全数字航测内业制作大比例尺DEM的方法研究

张安梅　安丰亮

（山东正元数字城市建设有限公司山东烟台264000）

全数字航测内业制作大比例尺DEM的方法研究

张安梅安丰亮

（山东正元数字城市建设有限公司山东烟台264000）

随着科学技术的发展，数字高程模型的制作方法越来越先进，生产效率随之越来越高，市场应用前景也越来越广泛。

全数字摄影测量影像匹配DEM

1　DEM的制作与方法比较

1.1用匹配结果的编辑方法生成DEM

（1）影像匹配的概念

影像匹配是是利用计算机视觉技术和数字影像处理技术在左右影像上自动、高效地寻找出大量的同名点,并利用匹配的结果经后方交会后内插出DEM。DEM生产用到的影像匹配，是采用最小二乘算法。

（2）匹配结果的编辑方法

实际作业过程中，全自动匹配的结果遇到影像中的低反差、纹理缺乏区、地形遮蔽区时，匹配结果不可靠；在被处理地区有大片树林覆盖或城区时，匹配的同名点会大量落在树林和房屋等人工建筑物的顶端，这都需要在VirtuoZo系统人工交互地将它们改正到地面上。

选择菜单处理→匹配结果的编辑，系统将启动编辑模块，编辑时戴上立体眼镜，便于观测。在VirtuoZo的匹配结果编辑界面，编辑前，通过VirtuoZo系统同名影像匹配获得的视差曲线大多是错误的，飘在路上、房子上和树上的视差曲线，都高出地面很多，在VirtuoZo的匹配结果编辑界面，编辑好后，房子和树上的视差曲线都贴到地面。

（3）生成单模型DEM的流程

完成模型的影像匹配和匹配结果的编辑之后，在VirtuoZo系统生成数字高程模型DEM。单模型的系统菜单：产品→生成DEM→DEM（M），系统将开始自动生成DEM。首先生成DTM，然后是DEM。

1.2采集特征线生成DEM

在VirtuoZo的IGS立体测图界面，采集制作DEM的特征线，根据在VirtuoZo系统量测的地形特征点、地形点以及高程相关要素，在MapMatrix系统中构TIN内插生成DEM网格高程。不规则三角网是另一表示DEM的方法，该方法将特征点按照一定的规则连接成覆盖整个地表的三角形片面，它的优点是能够描述地貌特征点和特征线，反映具有复杂地形的起伏特征，数据量大，较适合范围小，大比例尺的地形建模。

2　两种制作DEM的方法比较

以数字文登项目为例，整体地形以丘陵为主，城区比较平坦，地表地物以建筑物为主，采用匹配结果的编辑方法时，匹配点很多不在正确位置，纠正匹配点，工作量很大。文登市区1:500DEM制作项目中的二测区有265个模型，采用VirtuoZo匹配结果的编辑单模型生成单模型的DEM，就要生成265个单模型的DEM然后进行拼接，单模型间容易出现接边误差；而在立体采集特征线时，一个测区可以建一个IGS矢量文件：*.xyz,变换立体模型时，都捕捉着特征线端点采集，边测的同时就接好边了，节省了后期接边的工作量，综上所述，还是采用采集特征线的方式生成1:500DEM更好些，效率能更高些。

如图1所示，在匹配结果的编辑界面对于像河与高架桥这样的地物不好编辑，编辑好的效果也不理想（图左），还是采集特征线生成DEM的效果好（图右）。并且查询一些高程和实测的高程比对，采集特征线生成的DEM精度也很高。

图1　结果对比界面：匹配结果的编辑（图左）采集特征线（图右）Fig 1 Results contrast interface:matching result editor(left)acquisition characteristic line(right)

在数字城市建设项目中，制作的是城区的精细模型。在做城市范围的DEM时，城市的建筑物（过街天桥、高楼大厦等）会给DEM的制作工作带来麻烦。当采用匹配结果的编辑方法时，匹配点受建筑物影响，只要有建筑物的地方，匹配点均不在地面上，就是都需要人工编辑进行纠正，纠正的过程受目前软件情况的制约，人工将错误的匹配点纠正到地面很麻烦，且精度不高。如果用采集特征线的方法，在地形变化处，采集特征点、线，城市的地形多为平原或丘陵，采集的工作量不是很大，生成的DEM精度比较高。

综上所述，全数字航测内业制作1:500这样的大比例尺的DEM，用采集特征线的方式生成DEM的方法更好些。

[1]全数字化摄影测量系统VirtuoZo工作手册[M].武汉：适普软件有限公司，2003.

[2]李德仁，周月琴，金为铣.摄影测量与遥感概论[M].北京：测绘出版社，2001.

[3]李志林，朱庆.数字高程模型.武汉测绘科技大学出版社，2000.

P231[文献码]A

1000-405X（2015）-7-145-1

张安梅（1982～），女，助理工程师，研究方向为测绘工程与地理信息系统。

本文主要阐述的是应用VirtuoZo系统、航测软件MapMatrix，通过对数字文登地理空间框架项目中制作1:500DEM的技术方法的比较，对全数字航测内业制作DEM的方法进行了探讨与研究。对实际操作中的采用影像匹配结果的编辑方法生成DEM和采集特征点、线生成DEM的方法进行比较，总结出生产1:500DEM更为有效的方法。