[发明专利]基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法

权利要求书

1.基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

(I)野外测量:

第I-1步，确定测量方向；

第I-2步，沿测量方向，限定拍摄范围；

第I-3步，在拍摄范围内铺设坐标控制尺；

第I-4步，在拍摄范围内多角度重叠拍摄；

第1-5步，沿不同方向，重复步骤(I-1)-(I-4)进行多次测量；

(II)内业处理：

第II-1步，对野外测量获得的照片进行匹配“同名像对”，建立地表起伏的三维模型；

第II-2步，结合坐标控制尺对第II-1步得到的三维模型进行三维定标和精度验证；

第II-3步，根据三维模型提取“同名点”的“点云”坐标集，即提取粗糙度采样点；

第II-4步，从上述采样点中筛选测量点，获取测量方向的一条表征地表起伏的粗糙度曲线；

第II-5步，在筛选出来的测量点中，根据不同波长的观测尺度，选择不同的采样间隔，计算不同波长观测尺度下的粗糙度参数。

2.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第I-2步中，沿测量方向，根据测量长度需求，平行拉两个皮尺，两个皮尺之间距离50-70cm。

3.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第I-3步中，在测量长度内均匀分布坐标控制尺，且坐标控制尺有水平和竖直分量。

4.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第I-4步中，对于平滑表面，拍摄天顶角为0°的照片以及在一侧以45°的天顶角拍摄，且保证沿测量方向相邻照片重叠度在30％-40％；对于中等粗糙的表面，拍摄天顶角为0°的照片以及在左侧和右侧各以45°的天顶角拍摄，且保证沿测量方向相邻照片重叠度在40％-60％；对于极粗糙表面，拍摄天顶角为0°的照片以及在左右两侧各以45°和60°的天顶角拍摄，且保证沿测量方向相邻照片重叠度在60％-80％。

5.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第I-4步中，采用单反相机进行拍摄，相机焦距在18mm-32mm之间，等效焦距在27mm-48mm之间。

6.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第II-2步具体为：选择坐标控制尺，对第II-1步得到的三维模型进行校正，使得其长度和大小与真实地表一致1:1；取已知长度的地物的测量值，计算测量值与已知值之间的误差。

7.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第II-3步中的同名点的坐标集通过python脚本导出。

8.根据权利要求1所述的基于三维微地貌重建的雷达遥感多尺度面粗糙度测量方法，其特征在于：

所述第II-4步中，具体筛选测量点的方法为：

①读取内业处理第II-3步得到的“同名点”坐标集；

②求点集在与测量方向X方向垂直的Y方向的坐标直方图；

③选择直方图中所含“同名点”最多的分组区间作为E(Y)的取值范围，取其中的某个数为E(Y)，筛选Y值在(E(Y)-Δc,E(Y)+Δc)范围内的X，Z值取出；其中Δc为直方图的分组组距；

④对筛选出来的点集在X方向从小到大进行排序，从而得到沿着测量方向的粗糙度表征曲线。