原副标题:下压摄影家勘测中的4D商品(DEM、DOM、DLG、DRG)制法
下压摄影家控制技术是国际勘测领域近些年来发展起来的几项高新控制技术,它摒弃了过往正射图像只能从横向视角摄制的局限性,透过在同一个滑翔网络平台上配备几台感应器,与此同时从一个横向、四个下压等四个不同的视角收集图像。
当中,横向摄影家图像,可经过传统航空遥感技术家量测控制技术处置,制做4D商品。上面,我们一起来了解下4D商品分别是什么,怎么制做。
1、DOM(位数正射图像图)
位数正射图像图(Digital Orthophoto Map,DOM)是以航照相片或遥感技术图像(点阵/全彩)为依照,经扫描器处置伊奥尔迪县逐像元展开电磁辐射撤废、二阶纠偏和嵌,按地质图范围上色成的图像统计数据,并将地貌基本要素的重要信息以记号、线画、附注、公里Sonbhadra、图廓(内/外)Longuyon等方式填加到该图像正方形上,逐步形成以栅格统计数据方式储存的图像统计资料库。它具备地质图的欧几里得精确度和图像特点。
1.图像特点
位数正射图像图与此同时具备地提供可信依照;还可由此抽取和衍生捷伊重要信息,与此同时实现世界地图的修测预览。赞扬其他统计数据的精确度、普遍性和准确性都很卓越。
2.制法
多种方式,当中,主要包括前述四种方式:
1)全位数摄影家量测方式。透过位数摄影家量测系统来与此同时实现,即对位数图像对展开内或非、相对或非、绝对或非后,逐步形成DEM,按反数学分析做模块位数二阶纠偏,将单面正射图像展开嵌,最后按图廓线裁切得到一幅位数正射图像图,并展开地名附注、公里Sonbhadra和图廓Longuyon等。经过修改后,绘制成DOM或刻录光盘保存。
2)单面位数二阶纠偏。如果一个区域内已有DEM统计数据以及像片控制成果,就可以直接使用该成果统计数据DOM,其主要流程是对航摄负片展开图像扫描器后,根据控制点坐标展开位数图像内或非,再由DEM成果做位数二阶纠偏,其余后续过程与上述方式相同。
3)正射图像图扫描器。若已有光学投影制做的正射图像图的综合作用结果。
2、DEM(位数高程模型)
位数高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是一定范围内规则Sonbhadra点的正方形坐标(X,Y)及其高程(Z)的统计数据集,它主要是描述区域地貌形态的空间分布,是透过等高线或相似立体模型展开统计数据收集(包括采样和量测),然后展开统计数据内插而逐步形成的。
DEM是用一组有序数值阵列方式表示地面高程的一种实体地面模型,是位数地貌模型(DTM)的一个分支,其他各种地貌特点值均可由此衍生。一般认为,DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,当中DEM是零阶单纯的单项位数地貌模型,其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上衍生。
1.建立方式
建立DEM的方式有多种。从统计数据源及收集方式讲有:
1)直接从地面量测,所涉及的仪器有水平导轨、测针、测针架和相对高程量测板等构件,也可以用GPS、全站仪 、野外量测等高端仪器;
3)从现有地质图上收集,如Sonbhadra读点法、位数化仪手扶跟踪及扫描器仪半自动收集然后透过内插生成DEM等方式。
DEM内插方式很多,主要有整体内插 、分块内插和逐点内插四种:
1)整体内插的拟合模型是由研究区内所有采样点的观测值建立的;
2)分块内插是把参考空间分成若干大小相同的块,对各分块使用不同的函数;
3)逐点内插是以待插点为中心,定义一个局部函数去拟合周围的统计数据点,统计数据点的范围随待插位置的变化而变化,因此又称移动拟合法。
2.计算方式
计算方式包括有规则网络结构和不规则三角网(简称TIN)两种算法,目前常用的算法是TIN,透过等高线和高程点建立不规则的三角网(简称TIN),然后在TIN基础上透过线性和双线性内插建DEM。
1)用规则方Sonbhadra高程统计数据记录地表起伏的优点有:(X,Y)位置重要信息可隐含,无需全部作为原始统计数据储存,由于是规则方Sonbhadra高程统计数据,以后在统计数据处置方面比较容易。缺点有:统计数据收集较麻烦,因为网格点不是特点点,一些微地貌可能没有记录。
2)TIN结构统计数据的优点:能以不同层次的分辨率来描述地表形态,与Sonbhadra统计数据模型相比,TIN模型在某一特定分辨率下能用更少的空间和时间更精确地表示更加复杂的表面,特别当地貌包含有大量特征如断裂线、构造线时,TIN模型能更好地顾及这些特点。
摄影家量测、地面量测、已有地质图位数化、已有的DEM库中抽取。对于局部的土方工程计算而言,用摄测得到测点的三维坐标。
4.重要指标
DEM分辨率是DEM刻画地貌精确程度的一个重要指标,与此同时也是决定其使用范围的一个主要的影响因素。DEM的分辨率是指DEM最小的模块格的长度。因为DEM是离散的统计数据,所以(X,Y)坐标其实都是一个一个的小方格,每个小方格上标识出其高程。这个小方格的长度就是DEM的分辨率。分辨率数值越小,分辨率就越高,刻画的地貌程度就越精确,与此同时统计数据量也呈欧几里得级数增长。所以DEM的制作和选取的时候要依照需要,在精确度和统计数据量之间做出平衡选择。目前我国已经完成了1:50000地质图的制做DEM的统计资料库的建设。
5.用途
由于DEM描述的是地面高程重要信息,它在勘测、水文、气象、地貌、地质、土壤、工程建设、 通讯、军事等国民经济和国防建设以及人文和自然科学领域有着广泛的应用。如在工程建设上,可用于如土方量计算、通视分析等;在防洪减灾方面,DEM是展开水文分析如汇水区分析、水系网络分析、降雨分析、蓄洪计算、淹没分析等的基础;在无线通讯上,可用于蜂窝电话的基站分析等等。
3、DRG(位数栅格世界地图)
位数栅格世界地图(DRG) 是现有纸质地质图经计算机处置后得到的栅格统计数据文件。位数栅格世界地图一般由矢量的位数线划世界地图直接展开格式转换得到,因此在内容、欧几里得精确度和色彩上与基本比例尺地质图保持一致。
1.控制技术特点
位数栅格世界地图(DRG)的控制技术特点为:世界地图地理内容、外观视觉式样与同比例尺地质图一样,正方形坐标系统以1980西安坐标系大地基准;世界地图投影采用高斯-克吕格投影;高程系统采用1985国家高程基准。图像分辨率为输入大于400dpi;输出大于250dpi。
2.制作方式
1)全彩底图
原图必须平整、无折,点线清晰、色彩标准;原图现势性应符合标准要求。
一张纸质等模拟世界地图,透过扫描器仪,当中CCD线阵感器对图形展开分割,生成二维阵列系统,与此同时对每一系统的灰度(或分色)进行量化,再经二值化处置、图形或非、欧几里得校正即逐步形成一幅位数栅格世界地图。
2)图形扫描器
采用扫描器分辨率不低于400dpi的点阵或全彩扫描器仪扫描器 。
3)图幅或非
将栅格图幅由扫描器仪坐标变换为高斯投影正方形直角坐标。
坐标转换方式:大地量测常用的几大坐标以及转换方式
4)欧几里得校正
消除图底及扫描器产生的欧几里得畸变。可以采用相关软件对栅格图像的畸变展开纠偏,纠偏时要按公里Sonbhadra展开,透过仿射变换及双线性变换,与此同时实现图幅纠偏。
5)色彩纠偏
用PHOTOSHOP等图像软件展开栅格编辑,对点阵图按基本要素人工设色,对全彩图作色彩校正,为使色彩统一,应按规定的R.G.B比例选择所用的几种色调。
6)最终商品
是经过无损压缩的TIFF文件。
3.用途
DRG可作为背景用于统计数据参照或修测拟合其他地理相关重要信息,使用于位数线划图(DLG)的统计数据收集、赞扬和预览,还可与位数正射图像图(DOM)、位数高程模型(DEM) 等统计数据重要信息集成使用。衍生出捷伊可视信息,从而抽取、预览世界地图统计数据,绘制纸质世界地图。
4、DLG(位数线划世界地图)
DLG即位数线划世界地图,是现有地质图上基础地理基本要素分层储存的矢量统计数据集。DLG既包括空间重要信息也包括属性重要信息,可用于建设规划、资源管理、投资环境分析等各个方面,以及可作为人口、资源、环境、交通、治安等各专业重要信息系统的空间定位基础。
1.特点
位数线划世界地图具备动态性,其内容和表现效果能够实时修改,内容的补充、预览极为方便。位数线划世界地图内容的组织较为灵活,可以分层、分类、分级提供使用,能够快速地展开检索和查询。位数线划世界地图显示时,能够漫游、开窗和放大缩小。位数线划世界地图所提供的重要信息能够用于统计分析,展开辅助决策。
常见到的位数线划世界地图格式有Ac/Info的E00格式、 MapInfo的MIF格式、 MapGIs格式等。
2.统计数据组织方式及统计数据格式
位数线划世界地图的统计数据按图幅展开组织,每幅位数线划世界地图由3类统计数据文件组成,即元统计数据文件、属性统计数据文件和坐标统计数据文件。每幅图的图号作为所有统计数据文件的前缀,而后缀用来标识不同类型的统计数据文件。
元统计数据文件每幅图一个,它是位数世界地图的档案重要信息,含有多项内容,根据所描述的内容不同,分别用字符型、整型、双精确度型、浮点型等统计数据类型表示,其长度和表示方式都有详细的规定。这些内容主要包括位数世界地图生产单位、生产日期、图名、图号、图幅等高距、世界地图比例尺图廓点坐标地球椭球参数、大地坐标系统、世界地图投影方式、坐标维数、高程基准、主要资料、接边情况、世界地图基本要素预览方式及预览日期等属性统计数据文件是每一基本要素层1个。
属性统计数据文件主要用来记录某一基本要素层中点、线、面基本要素的编码名称、各种属性描述、世界地图图形特点及世界地图基本要素拓扑关系等重要信息。属性文末节点号和链的左右面号。透过搜索和排序,可以建立起点、线、面基本要素的内在联系。
坐标统计数据文件也是每一基本要素层1个,各个基本要素层的坐标文件格式是相同的,坐标统计数据文件主要用来记录基本要素层上点状线状基本要素的具体坐标位,因此不同基本要素层坐标统计数据文件的长度是不同的。
各类统计数据文件的组织方式参见国家勘测局制定的《1:50000矢量地貌统计数据(DLG)生产控制技术规定1:50000位数线划图(DIG)商品检测与赞扬》等标准。
3.主要生产控制技术和方式
1)解析或机助位数化测图。这种方式是透过解析测图仪或模拟仪器对航片展开立体测图,来获得所需的DG统计数据,然后利用一些图形处置软件(如 AutoCAD等)对获得的统计数据展开编辑,最终产生成果数据。
2)人机交互矢量化成图。对现有的地质图扫描器,利用矢量化软件(如 Geoscan、Mapscan)将扫描器图像展开矢量化后转入相应的系统中、对统计数据编辑处置后生成线划图。
3)在位数正射图像图上,人工跟踪框架基本要素位数化。这种方式利用 AutoCAD等软件工具将现有的位数正射图像图按一定比例插人工作区中,在屏幕上对所需的相应基本要素跟踪收集,最后生成线划图。此外,也可以在数宇化板上跟踪位数正射图像图,抽取有用基本要素。
4)位数摄影家量测,三维跟踪立测。目前国产的位数摄影家量测软件V irtuoZo系统与X – 4ADPW系统都具备相应的矢量图系统,而且它们的精确度指标都较高。
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