城市DSM、TDOM的获取技术与应用研究

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随着地球空间信息技术的迅速发展,大规模三维城市建模工程不断出现,三维表示日益成为地球空间信息的主要表示方式,三维城市模型越来越广泛地应用于城市的数据处理与管理当中,城市逼真的三维数字表示由于其在城市基础设施管理、城市开发决策支持等众多领域显现出巨大的应用潜力,从而成为当今城市信息化普遍关注的热点问题之一。传统的数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)数据难以很好描述和表达城市三维景观,作为数字城市的基础数据有很大的局限性,DEM主要表示地球表面特征,不能有效地表示地表上地物的变化,数字表面模型(DSM)则注重对地球表面上三维地物信息的表达和处理,可以很好的表达城市三维景观。城市地区高楼林立,传统的数字正射影像图上高大建筑物倾斜带来的影像遮挡问题,对影像信息的判读造成很大影响,数字真正射影像基于数字表面模型对原始影像进行重采样后的影像视角都被纠正为垂直视角,避免了高大建筑物的倾斜对其它地物的遮挡。用DSM和TDOM进行叠加,可以很方便地生成三维城市立体模型,很好的表达城市三维景观。本文通过对城市数字表面模型和数字真正射影像获取的理论方法研究,结合实际案例进行了以下探索性的研究工作。(1)基于对数字表面模型和数字真正射影像发展理论研究,分析论述了数字表面模型和数字真正射影像与传统4D产品相比在获取方式、信息描述的精确度、信息包容度、精度检测分析方法等各方面的差异。(2)研究基于航空摄影测量和三维激光雷达数据,数字表面模型的获取方法和精度控制,对数字真正射影像生产所涉及到的关键技术问题:建筑物三维模型的精确构建、真正射影像遮挡区域的自动搜索替换、原始影像的匀光匀色处理等进行了深入探讨分析。(3)探索基于某城市UCD航空数码影像数据,借助于相关全数字摄影测量软件,获取该地区城市数字表面模型和数字真正射影像的方法。在对试验资料进行全面分析的基础上,总结了在DSM、TDOM获取过程中具体技术问题的解决和精度控制方法。(4)经过生产试验与产品精度检测分析,结果表明,试验产品精度达到了相应的技术指标,满足实际应用需要,为国家制定DSM、TDOM的生产规范提供了技术参考。
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