美军数字目标点定位数据库(Digital Point Positioning Data Base,简称DPPDB)是基于立体影像的数据库产品。其前身为目标点定位数据库(Point Positioning Data Base,简称PPDB),是由美国国防部测绘局(DMA,后改名NIMA,国家影像测绘局;现名NGA,国家地理空间情报局)为保障B-52轰炸机和F-111战斗机以及一些定位系统而研制的。其目的是建立一种快速反应的能力。在数据库所覆盖的范围内,能够提供任一目标点的精确定位数据,包括点的经度、纬度、高程和精度评估。作为基于影像的产品,它有着重要和广泛的用途,如为军事和情报部门在目标打击任务中提供精确的坐标保障,为精确制导武器瞄准提供影像的坐标等。该数据库的数据由马里兰州的国防部水文地理/地形中心和圣路易斯的国防部宇航中心负责提供。
早期的目标点定位数据库是由一些独立的胶片段组成,也叫硬拷贝PPDB。包括多个立体模型的影像、数据磁带或软盘记录的参数文件以及配套软件,同时附有索引手册。它可以在解析立体测图仪、解析立体摄影测量定位系统等设备中使用。它的系列产品,包括视频PPDB、数字化PPDB、硬拷贝PPDB等都逐步被淘汰,美国国防部测绘局开始生产数字目标点定位数据库。由于涉及国家安全问题,所有版本的数据库产品都只限于美国国防部和情报部门使用。
数字目标点定位数据库由三部分组成:元数据、压缩格式的数字参考图、全国范围内的高分辨率全色立体像对组。
一、元数据。元数据是介绍产品和数据库的非影像数据,包括以下内容:数字目标点定位数据库的总数量,分类、处理说明和降低密级的说明,数据分布矢量图,数据分块矢量图,较差地区和空白地区的信息,绝对和相对精度资料,有理函数多项式系数,矩形影像及立体模型的接边精度,特征点坐标,基准椭球面到平均海平面的高程转换改正值。
二、数字参考图。数字参考图主要指数据覆盖范围内的数字影像缩略图。用于定向、叠加显示矢量信息和目标点的概略定位。数字参考图使用8比特的彩色栅格影像,范围略大于立体数据的实际范围。它直接将国防部测绘局生产的压缩综合数字栅格影像数据引进数据库,与主要产品文件存储在一起,不需进行任何处理,就可直接使用。数据文件采用原国防部测绘局的栅格产品格式、JPEG压缩方式和国家影像传输格式标准。使用1:25万比例尺联合作战图、1:50万比例尺战术领航图或1:100万比例尺作战领航图中的任意一种图作为基础,仅作为参考使用。
三、立体影像。DPPDB提供两套全色立体影像,一套是原始分辨率影像,另一套是1/8重采样的预览影像。数据库中的影像由许多立体模型组成,每个模型的覆盖范围约60海里×60海里。每个模型又分 成5至10个子模型,子模型由左右影像组成,用于立体观测。为了填补影像中的漏洞和有云地区,还增加了“补丁”影像,它同样由立体像对构成,分块方式和大面积的原始影像相同。数据库内部影像数据块之间的重叠为2000英尺(实地距离),数据库之间的重叠为1000英尺(实地距离))。影像由国防部测绘局的数字测图系统进行处理。经过立体观测、动态波段调整、滤波等处理后,压缩成JPEG格式存储。每像元8比特最后压缩到每像元0.6至1.4比特。预览图用若干个矩形表示每块原始影像的范围,每个矩形的大小为1024×1024像元。有漏洞的地区显示为黑色。分块方式和原始影像一致。每个数据库的大小都不相同,它取决于所覆盖的范围大小。标准的数据库大小4GB,还需要有26到30GB的扩展存储空间。该数据库可安装在能进行立体观测的数字影像工作站上,软件用国防部测绘局开发的专用软件,用户通过它可以快速读取坐标及相关精度。与客户端软件相配合,它还可以安装在Sun Spare或PC机上。数据用8MM规格的磁带存储,使用国家影像传输格式标准。为了能批量生成数据库,还补充了目标点定位生产系统。通常,DPPDB输出的标准产品为60海里×60海里的方形区域。特殊需要时,可以输出小于此标准的产品。
数字目标点定位数据库的应用提高了全球定位系统/惯性制导武器的绝对定位精度,改善多传感器制导武器绝对和相对定位精度,减少自主式制导武器的规划时间。