基于MAPGISRSP的DEM提取和DOM生成

宮會玲

（廣東省地震局，廣東 廣州 510070）

1 引言

DEM（Digital Elevation Models）即為數字高程模型，其理論以及相關分析技術也已得到地學工作者的廣泛關注，國際上已將其做為一種常規的地形地貌研究手段和工具，隨著地學中遙感與地理信息系統的廣泛應用，人們開始利用衛星影像信息來獲取斷層相關信息，大大提高了工作效率和研究精度。DOM（digital orthophoto map）即為數字正射影像圖，通過利用DEM來對掃描處理過的數字化航片或者遙感影像進行輻射改正和鑲嵌，并按照所規定的圖幅進行裁剪，從而生成最后的影像。

構造運動主要以斷裂活動來表現，準確識別斷層并對其進行研究，不僅是研究地貌形變、揭開區域構造與地貌演化歷史的關鍵，而且對防震減災有十分重要的意義。但長期以來，主要是通過野外地貌調查、探槽等方法來發現和定位斷層，這往往需要花費很大的人力、物力和很長的時間才能測定一條斷層線。利用DEM 結合DOM，研究活動斷裂，獲得斷層位移量等參數，可以在一定程度上減少人力物力。

MAPGIS-RSP是中地公司結合遙感應用的需求和遙感技術的發展，并總結國內外各種遙感軟件優缺點后推出的新一代遙感影像處理平臺。該平臺不僅提供遙感影像校正、分析、管理及出圖等基本處理功能，并在此基礎上針對具體應用提供攝影測量、影像測圖等專業處理軟件包。

文章基于MAPGIS-RSP的攝影測量平臺進行DEM的提取和DOM生成。

2 DEM提取和DOM生成

2.1 啟動lisence

在開機之前需把加密狗插到機子USB口。開機后MAPGIS-RSP的license啟動，可以直接使用，若在開機之后，要啟動license，鼠標右鍵單擊“我的電腦”，在彈出的子目錄中選擇“管理”，出現“計算機管理”窗口。單擊左側欄中的“服務和應用程序”，在右側欄雙擊“服務”，右側欄出現各項服務列表，找到“MAPGIS license”右鍵單擊，在彈出的小窗口中單擊“啟動”，則license啟動。

停止license過程同上，只是在最后一步，選擇“停止”。

在開機狀態，拔出加密狗之前，要先停止“license”。

2.2 DEM和DOM提取流程

“License”啟動后，打開MAPGISRSP遙感圖像處理平臺，單擊：攝影測量，打開攝影測量模塊。

文章以紫馬跨地區的一副像對為例來說明利用射影測量，生成正射影像的過程。

相片名稱分別為：紫馬垮66-1- C7471RR。紫馬垮66-1-C7471RL。

2.2.1 測區設置

首先要建立一個測區（類似于mapgis的工程文件），單擊“測區管理”，其下拉列表中選擇“新建測區”，出現“新建測區”窗口，在“保存在”下拉列表中選擇在電腦上的存儲位置，在“文件名”中輸入所要建立測區的名字“紫馬跨”，單擊“保存”，此時測區已建立。

測區建立完成后，需要對測區進行設置，單擊“測區管理”，在其下拉列表中選擇“測區設置”，出現“測區設置”窗口，其中“控制點文件”，“相機文件”是系統自動生成的存放在，軟件的默認目錄下，一般不對其進行修改，直接用系統生成的文件名，需要我們設置的是基本參數中的“影像類型”“旋轉坐標”“航高”“主影像”“成像比例尺”“航帶數”，在“影像類型”下拉列表中選擇“量測相機”，現在的新航片，或者有的為了某些任務飛的航片一般使用數碼相機，但一些比較老的航片一般都使用量測相機，量測相機在四角，或框中點有框標，本例所用航片類型為“量測相機”。在“旋轉坐標”下拉列表中選擇“P-O-K”，在“主影像”下拉列表中選擇“左影像”，在“航高”中輸入所用航片拍攝時的的飛行高度“6 500”，成像比例尺輸入航片拍攝時的比例尺“100 000”，在“航帶數”中輸入“1”，本次只是對一個相對進行校正，則航片所在航帶數目必然為1。一般在購買航片時，影像類型，航高和比例尺由供應商提供。單擊“確定”，測區設置完成。

2.2.2 相機參數設置

測區設置完成后，要進行相關的參數設置，單擊“參數設置”，在其子菜單中選擇“相機參數”出現“相機檢校設置”窗口，若上一步的影像類型是數碼相機，則只需對“相機參數”進行設置，本例為量測相機，還要對“框標參數”進行設置，根據航片框標位置選擇“四點中框標”，然后單擊框標序號輸入框標坐標，框標坐標也應由供應商提供，但若沒有框標坐標，可根據相片的象幅來計算框標，本例所用航片年代較久，框標位置，但其象幅為17×18cm，則框標坐標絕對值為象幅長寬的一半，按其所在象限賦予正負。然后對相機參數進行設置，相機參數應由供應商提供，本例“像主點X”為0.13mm，像主點Y為0.07mm，“相機焦距”為70.04mm。畸變參數設置，畸變參數由供應商提供，單擊添加畸變參數，畸變參數列表出現一列參數，依次單擊參數1、2、3，輸入實際的畸變參數。單擊確定完成相機參數設置。

2.2.3 影像參數設置

相機參數設置完成后進行影像參數設置，單擊“參數設置”，在其菜單中選擇“影像參數”，出現“影像屬性設置窗口”，點擊影像文件名右側按鈕，出現“選擇影像文件窗口”，選擇本例所用相對的左片紫馬垮66-1-C7471RL，在進行校正之前，最好把影像文件放在一個文件夾目錄，便于影像參數設置，選擇一個影像后，系統會自動獲取影像信息，填充影像參數，無需我們去填充。在當前目錄影像前打勾，即對整個目錄內的影像進行參數設置。若飛行方向與我們的參考方向相反，需要選擇反轉影像，一般航片為上北，我們做的時候為了影像效果或某方面原因把影像反轉了，即此時上為南，此時就要選擇反轉影像以便內定向正確進行，單擊確定，完成影像參數設置。

2.2.4 控制點參數設置

影像參數設置完成后，進行控制點設置，單擊“參數設置”，在其子菜單中選擇，“控制點設置”，出現控制點編輯窗口。可以一個個添加控制點，也可以先做一個控制點的txt文件，txt文件格式如圖1所示。

然后通過導入控制點文件來直接導入控制點。

需注意校正時X，Y，與我們所得到的控制點的實際坐標X，Y是相反的，即X為Y，Y為X，所以導入控制點后，單擊“X←→Y”，此時的X，Y坐標互換，然后保存退出。

在“模型處理”中，點擊“新建模型”，出現“新建模型窗口”，文件名中輸入模型名稱“紫馬跨”，單擊保存，出現模型設置窗口。選擇左影像紫馬垮66-1-C7471RL ，有右影像紫馬垮66-1-C7471RR 。影像匹配參數，匹配窗口寬、匹配窗口高設為5，列間距、 行間距設為11，航向重疊就用系統缺省的，地形類型根據航片所設區域選擇，本例為“山地”，單擊保存。

2.2.5 內定向參數設置

內定向參數設置，一般為缺省。

依次單擊模型處理→模型定向→內定向，出現內定向窗口，系統自動添加框標點，可能精度稍差，此時可修改編輯框標點，點擊“修改控制點”圖標，在窗口下部的框標點信息窗口雙擊要編輯的框標點，系統會自動彈出相應框標點的局部放大窗口，在新的框標點位置單擊左鍵，按空格鍵更新修改框標點的位置，框標點編輯完成后，單擊右鍵，在其子菜單中選擇“計算內定向參數”，出現“內定向參數報告窗口” ，在其上單擊“保存參數并退出”，完成內定向。

圖1

2.2.6 相對定向參數設置

內定向完成后，依次單擊模型處理→模型定向→相對定向，打開相對定向窗口，左右影像出現在屏幕上，單擊添加控制點圖標，在左影像上選擇明顯的地物點，可現對圖像進行放大，以便顯示更多細節，單擊左鍵將彈出以目標為中心的局部放大窗口，目標點在該窗口內為紅色，在該窗口內點擊左鍵，精確確定位置，確定后按空格鍵完成，目標點變為藍色顯示。隨后在右影像上選擇同名地物點，方法同上，基本上同名點選得越多，匹配精度會越高，在本例中選擇了23對同名地物點，單擊右鍵 ，在彈出的子菜單中選擇“ 計算相對定向參數”，在彈出的“相對定向參數報告”中選擇“保存參數并退出”完成相對定向。

2.2.7 絕對定向參數設置

依次單擊模型處理→模型定向→絕對定向，出現絕對定向窗口，方法基本同相對定向，不同的是，所選點須為控制點文件中控制點所對應的地物點，在一對同名點選擇完成后，系統會彈出添加控制點對話框，在其下拉列表中選擇當前輸入點的控制點號，點擊確認，即添加一個控制點。本例選擇7個控制點，單擊右鍵，在彈出的子菜單中選擇“ 計算絕對定向參數”，可查看定向精度，右鍵，在彈出“絕對定向參數報告”中選擇“保存參數并退出”，完成絕對定向。

2.2.8 生成DEM和DOM

絕對定向完成后，依次點擊模型處理→核線重采樣→生成水平核線影像，花費時間稍長，然后就可以進行模型處理→影像匹配。

模型處理→DEM參數設置，系統缺省即可，可根據實際需要來改X，Y間距，本例中選擇10m，單擊保存。

模型處理→DEM生產，即可生成DEM。

模型處理→DOM設置，基本為系統缺省的，可根據情況改變DOM的分辨率，設置完成后即可生成DOM。

結語

基于DEM和DOM進行活斷層分析，是進行斷層研究極為重要的一種手段。借助于MAPGISRSP軟件平臺的攝影測量功能，利用衛星像對或航片提取DEM，可以大大提高工作效率，并及時指導下一步研究工作。建議在地學研究工作中對這一技術手段加以應用和推廣。

需要注意的是：論文以實際工作中紫馬垮像對提取DEM為例，重點在于詳細介紹MAPGISRSP軟件平臺上DEM和DOM提取的實現過程，按照文中給出的具體步驟，即可提取DEM和DOM，但更多的MAPGISRSP軟件平臺操作技巧，尚請參閱聯機幫助文檔和相關參考書籍、網站，或者咨詢中地公司技術部。

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