基于航测,遥感技术的公路数字影象集成系统

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1、基于航测、遥感技术的公路数字影象集成系统陈国1杨勇刚2（1、江西省交通设计院江西南昌330002）（2、江西省交通规划勘察设计院江西南昌330002）摘要：分析了3S技术迅速发展的背景下4D产品运用的必要性及公路行业运用现状。介绍了自主研究的基于航测、遥感技术的公路数字影象集成系统-GLSZYX所采用的新技术和功能，指出该系统在公路工程运用中发挥的作用，并介绍了其良好的运用前景。关键词：信息工程；公路；航测；遥感；DEM；DOM0前言20世纪是地球空间信息技术突飞猛进的时代，这也为21实际“数字地球”、“数字交通”“数字城市”等数字化概念的提出和研究打下坚实

2、基础。在数字地球和数字城市方面,中国科学院、中国工程院李德仁院士提出了数字地球的概念、技术基础、数字地球中的“3S”技术及数字地球的应用。随着“3S”技术，即全球定位系统技术(GPS)、遥感系统技术(RS)、地理信息技术(GIS)及其集成，在农业资源、森林、水利、城市建设、环境、人口等几十个领域的应用，作为“数字地球”的技术基础和核心的“3S”技术得到了很大发展。本课题研制开发的基于航测、遥感技术的公路数字影象集成系统就是在这种地球空间信息技术不断发展下的产物，它为“3S”技术和公路技术建立起一条纽带，使得公路设计也能充分利用“4D”产品数据。1基于航空影象

3、图基础的4D技术及公路行业运用现状“4D”指的是数字高程模型（DEM）、数字正射影像图DOM（DigitialOrthophotoMap）、数字栅格地图DRG）和数字线划地图（DLG或DTI）这4种数字测绘产品，生产“4D”系列产品的技术称为“4D”技术。目前，全国基础地球数据库建设，由国家测绘局负责。现在已经完成了全国1：100万和1：25万基础地球数据库建设，共有5个数据层。以及1：5万基础地球数据库建设和7大流域的1：1万基础地球数据库。因此，随着基础性工作的不断完善，我们将更容易获得精度更高、更新越快的“4D”产品。“4D”技术在国民经济的各个领域运

4、用逐渐广泛，而在公路设计领域，后者的DRG和DLG在设计中已经普及，是平面设计与制图过程中不可缺少的资料。而DOM和DEM的运用却由于专业技术条件的限制，在设计中没有真正得到利用。这种专业技术条件的限制，体现在3个方面：1、由于DEM和DOM数据都有特定的数据格式，需要有例如ARCGIS、ERDAS等专门的软件才能使用，而这些专业软件在公路行业却极少运用；2、绝大部分推向市面的CAD软件只是重视设计图纸的生成，而对数字影像的运用却很少考虑。3、DOM和DEM的运用将涉及到大规模地形可视化的算法研究问题。首先，公路在地域上跨度大，动辄数十以至上百km，因此，其

5、DEM信息量非常庞大，比如，100km长，10km宽的带状地域，如果DEM精度设置为5m，其DEM网格为20000x2000，全线包含4000万个高程信息；其次，包含色彩信息在内的DOM，在分辨率上要求高于DEM的精度，包含的信息量将会更加庞大。因此，在设计过程中，公路设计者所能利用到的仅仅是以电子栅格图或矢量图为主，而忽视了正射影像图与数字高程模型的综合运用。2GLSZYX系统的开发及研究思路目前国内针对公路行业直接运用4D产品的软件不多见，为了促进4D产品在公路行业的运用，把高精度DEM和大规模的高分辨率卫星影像充分运用在公路设计中，结合地理信息技术，开

6、发研制了“基于航测、遥感技术的公路数字影像集成系统-GLSZYX”，系统采用VisualC++和OpenGL编程技术，研究DEM和DOM数据存储方式，综合公路CAD技术和三维建模技术，能直接对DEM和DOM数据进行分析、计算、处理，以保证程序的执行效率。系统分为公路路线模块、数模建立、DEM计算、建立真实感地形、数字影像图CAD化、基于影像的三维公路、工程数量计算7个模块，分别介绍如下。2.1公路路线模块整个系统需要处理的就是地形与公路，因此，地形与公路模型结合，就需要输入比较详细的公路路线信息，包括平面曲线、纵面曲线、桥梁、隧道、分离立交、边坡设置、交通工

7、程设置等信息，整个路线模块独立地形存在，并且支持多分支路线。2.2数模建立数模来源于DEM数据，使用的是NSDTF-DEM，是中华人民共和国国家标准地球空间数据交换格式，后缀为”.dem”，，其文件头信息定义如下：DataMark--------中国地球空间数据交换格式-格网数据交换格式(CNSDTF-RAS或CNSDTF-DEM)的标志。Version--------该空间数据交换格式的版本号,如1.0。基本部分，不可缺省。Unit--------坐标单位Alpha--------方向角。Compress--------压缩方法。0表示不压缩,1表示游程编

8、码。Xo--------左上角原点X坐标。Yo---