”。

我们是如何核查的。 2026 年 9 月 23 日，我们从柏林的 dop_2025_fruehjahr 和 truedop_2024 两项 WMS 服务请求了同一个窗口（EPSG:25833，像素 0.2 m），在 1 m 网格上目视读取位置，误差约 1.5 m 以内。电视塔是垂直的，所以在真正射影像中，塔基就是塔球的中心。对一座没有移动过的建筑来说，航飞年份不同并无影响。这只是一座塔，一帧影像中的一个位置：其他建筑的倾斜量各不相同。

现在就能在 QGIS 中加载的免费国家级正射影像

我们测试的 7 项公共服务都可以免费流式加载到 QGIS，像素从荷兰的 8 cm 到美国的 60 cm 不等，而且 2026 年 9 月 23 日这 7 项全部有响应。它们的“最新”图层很少只对应某一年：法国的混合了 2023 年到 2026 年的航飞，美国的在纽约时代广场上仍然显示 2019 年。

大家确实在问：我们收集的 QGIS 教程 YouTube 评论中，1,692 个评论串里有 47 条涉及正射影像，其中 7 条问到哪里找、怎么加载，排在如何制作（8 条）和如何分类（8 条）之后。

在 QGIS 中，打开 图层 > 添加图层 > 添加 WMS/WMTS 图层（Layer > Add Layer > Add WMS/WMTS Layer），点击 新建，粘贴 URL，点击 连接，然后选择图层。需要离线使用时，右键点击该图层，选择 导出 > 另存为，QGIS 会把您设置的范围写成一个 GeoTIFF。

在量测之前，请先查清您所在区域的影像日期。IGN 提供了一份按省划分的航飞年份表。在 PNOA 的 OI.MosaicElement 图层上使用 识别要素 工具，会返回月份、像素大小和是否为真正射影像的标记。美国这项服务落后于 NAIP 自身的档案，后者在芝加哥有 2023 年 7 月、在曼哈顿有 2023 年 8 月的影像。

我们是如何核查的。 2026 年 9 月 23 日，我们请求了每项服务的能力文档（capabilities document），以及一幅覆盖某个知名地标的影像：共 14 次请求，全部返回 HTTP 200。日期来自各服务自己的元数据：IGN 取自 2026 年 9 月 21 日的表格，PNOA 取自要素信息，其余来自 USGS 覆盖范围和 Microsoft Planetary Computer 上的 NAIP 数据集合。这份清单偏重欧洲。德国是每个州一项服务，我们没有找到印度或巴西采用开放许可的国家级服务：印度的 Bhuvan 门户声明其影像“仅供查看”。

您手头是哪一种

• 无人机交付成果是正射镶嵌图，供应商会明确告知。
• IGN BD ORTHO、USGS NAIP、英国地形测量局（Ordnance Survey）影像都是国家级正射镶嵌图，只是对外统一称作正射影像。
• QGIS 中的 Google Satellite、Bing、Esri World Imagery 是“镶嵌图的镶嵌图”，各切片之间的拍摄日期不尽相同。

这两个词在口头上常常混用，在实际生产中却各有所指。

地面采样距离和精度：要问清的两个数字

**地面采样距离（GSD）**是一个像素在地面上的大小。Pix4D 举例：GSD 为 5 cm，表示一个像素覆盖 5 cm × 5 cm。飞得越高，GSD 越大。它说明您能看清多少细节。

精度说明影像中的一个点离它的真实位置有多远。这是另一个数字。一幅镶嵌图可以有 2 cm 的像素，却仍偏离几米，只要它仅依靠无人机自带的 GPS 定位。相对精度（在镶嵌图内部量出的距离）通常很好；绝对精度（把坐标与真实世界比较）则要靠控制点来保证。

拿到正射镶嵌图时，请询问 GSD、是否使用了控制点，以及在检查点上量出的误差：检查点是不参与处理、专门用来检验结果的实测点。Pix4D 建议正是为此多量测一些点。

制作正射镶嵌图的软件

在 QGIS 中使用正射镶嵌图

1. 加载。 把 GeoTIFF 拖进地图，或者使用 图层 > 添加图层 > 添加栅格图层（Layer > Add Layer > Add Raster Layer）。
2. 检查 CRS。 右键点击图层，属性 > 信息 会显示坐标参照系和像素大小。QGIS 手册说明，只有当 CRS 错误或缺失时，才在 源 选项卡中修改；如需重投影，请另存为新文件。CRS 指南介绍了其余内容。
3. 构建金字塔。 无人机镶嵌图可能有几个 GB，平移很慢。同一份手册解释说，较低分辨率的副本称为金字塔或概视图，使用后“性能可以得到大幅提升”。可以在图层属性的 金字塔 选项卡中构建，也可以使用 栅格 > 杂项 > 构建概视图（金字塔）。
4. 投入使用。 直接在上面勾绘边界、量测。用 AI Segmentation 把建筑物、树木或车辆提取为多边形，点击一个对象，它就返回该对象的轮廓。树冠制图指南演示了一个完整的例子。用 AI Edit 把镶嵌图变成干净、平面的总平面图，它会返回与源影像对齐的带地理坐标的图像。如果您更想用日常语言提问，而不是在菜单里翻找，AI Agent 会为您加载数据、运行分析并设置图层样式。

在 QGIS 中，什么工作用哪一种

• 量测和勾绘。 两者都行，只要您知道地面像素大小。20 cm 的国家级镶嵌图足以勾绘场地边界；要看路缘石和检查井，则需要 2 cm 的无人机镶嵌图。
• 用模型提取对象。 两者都行。AI Segmentation 是我们 TerraLab 为 QGIS 开发的插件，在画布上可见的任何栅格上都能运行。注意接缝：跨过接缝的建筑物可能被提取成两个多边形。建筑物轮廓提取指南说明了为什么地面像素大小比数据来源更重要。
• 任何涉及辐射量测的工作。 两者都不行。请回到单帧影像，或使用反射率产品。

常见问题

正射镶嵌图需要多大的重叠率？

标准测图为航向 75%、旁向 60% 到 65%，依据上文 Pix4D 和 DroneDeploy 的数据。在森林、农作物和水面上空要提高重叠率，因为这些地物在各帧之间看起来很像。

什么是正射镶嵌图地图？

指作为地图图层加载的正射镶嵌图：同一幅带地理坐标的影像，在 GIS 或网络地图中用作底图，您可以在上面量测距离和面积并叠加绘制。无人机软件常以这个名称交付。像素大小和 GSD 一节中的精度数字，仍然说明这幅地图适合做什么。

正射镶嵌图有地理配准吗？

有。它带有坐标系和地面像素大小，这正是它区别于全景图的地方。加载时请检查 CRS，QGIS 会即时重投影。

能在 QGIS 中制作正射镶嵌图吗？

不能直接用原始照片制作。QGIS 没有摄影测量引擎。OpenDroneMap 免费，可以做到；WebODM Precisa Agrimensura 插件则可以在 QGIS 中把照片上传到 WebODM 服务器，再把正射镶嵌图载回来。

我需要多大的地面像素？

足以让您关心的最小物体跨越几个像素。检查井盖需要 5 cm，房屋需要 50 cm，农田需要 10 m。

QGIS AI 中心汇总了 AI 在 QGIS 中能做什么、不能做什么。每份无人机交付成果都会附带的另一对词，DSM 和 DTM 区别，也有专门的一页。