摄影地形测量数据的三维可视化应用论文_戴诚铭

摄影地形测量数据的三维可视化应用论文_戴诚铭

(湖南常德外国语学校 湖南 常德 415000)

摘要:在空间技术的发展下,各类航空航天对地观察系统不断完善,各类新型地形测量数据出现,技术含量愈加提升,本文主要针对摄影地形测量数据的三维融合和可视化进行分析。

关键词:摄影地形测量数据;三维;可视化

0 引言

随着21世纪科学技术的迅猛发展,推动着空间技术不断的进步。目前,基于航空航天对地观察系统的不断更新与进步,使系统种类也越来越繁多。最广泛的是通过使用光学传感器得到不同时相的全色、多光谱段数据以及使用全天候的合成孔径雷达得到多波段与多极化的数据。而这类方式的基础就是需要更加详尽的摄影地形测量数据的解译与制图。由于这样情况,就促使智能分析法与目标识别法成为新的研究热点。

1 摄影地形数据测量

摄影地形测量数据,指的是运用航天与航空遥感传感器收集各个时间段的相对应的分辨率和电磁波段的影像数据,在通过对收集到的影像数据进行分析研究得出DEM与地形地物的矢量数据等。

随着对摄影地形测量系统的不断深如研究,目前已经形成由传感器平台及其位置、姿态、时间测量以及飞行器导航等系统共同组建而成的系统。所以,对于摄影地形测量数据的三维配准与融合通过以T-共线方程设定的数学模型为依据进行构建。摄影地形测量数据的三维配准与融合通过使用人工智能来分析与解译遥感数据,同时也是摄影地形测量的解译与制图的重要根据。可视化指的是对人类感觉、思考以及认知世界的过程进行数据与图形的表示,使人们能够直观了解所生存的世界。从1987年提出可视化理论开始,到现在人们已经将其运用到摄影地形测量数据的收集和分析研究方面。目前,随着对于地形图的更新频率与土地的实时监测等需求越来越多,推动了对摄影地形测量数据的融合与可视化这种新课题的研究进展。

摄影地形测量数据三维配准与重建是通过使用SPOT5 HRS前后视影像立体对、SPOT5 /SPOT4共轭影像以及机载SAR相邻航线等三种模式进行。对不同位置的摄影地形测量得到准确的影像,通过使用三维空间配准,能够重建三维立体模型。可视化将人类对现实世界认识的规则:感觉-思维-认知,应用于对数据世界的理解和认知,并把人类对现实世界的认识提高到一个新的更高的水平。 20世纪90年代,可视化技术已经在摄影地形测量数据获取与处理过程得到应用。现在需要研究“摄影地形测量数据的融合和可视化”,寻求更新地形图,监测土地利用和土地覆盖变化的有效方法。

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2 摄影地形测量数据融合和可视化

摄影地形测量数据在经过三维配准以后,就能够开始对影像数据像的素级融合过程。而对于更高的特征级融合,只有三维空间的配准是不够的,同时还应该具备包含地图图形的特定矢量数据。矢量数据是对象的界定,但是特征级融合则需要面向对象,同时各类对象都有其相对应的特征。

2.1 摄影地形数据融合

通过对摄影地形测量的影像数据进行分析研究,能够看出全色波段的光学影像具有相当好的空间分辨率,其结构与纹理信息也相对较多。此类的结构与纹理方面的信息,则通过由影像灰度转变与空间分布形成。多光谱段影像数据代表自然界中的各种色彩信息。多波段与多极化的影像数据指的是成因与光学影像存在根本差异的结构与纹理信息,基本原因是雷达波反射表面是粗糙和呈起伏状的以及地面物体的物理性质不同。在各时间段与地区收集到的高分辨率和多电磁波段对地观察影像数据或者摄影地形测量影像数据的像素以及像素的空间排列代表此对象的特征。

地球上的所有物理对象都各不相同,都是独立唯一的个体。所以,特征级融合是依据精确、丰富和细致的数据建立的。如果想要对融合进行推理,即便是再小的物理对象,其数据也需包含人文地理等方面的信息。这样一来,人工智能系统对收集的数据进行融合分析,就必须有更先进的数据获取技术以得到更加详细的对象的各种数据信息,同时相对应的数据与影像空间分析方式也需要更进一步的完善与进步。

2.2 摄影地形数据可视化

可视化指的是对人类感觉、思考以及认知世界的过程进行数据与图形的表示。各个时间段收集的摄影地形测量影像数据的三维配准、融合以及数据重建,通过各种角度对地球表面物体或对象的几何形态进行观察分析。多光谱光学影像数据以及多波段与多极化影像数据的融合与可视化,加强对植被覆盖种类的观察细致度,依据其结构与纹理,能够提高对土地资源利用以及土地覆盖类型的观察判断能力,进而使卫星与航空对地观察数据的等效空间分辨率以及电磁波段幅射分辨率更高。所以,摄影地形测量影像数据的三维配准、融合和数据重建等在很大程度上加强了对地观察系统收集的影像的辨别与解译。

3 结语

本文主要是对摄影地形测量数据的获取、摄影地形测量数据的融合和可视化进行简要分析研究,其根本目的在于更好的对获取的影像数据的解译和辨识。

参考文献:

[1] 张勋,边信黔,严浙平,王宏健. UUV水流观测数据融合与可视化技术研究[J]. 仪器仪表学报. 2011(01)

[2] 陈立纲,苑秉成. 水声探测系统的目标噪声场建模与半实物仿真研究[J]. 仪器仪表学报. 2010(08)

[3] 陈小龙,庞永杰,李晔,李东起. 基于STF-Singer模型的AUV传感器故障诊断[J]. 仪器仪表学报. 2010(07)

论文作者:戴诚铭

论文发表刊物:《科技中国》2016年10期

论文发表时间:2017/1/5

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