CN108615249A - 基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法,属于测绘技术领域。本发明将地形图成图分解为两个部分，一个是分割成多个海拔层进行多次测量，加上统计学减少其误差。同时通过热能探测器将生命体的干扰减除，提供了一种纯粹的地形图。这个地形图只有固定的地形，没有移动的生命体进行干扰，加大了地形图成图的精度和准确性。
Description
技术领域
本发明属于测量技术领域，尤其涉及基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法。
背景技术
地形图成图多采用现场数字化测图及摄影测量等常规手段，其中数字化测图精度高但效率低，摄影测量受天气条件限制等，当前前期规划是对中大比例尺的地形图需求周期非常短，一般勘测单位多采用人海战术，以数字化测图为主。
现有的GIS（地理信息***）平台软件，如ArcGIS，已经具备比较完备的地理信息处理功能，包括不同格式影像图的配准以及融合处理，对配准影像的裁剪和正确定位显示，以及最后的地形图生成功能。但工程应用中，地形图的使用和采集多采用CAD平台，而且ArcGIS的编辑采集功能较弱，很多复杂的大比例尺地形图的符号、线性、字体及打印输出比CAD弱且平台应用范围少，因此本发明必须结合生产实际，自动化部分步骤，节约大量的数据处理时间，比如影像图在CAD的正确显示、影像的自动裁剪等。
国家知识产权局于2014年04月02日公开了申请号为CN201310386156.3，名称为基于高清卫星影像的地形图一体化快速成图方法的发明专利，公开了一种基于高清卫星影像的地形图一体化快速成图方法，该方法通过对卫星影像的融合、分类识别，确定外业测绘的像控点，在野外同步完成数字化测图、野外调绘及像控点采集；之后以配准后的彩色融合卫星影像为底图，补绘外业漏绘地物，完成地形图的生成。本发明基于高清卫星影像的地形图一体化快速成图方法将调绘、像控、补测等三个外业步骤融合为一，实现减少外业工作量的目标，与传统的航测相比具有周期短的特点，与传统人工测量相比，其外业工作量少、投入成本低且周期短。
上述现有技术存在以下技术问题：在调控、像控和补测的过程中，容易将图像错误组合，从而造成测绘的误差。同时，无法减少生命体阻挡等带来的干扰。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中图像容易错误组合，生命体带来的成图干扰的问题。本发明提出了基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，通过将生命体的进行排除，然后将图形进行多层分层成像后再进行经纬度组合，提高了地形图成图的精度，减少了生命体带来的成图干扰。最大限度的生成外界生命体干扰少，各个图层精确重叠，从而得到高精度的地形图的目的。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，包括以下步骤：
A.采用卫星对需要成图的地形区域海拔分为n个海拔层，标记为1～n；
B.对步骤A中的每一层确定三个基点，分别标记为：A1、B1和C1；A1、B1和C1……An、Bn和Cn；
C. 将每一层的三个基点进行航拍，利用各类分辨率的卫星或者航拍彩色影像对卫星或者航拍全色影像进行融合处理；
D.采用热能探测仪对每一层的生命体进行热能探测并成像；
E.将步骤C与步骤D中的图形进行重叠过滤，得到无生命体图层并标记为1t、2t……nt；
F.将步骤E中得到的无生命体图层1t、2t……nt按照海拔依次重叠形成初始地形图；
G.重复以上步骤得到若干初始地图，将若干初始地图进行统计学处理，得到地形图成图。
进一步地，本发明所述所述步骤C中的融合处理包括以下步骤：
a.将各类数据源的彩色影像与全色影像统一纠正到一个坐标下；
b.将彩色影像重采样，使得彩色影像与全色影像分辨率之比为1:1、1:2或1:4；
c.将彩色影像的RGB波段分离出来；
d.将分离出来的RGB波段影像与全色影像融合，得到彩色融合影像。
进一步地，本发明步骤A中对海拔进行分层是指：对地形进行3D 成型，按照海报高度进行横截面分割；分层过程中每一海拔层的高度低于0.01mm。
进一步地，本发明步骤B中的对每一层确定三个基点时，三个基点的连线形成的面积至少为三个基点所在海拔层所在面积的80%以上。
进一步地，本发明所述步骤E的重叠过滤具体操作为：将步骤C的图形与步骤D的图形分别进行不同的标色，标记为不同的颜色后进行重叠；删除两者颜色重叠的部分，得到无生命体图层。
本发明的有益效果：
（一）本发明将地形图成图分解为两个部分，一个是分割成多个海拔层进行多次测量，加上统计学减少其误差。同时通过热能探测器将生命体的干扰减除，提供了一种纯粹的地形图。这个地形图只有固定的地形，没有移动的生命体进行干扰，加大了地形图成图的精度和准确性。
（二）本发明融合处理的彩色数据源可采用各类采集平台、各种年份、各类分辨率的彩色影像，降低数据采购门槛和成本，扩大了数据利用的范围，有效利用各式各样的卫星影像资源；对融合后的融合影像进行分类识别，将无法识别的地物、作为像控点的具有重要定位信息的地物，进行外业数字化测绘，可增强地形图对重要地物的重点呈现，也避免了对全图范围内的外业测绘，减少了外业工作量，提高成图效率；同时，融合后的彩色影像，既具有较高的分辨率，又具有色彩信息，使得地形图的地物识别和采集效果更好。
（三）本发明采用色差重叠的方法，将两个画面标记没不同的颜色，相同的颜色重叠后变化，能够快速准确的将重叠的部分区分出来。在本发明中，即可快速的将生命体对地形图的影响进行消除。从而能够得到更加准确的地形图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，包括以下步骤：
A.采用卫星对需要成图的地形区域海拔分为n个海拔层，标记为1～n；
B.对步骤A中的每一层确定三个基点，分别标记为：A1、B1和C1；A1、B1和C1……An、Bn和Cn；
C. 将每一层的三个基点进行航拍，利用各类分辨率的卫星或者航拍彩色影像对卫星或者航拍全色影像进行融合处理；
D.采用热能探测仪对每一层的生命体进行热能探测并成像；
E.将步骤C与步骤D中的图形进行重叠过滤，得到无生命体图层并标记为1t、2t……nt；
F.将步骤E中得到的无生命体图层1t、2t……nt按照海拔依次重叠形成初始地形图；
G.重复以上步骤得到若干初始地图，将若干初始地图进行统计学处理，得到地形图成图。
进一步地，本发明所述所述步骤C中的融合处理包括以下步骤：
a.将各类数据源的彩色影像与全色影像统一纠正到一个坐标下；
b.将彩色影像重采样，使得彩色影像与全色影像分辨率之比为1:1、1:2或1:4；
c.将彩色影像的RGB波段分离出来；
d.将分离出来的RGB波段影像与全色影像融合，得到彩色融合影像。
进一步地，本发明步骤A中对海拔进行分层是指：对地形进行3D 成型，按照海报高度进行横截面分割；分层过程中每一海拔层的高度低于0.01mm。
进一步地，本发明步骤B中的对每一层确定三个基点时，三个基点的连线形成的面积至少为三个基点所在海拔层所在面积的80%以上。
进一步地，本发明所述步骤E的重叠过滤具体操作为：将步骤C的图形与步骤D的图形分别进行不同的标色，标记为不同的颜色后进行重叠；删除两者颜色重叠的部分，得到无生命体图层。
实施例2
基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，包括以下步骤：
A.采用卫星对需要成图的地形区域海拔分为n个海拔层，标记为1～n；
B.对步骤A中的每一层确定三个基点，分别标记为：A1、B1和C1；A1、B1和C1……An、Bn和Cn；
C. 将每一层的三个基点进行航拍，利用各类分辨率的卫星或者航拍彩色影像对卫星或者航拍全色影像进行融合处理；
D.采用热能探测仪对每一层的生命体进行热能探测并成像；
E.将步骤C与步骤D中的图形进行重叠过滤，得到无生命体图层并标记为1t、2t……nt；
F.将步骤E中得到的无生命体图层1t、2t……nt按照海拔依次重叠形成初始地形图；
G.重复以上步骤得到若干初始地图，将若干初始地图进行统计学处理，得到地形图成图。
实施例3
基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，包括以下步骤：
A.采用卫星对需要成图的地形区域海拔分为n个海拔层，标记为1～n；
B.对步骤A中的每一层确定三个基点，分别标记为：A1、B1和C1；A1、B1和C1……An、Bn和Cn；
C. 将每一层的三个基点进行航拍，利用各类分辨率的卫星或者航拍彩色影像对卫星或者航拍全色影像进行融合处理；
D.采用热能探测仪对每一层的生命体进行热能探测并成像；
E.将步骤C与步骤D中的图形进行重叠过滤，得到无生命体图层并标记为1t、2t……nt；
F.将步骤E中得到的无生命体图层1t、2t……nt按照海拔依次重叠形成初始地形图；
G.重复以上步骤得到若干初始地图，将若干初始地图进行统计学处理，得到地形图成图。
进一步地，本发明所述所述步骤C中的融合处理包括以下步骤：
a.将各类数据源的彩色影像与全色影像统一纠正到一个坐标下；
b.将彩色影像重采样，使得彩色影像与全色影像分辨率之比为1:1、1:2或1:4；
c.将彩色影像的RGB波段分离出来；
d.将分离出来的RGB波段影像与全色影像融合，得到彩色融合影像。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.采用卫星对需要成图的地形区域海拔分为n个海拔层，标记为1～n；
B.对步骤A中的每一层确定三个基点，分别标记为：A1、B1和C1；A1、B1和C1……An、Bn和Cn；
C. 将每一层的三个基点进行航拍，利用各类分辨率的卫星或者航拍彩色影像对卫星或者航拍全色影像进行融合处理；
D.采用热能探测仪对每一层的生命体进行热能探测并成像；
E.将步骤C与步骤D中的图形进行重叠过滤，得到无生命体图层并标记为1t、2t……nt；
F.将步骤E中得到的无生命体图层1t、2t……nt按照海拔依次重叠形成初始地形图；
G.重复以上步骤得到若干初始地图，将若干初始地图进行统计学处理，得到地形图成图。
2.如权利要求1所述的基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，其特征在于：所述所述步骤C中的融合处理包括以下步骤：
a.将各类数据源的彩色影像与全色影像统一纠正到一个坐标下；
b.将彩色影像重采样，使得彩色影像与全色影像分辨率之比为1:1、1:2或1:4；
c.将彩色影像的RGB波段分离出来；
d.将分离出来的RGB波段影像与全色影像融合，得到彩色融合影像。
3.如权利要求1～2中任一项所述的基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，其特征在于：步骤A中对海拔进行分层是指：对地形进行3D成型，按照海报高度进行横截面分割；分层过程中每一海拔层的高度低于0.01mm。
4.如权利要求1～2中任一项所述的基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，其特征在于：步骤B中的对每一层确定三个基点时，三个基点的连线形成的面积至少为三个基点所在海拔层所在面积的80%以上。
5.如权利要求1～2中任一项所述的基于高清卫星遥感影像快速生成地形图成图方法，其特征在于：所述步骤E的重叠过滤具体操作为：将步骤C的图形与步骤D的图形分别进行不同的标色，标记为不同的颜色后进行重叠；删除两者颜色重叠的部分，得到无生命体图层。
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