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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 图源科技
2022-07-28
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导读:在Inpho软件中,如何利用高分七卫星数据对历史DEM数据进行更新和编辑。


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测试概况


利用高分七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。


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数据源


高分七卫星影像数据,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)。

图1测试数据(原始影像和DSM数据)


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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)

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。

图3 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。

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。

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。

图6 空三结果分析



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DEM的二/三维编辑

(1)DSM的分类滤波。DSM匹配完成之后,首先要通过DTMToolkit工具或DTMaster中自带分类滤波策略,进行分类滤波。之后在DTMaster中对DSM/DTM点云进行二/三维的编辑和质检工作。

图7 DSM分类滤波与编辑


(2)进入inpho DTMaster模块,导入外部历史DEM数据。

图8 加载外部DEM数据


(3)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。

图9 点云显示

(4)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。

图10编辑区域

(5)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。

图11立体叠加显示

(6)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。

图12点云选择

图13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。

图14立体模式选择

图15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。
图16剖面显示
(7)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。

图17基坑点云选择

图18基坑晕渲显示

图19编辑更新显示

图20更新剖面显示


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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。

图21导出新栅格

图22更新后DEM数据

图23导出点云数据

图24更新后点云显示


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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



北京图源科技有限公司

作为天宝公司Inpho中国区授权代理商、eCognition软件中国区授权代理商和解决方案及规则集开发商、美国MAXAR公司卫星影像产品代理商、法国YellowSacn公司无人机LIDAR代理商,能够为广大用户提供从数据获取、处理、解译、应用到最终成果的“一站式”应用解决方案。

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