利用高分辨率立体测绘影像进行中小比例尺地貌要素更新

马航淇 马荣汉

河南省资源环境调查四院河南省洛阳市嵩县今牛有限责任公司

摘要：近年来，国家和省级中小比例尺地形数据库已实现常态化更新，其中地物可通过正射影像快速更新，但是地貌更新则受多种因素制约，如因城市建设、建筑施工、实证修路等，因其类型复杂、面积小、分布零散，因此无法在短期内实现快速且全面的更新。基于此，对利用高分辨率立体测绘影像进行中小比例尺地貌要素更新进行研究，仅供参考。

关键词：立体测绘卫星;高分辨率影像;地貌更新;数字高程模型

引言

社会科学的不断发展推动着地质测绘技术的进步，在原有的基础上不断融合先进技术，寻求创新与发展。并且各相关行业对于测绘数据的精准度要求越来越高，催促着相关人员思考在新时期背景下如何进行地质测绘技术的升级，让其功能更加多样化、操作更加便捷以及适用性更高。因此，针对地质测绘技术的发展进行深入的探讨和思考有着重要意义。

1基本原理

基于立体像对提取DEM的基本原理为:在已知地物点的空间位置、立体像对相对外方位元素和像点坐标的情况下，根据立体像对上的同名像点及其地面点形成的夹角，计算地面点高程。因此，基于立体像对提取DEM的难点有两个:其一为影像外方位元素的确定，主要通过共线方程建立物点与对应像点关系解算，或基于传感器物理模型及星历辅助数据解算卫星外方位元素。其二为同名像点的精准匹配，由于影像拍摄角度的差异，影像间存在不同程度的拉伸和变形，需要足够数目的连接点进行相对定向，以确定左右影像间的关系，或利用同名像点位于同名核线的原理，将同名像点的二维搜索变为一维搜索，以提高匹配精度。

2测绘新技术的优势

新的测绘技术经应用，具有很多优点。对地勘单位而言，在地质变形监测中，有效利用这一技术，不仅可以确定土地权属界限，而且可以减少其他工作所需的人力、物力投入，同时也可以利用新的测绘技术，定期对地质构造的位置和地基进行观测。该方法不仅解决了测量精度问题，而且提高了测量工作的灵活性，更好地进行地质质量控制。相对于传统的测绘技术，它具有成本低，速度快，克服了自然气候、天气、地形等因素的影响，不需标准规范，操作简便等优点。地勘工作的内容并非固定不变，测绘的对象和目的是关键。地勘工作的内容是否复杂，工作量是否巨大，还取决于地质构造的复杂程度和基础地质工作的价值，但地勘工作一般包括以下几个方面。整体地质规划主要是指所有受地质界限限制的建筑，这些内容可供工作人员参考;另一方面，它是二维空间的产物，与鸟瞰图很相似，但一般的地质平面上没有三维空间。测绘的地质平面图、二层以上的平面图;地质调查的内容包括地质高程、剖面和上下视图。高程形成的内容主要是地质测量的竖直图形，例如地质测量中的高或长、柱高或宽、顶厚等。地势和高度虽有相似之处，但能反映地质构造信息，地质景观也与地质总平面相似。

3利用高分辨率立体测绘影像进行中小比例尺地貌要素更新策略

3.1空三加密与DSM生成

空三加密连接点的提取遵循先自动提取后人工交互编辑的原则进行。其中，自动提取过程利用基于灰度的影像相关方法进行，之后人工编辑剔除错误的连接点。若点数不足，则人工选取部分连接点，以保证连接点均匀分布。选择步骤为:人工在立体影像的四周选择3～4个连接点，之后进行立体影像自动匹配，在每对立体影像上获取不少于30个连接点。利用卫星立体影像，以空三加密成果为基础，如直接使用影像相关算法，求出各像素的同名点，再计算视差，计算量较大。一般做法是首先利用共线条件方程求出相关参数，将影像转换为核线影像，转换后采用双线性内插进行重采样;然后基于立体影像自动匹配技术生成DSM。（如图1所示）

图1

3.2建立测绘问题数据库

测绘问题数据库的建立是未来推动测绘技术发展的根本，只有清楚问题所在才能够从问题出发进行一个个的攻破。对此，测绘技术人员可以总结整理过去出现过的测绘问题，并利用好计算机技术建立测绘问题数据库，然后将问题分门别类的储存到数据库当中，并通过相应的信息整理整来进行探讨。找出避免测绘问题出现的方式，提出改善的措施。以推动测绘技术的全面完善。同时，新的测绘项目开展的时候也要做好相应的数据信息记载，针对问题也要及时的录入到测绘问题库当中，保障好问题库的持续更新，让测绘技术人员在未来的工作当中能够避免重复犯错，提升整个测绘质量，推动测绘行业的持续发展。

3.3项目社会效益与经济效益分析

动画数字影像云平台通过技术服务、资源提供的基础上,不断探索建立影视动画产业生产过程的标准体系,重塑生产流程和商业模式。第一,细分市场,根据用户需求量体裁衣。通过定位细分战略获得竞争优势,驱动影视动画产品供给高质精品化,以生产带动产业发展。第二,推进影视动画创意运作模式信息化,将数字信息化思维融入影视动画产业全产业链,通过总体战略、分阶段目标、资源配置、应变规划,优化产业运作模式,推动科学合理的分工协作体系。第三,推动影视动画产行业生产流程规范化,为创作内容提供安全强劲的技术保障,建立长期稳定供求关系,推动行业健康有序长效发展。有助于推动我国影视动画行业的工业化、标准化、规范化,为行业的未来发展模式带来深远影响。通过创建动画数字云平台,可真正构建起开放、便捷、活跃、高效的工作新模式,逐渐形成资源共享、优势互补、相互融合、协调发展的开放式工作格局,进一步打破封闭传统工作模式,规范工作流程,提升服务水平。

3.4像片控制点布设

依据卫星立体影像数据源情况，选择如下布点方案进行控制点布设:①五点法布点方案，同轨立体影像，以两景立体影像构成区域网。具体实施方法为，在每景立体影像的四角、中间各布设一个平高控制点，相邻景影像的重叠部分首尾各布一个平高控制点。②四点法布点方案，对于更新面积较小的地貌，可根据实际情况在变化区域外围布设不少于3个平高控制点，控制点连线区域完全覆盖更新区域;变化区域中心布设一个平高控制点作为检查点。③无控制点布设方案，利用分辨率优于1．0m的立体卫星影像进行地貌要素更新试验，不布设像片控制点。（如图1所示）

3.5国土地形地貌测量

采用新的测绘技术，采用动态差分方法实时完成国土地形地貌动态测量，可以准确地确定土地的所有权，并能进行相应的工作，即先接收各测点的数据，然后将数据传至计算机进行计算，依靠该系统自动测绘出地形图

结束语

现如今，随着大数据时代浪潮的不断推进和发展，三维技术逐渐被社会各领域广泛应用。尤其是在矿产开采领域，更是得到了大量运用。这些技术不仅对矿山地质的测量、分析发挥着极大的作用，同时还在一定程度上降低了测量者的工作强度，并且有效地提高了矿山开采工作的效率和质量[1]。其实，矿山开采是一项非常需要专业性和技术性的工作。在矿山开采数据测量的时候，是要求测量者有着深厚的专业知识和技能作为基础的。

参考文献

[1]林瑶瑶,唐新明,薛玉彩,艾波.高分辨率测绘卫星遥感影像星上压缩质量评价[J].测绘科学,2020,45(05):165-174.

[2]林瑶瑶.高分辨测绘卫星星上压缩影像质量评价[D].山东科技大学,2019.

[3]高小龙,陈慧芬,窦苗,王华栋.基于卫星影像的多尺度DLG更新技术研究[J].矿山测量,2019,47(01):39-43.

[4]李玉香,陈彩红.测绘数字化研究[J].科技资讯,2018,16(02):79-80.

[5]王伟.高分辨率立体测绘卫星影像质量提升和典型要素提取[D].武汉大学,2017.