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基于卫片的历史 DEM 编辑与更新



基于卫片的历史 DEM 编辑与更新


1.测试概况 

利用高分 7 号全色影像立体像对的空三成果数据,在 inpho DTMaster 中 打开工程,导入外部历史 DEM 数据,然后在平面和立体模式下检查 DEM 中道 路、桥梁、地表等变化区域,并进行编辑、更新,最后保存、导出一个新的 DEM 数据。


2.数据源 

高分7 卫星影像数据,1个立体像对,共 2景影像,全色影像分辨率约为0.6m, 历史 DEM 数据(DSM 测试)。

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图 1 测试数据(原始影像和 DSM 数据)


3. 空三加密 

可以采用已有的空三成果数据,也可以从原始数据重新进行空三加密。本次 以原始数据为例,首先基于全色立体像对影像进行空三加密,具体的数据处理流 程如下图所示。(本次仅就空三加密流程进行处理)

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图 2 高分七号卫星立体像对影像数据处理流程


(1)本次采用 inphoV13.0 版本进行空三加密。

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图 3 Inpho 卫星影像数据处理工程创建,启动 SATMaster 卫星模块


(2)工程建立完成之后,进入空三计算的界面,选择一个连接点提取等级,进 行空三加密。

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图 4 连接点自动提取


(3)检查提取后的连接点,对于标准差过大连接点删除后点击“方位”选项再 次进行平差处理。

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图 5 RPC 优化


(4)检查空三结果是否合格。系统统计的所提取的连接点标准差 SX: 0.461~0.449,SY:0.531~0.525,SZ:1.537~0.1532。

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图 6 空三结果分析


4. DEM 的二/三维编辑 

(1)进入 inpho DTMaster 模块,导入外部历史 DEM 数据。

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图 7 加载外部 DEM 数据 


(2)切换不同的显示模式,分别以彩色点、晕渲、等高线的方式辅助编辑。

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图 8 点云显示


(3)首先在等高线的模式下,放大到地物细节,可以在二维状态下观察 DEM 与实际地物之间的变化。此处我们以红框处的桥面、基坑、土丘为模拟对象进行 编辑、更新。

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图 9 编辑区域 


(4)显示立体模式,基于之前的空三成果,显示两景影像的立体效果,将 DEM 数据套合在立体场景下,可以更直观、准确的分析地物变化,同时在立体下也可 以对 DEM 进行编辑,需要说明的是,立体模式下需要佩戴立体眼镜显示。

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图 10 立体叠加显示 


(5)首先对于桥梁的编辑,将桥面去除并保留桥下实际地形。

①可以选择在二维模式下选择桥梁边缘的地面点,对桥梁部分的点云做一个 内插,将其降到实际地面,并且保留了地形,可以切换到晕渲模式查看效果,并 再次修改。

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图 11 点云选择

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图 12 编辑更新显示


②对地物编辑要求比较高的,也可以在立体模式下查看并选择桥梁边缘的地面点,对桥梁部分的点云做一个内插,将其降到实际地面,并且保留了地形。

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图 13 立体模式选择

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图 14 编辑更新显示


③编辑完成之后,也可以在剖面显示模式,具体查看分析地形变化,对异常 部分的点云进行再次编辑,最后在去掉地面构筑物后,真实反应地形变化。

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图 15 剖面显示 


(6)基坑和土丘等地物的编辑,主要是根据周边地形进行置平的操作,这 里以基坑为例,在平面或立体模式下选择基坑周边的点云数据,对其进行内插、 Z 值移动、剖面显示等操作。编辑完成之后,也可以在立体下或剖面显示,具体 查看分析地形变化,对异常部分的点云进行再次编辑。

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图 16 基坑点云选择

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图 17 基坑晕渲显示

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图 18 编辑更新显示

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图 19 更新剖面显示


5. 更新、导出 

对编辑之后的 DEM 数据,导出一个更新后的栅格,同时也可以导出更新的 点云数据。

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图 20 导出新栅格


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图 21 更新后 DEM 数据


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图 22 导出点云数据


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图 23 更新后点云显示



6.总结 

利用高分 7 号全色影像立体像对和空三加密成果数据,在 inpho DTMaster 中,通过二维和立体显示两种方式对历史 DEM 数据的道路、桥梁、地表变化等 区域进行编辑、更新,生成一个新的 DEM 数据,在技术上可行,且精度能够满 足卫片 DEM 更新的要求。


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