唐墓壁画高精度影像数字化采集技术与应用

本文以图像数字化技术角度,就壁画高精度数字图像采集的技术及方法进行论述,着重于介绍技术相机、数字后背及相关软件的应用和操作,以及实际应用中的技术参数及相关经验总结。主要从实践角度论述数字技术在文物图像采集中的优点,以供探讨。

基于激光扫描和高精度数字影像的敦煌石窟第196、285窟球幕图像制作

球幕形状接近于石窟,基于球幕的虚拟石窟表现是目前大型沉浸式展示最合适的方案。然而,球幕图像属于异型图像,难以利用相机拍摄获取,如何建立石窟的准确逼真的石窟三维模型并基于数字模型合成石窟球幕图像是一个挑战。本研究针对此问题,以莫高窟第196窟和285窟为例,采用激光扫描技术建石窟三维数据模型,结合高精度纹理影像,建立逼真数字石窟模型,并实现高精度球幕图像的制作,本方法已经在敦煌研究院的球幕试验中得到应用。

高精度遥感影像的空间投影几何精校正

几何校正为影像预处理工作做了技术准备。其精度直接影响着后续工作的质量。目前,高精度遥感影像因其空间分辨率较高、数据产品格式复杂,在实际应用中对其进行几何精校正(包括正射校正)还存在许多问题。在地面控制点(Ground Control Point,GCP)分布不均或数量不足的情况下,运用空间投影加密控制点的方法,能有效解决此类问题。本文以Quick Bird遥感卫星影像为例,阐述了该方法的可行性。

高分辨率光学卫星影像高精度定位技术与实践

卫星影像高精度定位技术的核心是建立一套适合其成像特点的数学模型和解算方法。在分析严密几何成像模型和通用数学成像模型的基础上,提出了无需了解具体卫星平台、传感器结构和检校参数,具有明确几何意义模型参数,可通过RPC参数计算得到的,理论上适用于各种光学卫星影像几何处理的抽象几何成像模型;并介绍了基于该模型的自检校区域网平差及其在卫星影像高精度定位中的实际应用。为了满足区域网平差对连接点数量和分布的要求,探讨了基于SIFT特征点与角特征点相结合的连接点自动提取算法以及获取高精度同名点像点坐标的方法。针对实际应用中卫星影像通常存在明显系统误差的问题,介绍了自检校区域网平差过程中的3种系统误差在轨检校和补偿方法,并通过实际数据验证了综合使用这3种方法对系统误差检校和补偿改正的有效性。为提高卫星影像无控定位精度,研究了在卫星影像区域网平差中使用SRTM作为控制信息以提高平面和高程无控定位精度的技术和方法。实验数据表明,使用SRTM作为控制信息,单景资源三号立体影像的无控定位精度可达平面5.6 m,高程2.4 m。以一个约18.4万km^2的区域为实验区,介绍了多时相多次覆盖大区域资源三号立体卫星影像无控自由网的整体平差,外业精度检查表明,其平面精度为5.42 m,高程精度为2.85 m。

利用SPOT5 HRS条带影像制作DEM及等高线的技术方法

随着高分辨率遥感卫星技术的日益成熟,卫星影像数据已在测绘领域得到广泛应用,国家西部1∶5万地形图空白区测图工程中首次大规模采用卫星立体条带影像进行1∶5万地形图的制作。由于西部无图区绝大部分区域位于高原地带,地形多以高山地、山地为主,地物稀少,自然环境恶劣,生产数字高程模型(DEM)、获取等高线数据的工作量较大,所以如何采用新技术、新方法解决DEM以及等高线数据的获取,减少工作量,提高工作效率,将是我们面临的难题。在此笔者通过西部测图工程三江源区域测图生产试验,重点讨论利用SPOT-5 HRS立体卫星影像制作数字高程模型、等高线的相关问题,并对采用不同方法作业的成果进行分析比较、精度评定,探索高精度、高效率生产数字高程模型及等高线数据的技术和方法。

高精度卫星遥感影像在景谷县地质环境调查中的应用

选择SPOT-6卫星高精度遥感影像,以人类工程活动区域为解译范围,以RGB彩色合成图像作为解译的标准图像,经图像校正与增强、图像融合与图层叠加处理后,对景谷县自然地质环境、人类工程建筑等地理要素和滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害进行了遥感解译。结果表明,景谷县3大地质灾害主要分布在河流两侧、山体陡峭区域,主要受植被破坏以及人类工程活动的影响。

基于不规则三角网分割的多源遥感影像高精度配准

多源遥感影像的配准精度,将直接决定影像信息融合、变化检测及目标的提取、定位等后续处理过程的质量和效果,进而影响实际生产实践的应用。基于此,本文提出了这种利用不规则三角网(TIN)分割思想实现多源遥感影像高精度配准的新方法。

利用高精度遥感信息辅助设计检波器点位

利用高精度遥感数据(分辨率已达亚米级)提取相关信息评价检波器组合、选择有利检波器埋置位置,既可在观测系统设计阶段用于评估采集设计方案能否实施及辅助选择适当检波器组合图形,也可在外业测量前逐点优选检波器组合中心点,从而达到改善接收条件、提高观测系统的可实施性及保证地震资料采集质量的目的。利用高精度遥感数据提取相关信息评价影响检波器接收信号质量的因素,所对应的遥感信息主要用于三个方面的评估:①利用DEM(数字高程模型)与坡度计算检波器组合图形内的平整度与展开能力(组合展开度);②利用检波器组合区域的组内高差、坡度、湿度、地表松散度评价耦合条件的优劣程度(组合优度);③利用综合高精度正射影像与DEM提取的相关信息划定工区内需要避让的地段及不符合HSE规范的施工禁区(可实施性)。实例分析表明,通过遥感影像选择检波器组合与检波器埋置中心,提高了检波器组合内埋置点的平整度与组合展开度,对减轻野外劳动强度、提高劳动生产率、节约成本都起到了重要作用。

高分辨率遥感影像在台塬区土地整治项目设计中的应用

本文以宝鸡市陇县LJB村土地整治项目为例,对高精度遥感影像在土地整治项目规划设计中的应用进行了分析。依据此功能,可对项目区田块分布、道路位置、水源工程和林网工程进行整体规划,精确判断项目区高程情况,以期提高工作效率、节约时间和人物力以及经济成本。

复杂地形区像控点布设对低空无人机遥感成图的精度影响研究

针对像控点布设与测图精度之间没有统一的规范要求的问题,提出适用于小面积、地形复杂、地势起伏较大的场地像制点布设方案,用于获取高精度影像图。以三峡库区某边坡为例,研究复杂地形区像控点布设密度与测图精度之间的关系。使用低空无人机遥感技术获取286张航拍图,共设计14种像控点布设方案,对各方案的数据精度进行研究。研究表明,当控制点布设数量达23个时,测图精度达到最高。由于14组方案的数据误差均不超过0.1m,因此应用于测图精度要求不高的工程施工项目时,布设5个控制点即可满足测图的精度要求。

编目研究的直观与扩展——基于影像的文物研究系统

利用高精度数字影像技术对藏品进行展示、编目和研究,是近年来数字故宫建设的重要研究方向。本文介绍了故宫基于影像的文物研究系统建设的过程及应用情况,并着重对系统建设中遇到的技术难点进行了探讨。

2021年青海玛多M_(W)7.4地震同震地表破裂长度的讨论

同震地表破裂长度是区域活动断裂最大震级估算以及区域未来地震潜力评估的重要参数之一。2021年5月22日在青海省果洛藏族自治州玛多县发生了M_(W)7.4地震,其触发的同震地表破裂沿东昆仑断裂东南分支延伸线上的江错断裂分布。文中基于震后2次大范围的野外调查,结合无人机航拍影像和高精度地形数据的精细解译,明确了此次地震的同震地表破裂自西往东可划分为鄂陵湖南段、野马滩段、黄河乡段和江错分支段,最东端的地表破裂位置位于前人研究所确定的最东端以东2km以远,破裂全长约158km。此外,本研究在冬草阿隆湖以东的沙丘区域内发现了呈半圆弧形连续分布的地表破裂,而破裂在沿走向SE的优云乡段的传播过程中所经过的大面积沙丘覆盖区域也存在零星的张剪性地表破裂和断层陡坎,且陡坎的垂向位移可达30cm。对比已有的关于同震地表破裂长度的研究结果,分析认为本研究与其他结果之间存在差异的主要原因在于:1)本研究所得结果基于更广泛、详实的野外调查和更大范围的高精度影像的精细解译;2)分析过程中避免了阶区等段落几何复杂区两侧叠加段落的重复计算。结合巴颜喀拉块体周缘已有的强震震例,均显示青藏高原地区同震地表破裂的长度较全球平均值偏大。

黄土塬区三维地震采集炮检点优化设计技术研究及应用

巨厚黄土和地形起伏剧烈是影响黄土塬采集的地震资料品质的关键因素,如何在黄土塬探区自动、高效、合理地选择有利区域布设炮检点对于提高地震资料品质至关重要。在地震数据采集理论设计的基础上,综合利用高精度卫星遥感影像、数字高程模型、近地表调查数据等建立地震资料采集区域地形地貌和地理信息数字模型,通过对比研究,将炮检点布设区分为5类,即冲沟、汇流沟等资料较好的首要布设区,塬、峁等可布设调整区,陡坡等缓布调整区,山脊和山顶避高区,地表障碍禁炮区等,再根据这些区域的优先级别进一步优化采集设计,形成一套炮检点优化设计技术。将该技术应用于鄂尔多斯盆地南部的彬长三维工区地震采集设计,优化后适当增补了炮检点,炮点调整率近30%,新采集的地震资料叠加剖面的浅、中、深反射波组齐全、连续性较好,应用效果表明,该技术使用方便、快捷,能够有效提高黄土塬探区采集的地震资料品质。

基于深度学习的建筑识别技术在城市体检中的应用

建筑变化是城市体检的重要维度之一,但实际工作常受制于建筑数据可获取性。探索基于深度学习和高精度卫星影像数据的建筑识别技术在城市体检中的应用。首先提出由城乡建设基本情况、政策落实与风险预警、规划实施评估等目标构成的建筑变化视角下城市体检评估框架;然后介绍基于深度学习和高精度卫星影像的建筑识别与分析方法,并提取2014年、2019年的建筑轮廓和高度信息;最后以上海为例,从建筑存量变化基本情况、当前城市体检关注的重点指标、上海“十三五”规划实施情况3个方面开展评估。结果发现:“十三五”期间上海建筑存量有所增长,关于工业用地减量化和空间布局优化的政策实施效果显著,推进新城、分类推进镇的建设等政策实施较好,中心城区建筑总量控制、城市开发边界外工业用地减量复垦两项政策有待进一步落实。

新型数字航摄相机摄影测量精度验证比对分析

针对目前数字航摄相机广泛应用于自然资源地理信息生产领域,该文介绍国内外主流的数字航摄相机,分析德国DMCIII、美国UCE、国产CKAC200的成像原理及关键技术,着重介绍利用航空传感器的空对地(几何)检定场,对3种数字航摄相机的摄影测量平面精度和高程精度进行检测,从摄影测量精度方面进行比对分析,阐明该文航空传感器空对地(几何)检定场可为数字航摄相机的评价及能力验证提供了行之有效的方案。

利用卫星遥感立体影像提取DEM的研究

本文以Spot-5 HRS数据为例,通过对试验区数据的生产,阐述了利用卫星遥感立体影像匹配提取DEM的工艺流程,并与传统DEM提取工艺进行比对分析,展现了通过卫星遥感立体影像的高精度匹配获取DEM,在提高工效,降低了劳动强度,及快速、区域性提取DEM等方面的优势。