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数字测图与数据更新技术

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  数字摄影测量的突出特点之一是产品的数字化和专题数据库(如DEM、DOM等)的建立和维护。如何充分发挥数字摄影测量的技术优势,自动地生产数字测绘产品并对已建立的4D产品数据库进行快速更新,是摄影测量与遥感学科的一大研究热点。中国幅员辽阔,获取国家基础地理信息的任务非常繁重,在数字摄影测量生产中,比较好地使用了数字高程模型自动生成技术,并启动了国家基本地形图的自动更新机制,明显提高了数字摄影测量的作业效率。

  1. 数字高程模型(DEM)技术

  中国对数字高程模型(digital elevation model, DEM)研究始于20世纪80年代,在摄影测量领域主要研究了DEM内插和粗差剔除问题,在土木工程领域重点研究了DEM的分析应用问题。研究成果之一是发展了约束Delaunay三角网构模方法,解决了顾及地形特征的高精度数字地形快速建模难题,研制了DEM数据生产工具GeoTIN和DEM数据管理与可视化应用软件GeoGrid。

  

GeoTIN软件运行界面

  GeoTIN提供了TIN建立、数据编辑和质量检查等功能,能从等高线中自动提取地形特征点、优化处理TIN中的平三角形问题,可进行大范围多幅地形图数据之间的自动接边、基于相邻等高线拓扑关系的粗差探测、三维晕渲图与等高线叠加检查以及DEM内插等高线与原始等高线套合检查等。其在大规模等高线数据处理的精确度、效率和质量控制等方面具有优点,已在1:5万和1:1万DEM数据生产、土木工程领域的道路设计和场地平整等方面中发挥了重要作用。其还作为JX4系列国产数字摄影测量工作站的一部分,在国内外得到推广应用。图3-8为GeoTIN软件的运行界面。

  2. 1:5万地形数据缩编更新技术

  基于高分辨率卫星遥感影像的综合判调更新与基于较大比例尺数据的缩编更新是当前地形数据库更新工程采用的两大主流技术。其中,缩编更新技术是对大比例尺新数据进行变化信息提取与缩编处理,以更新较小比例尺的数据。由于手工缩编更新耗时费力,国家基础地理信息中心与武汉大学联合研究了从1:1万~1:5万地图缩编更新的一系列实用化地图综合算法与综合模型,建立了可操作的1:1万综合更新1:5万数据的综合规则库;应用计算几何学Delaunay三角网、Voronoi图等模型建立空间目标之间的距离、方向、拓扑和语义关系的计算模型,探测空间冲突与目标邻近,为综合提供确定性的定量化的决策依据;开发研制了实用化的缩编更新软件GenTools,该软件建立了“人性化”的地图综合更新操作环境,已在全国各省市测绘生产单位推广应用,有效地提高了1:5万地图综合更新的效率。

  


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