機載模式的(de)DEM數據獲取通(tōng)過哪些方法？

發布日期：2019-03-08 22:48 浏覽量：9497

由于地球表面被各種自然或人(rén)工地物(wù)覆蓋，難以直接獲取精确的(de)地形形态。特别是基于攝影(yǐng)測量與遙感技術觀測得(de)到的(de)DEM，通(tōng)常包含了(le)森林(lín)植被、建築物(wù)等地物(wù)分(fēn)布形态，此類DEM又稱爲數字地表模型(digital surface model, DSM)。

DEM數據獲取方法

目前，DEM數據獲取方法主要包括野外地面測量、地形圖數字化(huà)、航空航天攝影(yǐng)測量與遙感(激光(guāng)雷達掃描(light detection and ranging, LiDAR)、合成孔徑雷達幹涉測量(interferometric synthetic aperture radar, InSAR)、立體光(guāng)學影(yǐng)像)等。DEM數據獲取方法按模式分(fēn)有：地基模式，船載模式，機載模式和(hé)星載模式。

飛(fēi)燕遙感引進了(le)國内最先進的(de)機載激光(guāng)雷達RIEGL VQ-1560i，那麽機載模式下(xià)的(de)DEM數據獲取通(tōng)過哪些方法呢(ne)？

機載模式的(de)DEM數據獲取主要包括航空攝影(yǐng)測量、機載激光(guāng)LiDAR、機載激光(guāng)測深系統、機載InSAR以及無人(rén)機等方法。

1、航空攝影(yǐng)測量方法

航空攝影(yǐng)測量方法是利用(yòng)大(dà)幅面數碼航空相機拍(pāi)攝的(de)立體像對(duì)重建地表三維立體模型、量測三維空間坐(zuò)标的(de)方法，經曆了(le)模拟法、解析法、數字化(huà)3個(gè)發展階段。

目前，基于數字攝影(yǐng)測量工作站的(de)全數字自動化(huà)或者交互式方法相對(duì)比較成熟，可(kě)用(yòng)于獲取高(gāo)精度、高(gāo)保真DEM。

2、機載激光(guāng)LiDAR

機載LiDAR能夠獲取地面高(gāo)密度三維位置點雲數據，通(tōng)過多(duō)次回波濾波、分(fēn)類與建模可(kě)以同時(shí)得(de)到DSM和(hé)DTM。機載LiDAR掃描系統是集激光(guāng)測距儀、全球導航衛星系統、慣性導航系統、CCD(charge-coupled device)相機、計算(suàn)機數據處理(lǐ)等于一體的(de)新型測量技術，機載LiDAR技術在活斷層識别、滑坡監測、海岸帶脆弱性分(fēn)析等領域得(de)到了(le)廣泛應用(yòng)。

3、機載激光(guāng)測深系統

該方法适合用(yòng)于近岸、淺海、島礁等近海淺水(shuǐ)區(qū)域的(de)水(shuǐ)深測量，最小探測深度可(kě)達0.15 m，最大(dà)測深在50 m左右，測點密度可(kě)達dm級。

機載激光(guāng)測深系統分(fēn)别向海面發射兩種波段的(de)激光(guāng)，其中紅外波段被海面反射，藍綠波段透射海水(shuǐ)後反射，利用(yòng)激光(guāng)傳播時(shí)間差得(de)到相對(duì)瞬時(shí)海面的(de)相對(duì)深度，根據潮汐資料和(hé)潮汐模型獲得(de)瞬時(shí)海面高(gāo)程和(hé)海底絕對(duì)高(gāo)程。

目前，可(kě)以采用(yòng)單一藍綠波段激光(guāng)(如美(měi)國EAARL系統、奧地利RIEGL VQ系統等)開展沿岸陸地與淺水(shuǐ)的(de)一體化(huà)無縫地形測量。

4、機載InSAR

機載InSAR技術适用(yòng)于測繪困難地區(qū)(如多(duō)雲、霧地區(qū))的(de)高(gāo)精度、高(gāo)分(fēn)辨率、實時(shí)地表信息獲取。最具标志性意義的(de)是，2000年美(měi)國航天飛(fēi)機雷達地形測繪任務(Shuttle Radar Topography Mission, SRTM)利用(yòng)機載InSAR技術, 僅11 d便獲取了(le)全球80%陸地1″分(fēn)辨率的(de)三維地形信息。

5、無人(rén)機

無人(rén)機(unmanned aerial vehicles, UAV)或微型無人(rén)機(mini-UAV, mUAV)也(yě)可(kě)用(yòng)于搭載數碼相機、SAR、LiDAR等設備，特别适用(yòng)于小範圍、低成本項目(如局部侵蝕、沉積、城(chéng)市規劃等)的(de)DEM獲取。

近年來(lái)發展起來(lái)的(de)應用(yòng)于構造地貌、林(lín)業、農業、考古等領域的(de)運動重建技術僅需要一台搭載于傳統航空攝影(yǐng)測量平台或UAV、風筝、氣球、竿子等平台的(de)相機對(duì)感興趣區(qū)域的(de)影(yǐng)像進行重疊拍(pāi)攝，基于點雲後處理(lǐ)軟件即可(kě)生成高(gāo)精度、高(gāo)分(fēn)辨率DEM。