土地确权中影像矢量化问题研究

土地确权测量工作中,运用低空摄影测量手段快速获取相片,制作DOM,进行矢量化,快速完成土地的空间位置和形状调查。技术和成本的限制,影像图未解决树荫遮挡问题,矢量化时无法确定树荫下的点线位置。已有软件计算矢量图形面积时,忽略了高程值的差异,坡地面积计算不准。针对这两类问题,引入交会测量和曲面积分的方法,解决实际困难。     

月球构造新认识：基于60m高精度全月月形图的月球构造形态学研究

一直以来月球上都没有发现像地球上一样的全球板块构造现象,被认为是属于单板块构造的行星体并且是不活动的。随着月球地形探测精度的提高,人们逐渐发现了一些地质现象表明月球并不像之前想象的一样是不活动的。高精度的月形数据显示出了月球上除了存在众所周知的(撞击作用产生的)复杂的撞击构造外,仍然存在许多可能由内生作用产生的构造特征:如裂谷、山脊、火山群等。本文利用最新高精度月球激光高度数据(LOLA数据)建立了全月60m(相当于7秒网格)高精度月形图。由于数据量超大(TB级别),作者编写了基于并行架构的集群计算处理代码,其计算效率提高了近300倍。基于这些图件,作者在全球范围内找出许多重要的构造现象,并根据其构造及地质特征进行分类研究。研究结果表明并不像之前认识一样,月球上的确存在许多地质构造体是由月球的内生地质作用所产生,并建立对于月球结构和构造的新认识。此外,通过对比发现,像地球上全球尺度的线性山脉只是板块构造运动的结果;另一方面,在无板块构造的行星上,就像月球一样,会产生大面积的高地(月陆)和低地(月海地区),这种地质现象很有可能是行星地壳岩浆演化的直接结果。在文章最后,作者还将制作出的60m分辨率的全月月形系列图件附后并公开,以方便其他科研人员进一步开展相关研究;并以此敬献中国地质科学院60周年庆典。     

利用尺度空间及多角度地形断面提取山谷山脊线

从数字高程模型中自动提取山脊线和山谷线,在测绘领域有着重要的意义。地形断面高程极值法是其中一种常用的方法,但此方法在提取过程中容易产生遗漏。针对此缺点,本文提出了基于尺度空间及多角度判断的地形断面高程极值法,主要步骤是构建影像金字塔,然后从上到下逐级提取并加密。试验验证了该方法的有效性,提取得到的山谷线或山脊线较为完整,并与实际地形相符合。     

薄板样条函数支持下的等深线追踪算法研究

基于薄板样条函数的拟合曲面能很好地根据水深点数据模拟水下地形,通过建立一定密度的规则格网可以十分精细地追踪等深线。因薄板样条曲面是光滑的,故生成的等深线具有一定的平滑性。本文首先论述了薄板样条曲面的解算步骤,然后研究了在该曲面上构建规则格网模型和追踪等深线的算法,最后以南方CASS作为实现平台,根据实际数据生成的等深线效果证明了本文提出的算法是可行有效的,能有效地避免曲线拟合过程中产生的凸起或陡变现象。     

以SRTM-DEM为控制的光学卫星遥感立体影像正射纠正

针对全球测图缺少统一的控制基准的问题,提出了利用SRTM-DEM作为控制基准,对光学卫星遥感影像进行正射纠正的方法。首先,对光学卫星影像构建的立体影像对进行自由网平差并制作DEM;然后,以SRTM-DEM作为控制,将DEM作为单元模型,进行独立模型法DEM区域网平差,获得单元模型的定向参数;最后,改正立体影像的成像几何模型参数,进行正射纠正。选取湖北咸宁和江西某地两个测区的资源三号数据进行试验,试验结果表明,资源三号正视全色影像的平面定向精度由12.93像素提高到6.85像素。     

基于规则格网的DEM插值实验

通过地形建模,将6个地形隶属函数按照101×101,112×112,126×126,144×144,168×168,201×201,257×257 7种格网密度生成6种局部地形单元的规则格网DEM;使用反距离加权(IDW)等7种插值算法,将前6种格网密度下的DEM插值成257×257规格;从原始257×257DEM中随机抽取检查点计算残差,并对残差中误差进行分析。通过分组插值实验,运用控制变量法、方差分析等方法研究地貌类型、采样密度和插值算法对DEM插值精度的影响。     

InSAR生成DEM中WRF大气校正

利用星载重复轨道合成孔径雷达干涉测量InSAR技术获取数字高程模型(DEM),无法避免大气延迟效应的影响。InSAR大气校正的方法很多,但在DEM获取方面的大气校正研究却非常少见。本文研究星载重轨InSAR生产DEM时利用大气数值模式WRF(Weather Research and Forecasting model)得到的水汽结果进行大气校正的问题,重点讨论大气校正的策略,包括WRF模式设置和大气校正时机的选择,简要介绍了基于WRF运算结果的大气校正方法。利用Terra SAR-X数据进行实验,检验了所提出方法的有效性,证明了在干涉相位解缠前进行大气校正,比在相位解缠后进行的效果更好。将所提出方法应用于多基线、多波段InSAR干涉结果融合中,实验结果表明大气校正能够有效降低误差,对于相干性较高的地区效果更好。     

基于点云滤波原理快速检查编辑等高线以构建数字高程模型的技术方法

传统等高线数据的质量检查存在费时费力、工作量巨大、人工干涉较多、易出错漏等问题。点云数据直观反映了地面形态的空间分布特征,包括点的邻接关系、高程渐变和突变现象、点的斜率变化等[1]。通过量测点云的正面、剖面、断面等,可快速检测出高程异常点,指导修正地形数据,对实际工作中地形数据的生产、检查与修正有很大的借鉴意义。     

一幅新的第四纪地质及地貌图的编制——以宁夏与山东为例

为了更好地与生态环境及灾害地质紧密结合,第二代全国区域地质志编制项目规定第四纪地质及地貌图为必编图件之一。图件内容包括第四纪地质体的时代、成因类型、岩性和地貌成因形态组合类型、活动断裂及海侵范围等重要地质内容,同时,附第四纪地质-地貌典型剖面和重要的地貌景点。图件特点:(1)图件的地理底图是首次用数字高程模型(DEM)数据灰度图作背景;(2)第四纪地质内容与地貌成因形态类型同编为一幅图;(3)第四纪地质体的面色用成因类型色表示;(4)地貌部分划分了不同级别成因形态类型和有特色的微地貌景点。总之,图面有立体感,地形高差明显,层次分明,色彩鲜艳,是一幅崭新的图件,可供防灾治理和地质旅游参考应用。     

基于DEM匹配的滑坡检测

基于不同时期DEM数据检测地表变形是进行滑坡、泥石流等地质灾害检测的有效手段,DEM匹配是关键,两个变形地表的模型曲面特征对应关系确立是难点。针对高山地区DEM匹配问题,提出了一种新颖且稳健的基于等高线和最小二乘曲面匹配相结合的方法。该方法首先利用等高线的形状检测地形没有变化的山顶区域,提取位置不变的山头点作为控制点,能够提供足够好的转换参数初始值;其次采用最小二乘曲面匹配技术实现最优匹配。试验结果表明所提方法不受DEM粗差、数据异常以及地形变形的影响,具有很强的抗噪特性,可以在复杂地形条件下检测出稳定不变的控制点,取得较好地配准效果,最终在高程差异图上检测出明显的滑坡区域。