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利用倾斜图像建立河道模型
来源:互联网   发布日期:2011-09-07 12:33:40   浏览:8340次  

导读: 简介: 图像获取和处理技术的最新发展,使研究地形变化的地貌领域使用数字摄影测量技术成为可能。 数字摄影测量技术产生的结果可应用于冲积地貌的研究: 为河道地形建立模型,研究河道漂移 制作多时项、高分辨率河道图和河漫滩图 制作河床地貌变化图,计算沉...

简介:

图像获取和处理技术的最新发展,使研究地形变化的地貌领域使用数字摄影测量技术成为可能。

数字摄影测量技术产生的结果可应用于冲积地貌的研究:

  • 为河道地形建立模型,研究河道漂移
  • 制作多时项、高分辨率河道图和河漫滩图
  • 制作河床地貌变化图,计算沉积物移动速度
  • 加拿大、英国、美国和意大利研究人员组成的国际研究机构研究表明以数字摄影测量为基础的数字制图技术可以提供河道的平面和地形信息以反应河道的变化。1999年夏在加拿大洛矶山脉对Sunwapta河流进行了研究,通过三个星期的详细物野外调查(包括高密度的河流横断面调查,以监视不可见的河床地形的动听变化)表明,研究区的正射图像包含了河流的全部变化信息。

    IMAGINE OrthoBASE可以使用各种类型的传感器图像,包括倾斜数字相机图像。而用传统的方法进行同样的研究只局限于标准航摄相机。IMAGINEOrthoBASE独特的传感器建模能力可以计算进行相机校正需要的参数,以确保图像进一步处理和分析的精度。

    经过IMAGINEOrthoBASE处理后的图像,可以获得与河流地形有关的精确地理信息。正射纠正图像可以勾绘和测量随时间变化产生的平面变化。而且,IMAGINEOrthoBASE可以提供高精度的3D点位置,用这些点可以确定地形变化。进行河流形态研究采用数字摄影测量技术可以节省时间且保持精度。

    数据:

    为了精确建立数字相机、图像和地面控制点(20个包含XYY坐标的地面控制点)的关系需要建立观测站。精心设计和定位GCP点,以便多张图像的重叠区可以使用这些点。GCP点的精度为正负0.001米。

    图像拍摄位置以及地面控制点位置图

    为了计算沉积物的移动速度,确定因侵蚀和沉积造成的地形变化,收集了一段时间内的连续图像,对这些图像进行处理和比较。通过这些处理可以获得侵蚀/沉积的空间分布模式和一段时间内的平均传输速率。

    建立三个130米高俯视河道的相机站。采用焦距为85毫米,象素尺寸为9.2微米的KODAKDCS460彩色数字相机拍摄图像。

    三个拍摄站之间的距离约为80米,在早晨,由于河流的源头冰源还未解冻,水位低,此时每个机站拍摄倾斜图像。相机的倾斜角度约45度。配置的机站位置使各个机站的图像重叠度很大(80%-100%),这对于内方位元素未知的相机的应用很有必要。

     

    IMAGINEOrthoBASE工作流程:

    创建IMAGINE OrthoBASE项目文件,添加五张TFF格式图像,每张图像越18M。

    拍摄的一张河流图像

    相机模型设置:

    在OrthoBASE中设置相机参数

    应用非测量数字相机图像要求输入相机最少参数为:焦距长度、XY象素尺寸。则内定向自动进行。

    地面控制点测量:

    利用IMAGINE OrthoBASE的点测量工具确定地面控制点在图像重叠区出现的位置。控制点位置信息可以从ASCII文件中导入。

    自动连接点采集:

    IMAGINE OrthoBASE自动连接点采集过程可以识别和测量在重叠图像上出现的相同地物点位置。连接点的作用是使传感器模型造成的误差降到最小,提高正射纠正的综合精度。

    OrthoBASE中自动连接点的分布位置

    自校正:

    自校正光调整技术可以同时获得精确正射纠正所需要的信息。这些信息包括:

  • 数字相机焦距长度和相主点偏移
  • 拍摄图像时相机的位置和方向
  • 连接点的3D地面坐标
  • 利用这些信息可以对图像进行正射纠正。

    进行SCBA计算后的误差

    正射纠正和镶嵌

    项目中的五张图像正射纠正采样后的地面分辨率为0.1米,正射图像进行颜色平衡后镶嵌为一张无缝图像。

    制图:利用ERDAS IMAGINE制图工具制作研究区和横截面剖面的位置图。

    ESRI中国(北京)有限公司 杨晓明编译

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