現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析

林文杰

（福建省地質測繪院，福建 福州 350000）

影像定位是遙感技術中的核心技術，在二十世紀六十年代被提出，發展至今共經歷了三個階段，依次是二維影像定位階段、模擬影像定位階段、三維影像定位階段[1]。目前影像定位技術已經全面進入三維影像定位時代，影像定位技術融合了攝影、測量、傳感器、互聯網等多個現代信息技術，在實際應用中主要依托衛星遙感平臺，利用無線傳感器接收到定位對象反射回來的電磁波信號，以及定位對象發射回來的反射線，對信號進行接收、解譯、處理，以此獲取到定位對象的地質條件狀況[2]。其不僅適用于比較大范圍的區域影像定位，而且其定位精度和定位效率不會因為天氣、光照、攝影高度等因素而受到影響，影像定位測量周期較短，影像定位技術已經被廣泛應用到各個領域中，在礦山地質勘查、水利電力、地質災害預警、交通等方面都發揮著重要的作用，尤其是在現代地質測繪中發揮著重要的作用[3]。在現代地質測繪工作中，影像定位作為非常關鍵的一個技術環節，其主要是為地質地形圖的繪制提供高精度的測繪數據作為依據，并且能夠對巖層、地層、構造等地質基本屬性準確劃分，根據以上分析可以看出，影像定位技術的應用效果將直接影響到地質測繪結果。但隨著現代地質測繪技術的不斷發展，為影像定位技術的先進性、安全性、適用性提出了更好的要求，因此提出現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析，對影像定位技術完善與優化提供依據。

1 現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析方法

此次以模糊分析作為理論依據，設計了一個現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析方法。該方法遵循科學性、系統性、可比性、可操作性以及簡明性原則，對現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析指標進行選取；利用模糊分析理論構建分析矩陣，并進行一致性檢驗，對分析指標集進行評價；將分析矩陣得到的評分對照分析語集，得到最終的分析結果。

1.1 選取分析指標

對現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析主要是對技術的安全性、實施效率、適用性、準確性以及成本進行分析，因此將以上幾點作為一級分析指標，在影像定位技術安全性一級指標基礎上，選取了施工安全、人身安全二級指標，以及人員傷亡率、重大事故發生率三級指標；在影像定位技術實施效率一級指標基礎上，選取了施工進度影響作為二級指標，以及影像定位按期完成率作為三級指標，其計算公式如下：

公式（1）中，F為影像定位工作按期完成率；d為影像定位技術按期完成的項目數量；g為影像定位技術實際實施項目數量；N為影像定位工作按期完成項目總投資；M為影像定位技術實際實施項目的總投資。在影像定位技術適用性一級指標的基礎上，選取了技術合理適用性、技術創新性、技術先進性作為二級指標，并且選取設備參數修正合理性、設備先進性、設備創新性作為三級指標；在影像定位技術準確性一級指標的基礎上，以獲取定位數據精度作為二級指標，并且以一次驗收合格率作為三級指標，其計算公式如下：

公式（2）中，L為影像定位技術實施一次驗收合格率；α為一次驗收合格的技術項目數量；β為需要驗收的技術項目總數量；κ為一次驗收合格技術項目總投資；γ為需要驗收的技術項目投資總和。在影像定位技術實施成本一級指標的基礎上，以設備成本作為二級指標，以設備采購成本以及設備維護成本作為三級指標。通過以上一級、二級、三級指標的確定，完成了現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析指標的選取。

1.2 建立分析矩陣

根據以上選取的分析指標建立矩陣，首先要建立矩陣的層次結構。由于現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析是對一個復雜對象進行有效分析，具有一定的分析難度，此次以模糊分析理論作為理論依據，建立分析矩陣。分析矩陣層次結構主要由目標層和準則層構成，目標層包括上文選取的分析指標；準則層是由根據分析要求預先設定的分析準則。分析矩陣表示針對目標層和準則層的某一指標，該指標與本層次之間其指標之間的相對重要性的比較，假設分析指標為A，指標A對應的分析級Vj則指標A的分析矩陣為：

公式（3）中，D為分析矩陣；C為分析指標的特征向量；n為目標層中分析矩陣的數量。按照模糊分析標度原則，采用1-9的比率標度進行兩兩分析指標的對比，以此建立了現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析。

為了保證所建立分析矩陣的有效性，對分析矩陣進行層次單排序及檢驗、層次總排序及檢驗。在多目標模糊綜合分析方法中用模糊分析矩陣特征向量變化作為衡量分析矩陣偏離一致性指標排序，并對其進行一致性檢驗，其檢驗公式如下：

公式（4）中，v為模糊分析矩陣最大的特征特征向量；k為分析矩陣的階數。在完成層次單排序及檢驗后，為了判斷不同階數分析矩陣是否具有滿意的一致性，還需要引入分析矩陣的平均隨機一致性指標值，當多階數時，對分析矩陣進行層次總排序及檢驗，其檢驗公式如下：

公式（5）中，P表示同階平均隨機一致性；C表示分析矩陣一致性指標。當Z≤1時，即可認為此次建立的分析矩陣具有滿意的一致性指標，否則需要對建立的分析矩陣進行調整，以此保證分析結果的準確性。

1.3 模糊綜合分析得分

利用上文建立的分析矩陣對選取的分析指標進行多目標模糊綜合分析，對所有的分析指標進行評分，每個分析指標集合的總分為二十分，共五個分析指標集合，總分為一百分。然后將所有的得分加到一起，得到一個模糊綜合分析結果，最后根據分析對象的特點，建立分析評價集，該評價集由五中分析結果組成，其中包括應用效果非常好、應用效果良好、應用效果較好、應用效果一般、應用效果較差，分析矩陣計算的結果在80分以上為應用效果非常好；分析矩陣計算的結果在60分～80分之間為應用效果良好；分析矩陣計算的結果在40分～60分之間為應用效果較好；分析矩陣計算的結果在20分～40分之間為應用效果一般；分析矩陣計算的結果在20分以下，則為應用效果較差，以此為分析依據，確定最終的分析結果，以此完成現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析。

2 實驗

實驗選取十處不同地質條件的區域作為地質測繪對象，待測繪區域面積分別為2634m2、2948m2、3126m2、4065m2、4168m2、4664m2、5035m2、5567m2、5869m2、6235m2。運用影像定位技術對其進行地質測繪，對影像定位技術實施流程及數據進行記錄，然后運用此次設計方法與傳統方法對地質測繪中影像定位技術應用效果進行分析，對比兩種方法的分析矢量，其計算公式如下：

公式（6）中，υ為分析方法的評價矢量；p為實驗方法得到的應用效果得分；r為實際應用效果評分。分析矢量值在0～1之間，值越大說明分析方法精度越高；反之，則分析方法精度越低，實驗結果如下表所示。

表1 兩種方法分析矢量對比（N）

從上表可以看出，此次設計方法分析矢量遠遠高于傳統方法，證明設計方法準確性較高，能夠精準的分析出現代地質測繪中影像定位技術應用效果，可以滿足現代地質測繪中影像定位技術應用效果分析要求。

3 結語

此次對現代地質測繪中影像定位技術應用效果進行了分析，為現代地質測繪工作的開展提供了影像定位技術保證，有助于影像定位技術水平的提高，促進影像定位技術不斷發展與完善，對提高現代地質測繪技術實施質量及效果具有重要作用。由于此次研究時間的限制，雖然在該方面取得了一定的研究成果，但研究內容還存在一些不足之處，提出的分析方法需要做出進一步完善，今后還會在該方面進行深度研究。