全數字航測內業制作大比例尺DEM的方法研究

張安梅　安豐亮

（山東正元數字城市建設有限公司山東煙臺264000）

全數字航測內業制作大比例尺DEM的方法研究

張安梅安豐亮

（山東正元數字城市建設有限公司山東煙臺264000）

隨著科學技術的發展，數字高程模型的制作方法越來越先進，生產效率隨之越來越高，市場應用前景也越來越廣泛。

全數字攝影測量影像匹配DEM

1　DEM的制作與方法比較

1.1用匹配結果的編輯方法生成DEM

（1）影像匹配的概念

影像匹配是是利用計算機視覺技術和數字影像處理技術在左右影像上自動、高效地尋找出大量的同名點,并利用匹配的結果經后方交會后內插出DEM。DEM生產用到的影像匹配，是采用最小二乘算法。

（2）匹配結果的編輯方法

實際作業過程中，全自動匹配的結果遇到影像中的低反差、紋理缺乏區、地形遮蔽區時，匹配結果不可靠；在被處理地區有大片樹林覆蓋或城區時，匹配的同名點會大量落在樹林和房屋等人工建筑物的頂端，這都需要在VirtuoZo系統人工交互地將它們改正到地面上。

選擇菜單處理→匹配結果的編輯，系統將啟動編輯模塊，編輯時戴上立體眼鏡，便于觀測。在VirtuoZo的匹配結果編輯界面，編輯前，通過VirtuoZo系統同名影像匹配獲得的視差曲線大多是錯誤的，飄在路上、房子上和樹上的視差曲線，都高出地面很多，在VirtuoZo的匹配結果編輯界面，編輯好后，房子和樹上的視差曲線都貼到地面。

（3）生成單模型DEM的流程

完成模型的影像匹配和匹配結果的編輯之后，在VirtuoZo系統生成數字高程模型DEM。單模型的系統菜單：產品→生成DEM→DEM（M），系統將開始自動生成DEM。首先生成DTM，然后是DEM。

1.2采集特征線生成DEM

在VirtuoZo的IGS立體測圖界面，采集制作DEM的特征線，根據在VirtuoZo系統量測的地形特征點、地形點以及高程相關要素，在MapMatrix系統中構TIN內插生成DEM網格高程。不規則三角網是另一表示DEM的方法，該方法將特征點按照一定的規則連接成覆蓋整個地表的三角形片面，它的優點是能夠描述地貌特征點和特征線，反映具有復雜地形的起伏特征，數據量大，較適合范圍小，大比例尺的地形建模。

2　兩種制作DEM的方法比較

以數字文登項目為例，整體地形以丘陵為主，城區比較平坦，地表地物以建筑物為主，采用匹配結果的編輯方法時，匹配點很多不在正確位置，糾正匹配點，工作量很大。文登市區1:500DEM制作項目中的二測區有265個模型，采用VirtuoZo匹配結果的編輯單模型生成單模型的DEM，就要生成265個單模型的DEM然后進行拼接，單模型間容易出現接邊誤差；而在立體采集特征線時，一個測區可以建一個IGS矢量文件：*.xyz,變換立體模型時，都捕捉著特征線端點采集，邊測的同時就接好邊了，節省了后期接邊的工作量，綜上所述，還是采用采集特征線的方式生成1:500DEM更好些，效率能更高些。

如圖1所示，在匹配結果的編輯界面對于像河與高架橋這樣的地物不好編輯，編輯好的效果也不理想（圖左），還是采集特征線生成DEM的效果好（圖右）。并且查詢一些高程和實測的高程比對，采集特征線生成的DEM精度也很高。

圖1　結果對比界面：匹配結果的編輯（圖左）采集特征線（圖右）Fig 1 Results contrast interface:matching result editor(left)acquisition characteristic line(right)

在數字城市建設項目中，制作的是城區的精細模型。在做城市范圍的DEM時，城市的建筑物（過街天橋、高樓大廈等）會給DEM的制作工作帶來麻煩。當采用匹配結果的編輯方法時，匹配點受建筑物影響，只要有建筑物的地方，匹配點均不在地面上，就是都需要人工編輯進行糾正，糾正的過程受目前軟件情況的制約，人工將錯誤的匹配點糾正到地面很麻煩，且精度不高。如果用采集特征線的方法，在地形變化處，采集特征點、線，城市的地形多為平原或丘陵，采集的工作量不是很大，生成的DEM精度比較高。

綜上所述，全數字航測內業制作1:500這樣的大比例尺的DEM，用采集特征線的方式生成DEM的方法更好些。

[1]全數字化攝影測量系統VirtuoZo工作手冊[M].武漢：適普軟件有限公司，2003.

[2]李德仁，周月琴，金為銑.攝影測量與遙感概論[M].北京：測繪出版社，2001.

[3]李志林，朱慶.數字高程模型.武漢測繪科技大學出版社，2000.

P231[文獻碼]A

1000-405X（2015）-7-145-1

張安梅（1982～），女，助理工程師，研究方向為測繪工程與地理信息系統。

本文主要闡述的是應用VirtuoZo系統、航測軟件MapMatrix，通過對數字文登地理空間框架項目中制作1:500DEM的技術方法的比較，對全數字航測內業制作DEM的方法進行了探討與研究。對實際操作中的采用影像匹配結果的編輯方法生成DEM和采集特征點、線生成DEM的方法進行比較，總結出生產1:500DEM更為有效的方法。