[发明专利]三维地形重建方法

说明书

本发明公开了三维地形重建方法，获取目标地点的后时相地形数据，来源包括航空摄影测量、实地rtk或全站仪测量、激光雷达测量；软件对后时相地形数据进行格式转换、拟合，把这些形式的数据都转换成项目区域的Dem；获取该目标区域的控制点，对该区域的Dem进行控制测量，Dem有正确的坐标系统；获取目标地区前时相的立体测绘卫星数据；打开envi软件DEMExtractionWizard模块，分别加载前视影像数据与下视影像数据；本发明通过设置将立体测绘卫星历史存档数据提取的DEM与现有的DEM进行结合使用，描述地形前后的变化情况和三维动态可视化仿真技术，场景建模技术和图形图象处理技术，以三维显示方式(距离、方位、高度或俯仰角)表达三坐标雷达系统的数据。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，具体为三维地形重建方法。

背景技术

高分辨率立体测绘卫星数据是一种能够存档的遥感卫星数据，它自发射升空开始正常工作后就按一定的周期在轨运行，进行对地拍摄，获取当时的遥感数据并传输到地面接收站进行存储。因此，我们可以利用这些存档数据制作过往时间点的三维立体地形数据，在三维地形建模过程中,需要解决雷达探测模型和地理环境模型需要建立雷达对地形离散捕获点的坐标，到对应的真实三维坐标的对应；需要完成地形滤波,生成光滑自然的地表；仿真过程必须用计算机图形学的知识进行二维到三维的转化与二维方式相比，三维的表达方式更加直观与生动，更有利于对地形的感知和判断。

现有技术只能描述实施无人机航测作业和实地工程测量时间点的地形地物测绘。无法通过无人机航测作业和实地工程测量时间点的测绘，分辨率低不能使用立体测绘卫星数据进行过往历史时间点的三维地形重建，从而无法完整地描述地形地物前后的变化，同时不能三维动态可视化仿真技术，场景建模技术和图形图象处理技术，缺乏真实性,不能以三维显示方式(距离、方位、高度或俯仰角)表达三坐标雷达系统的数据,无法对环境进行仿真重建,而达到逼真的显示效果。

发明内容

本发明的目的在于提供三维地形重建方法，具备完整地描述地形地物前后的变化和仿真动态显示的优点，解决了无法通过无人机航测作业和实地工程测量时间点的测绘，分辨率低不能使用立体测绘卫星数据进行过往历史时间点的三维地形重建，从而无法完整地描述地形地物前后的变化，同时不能三维动态可视化仿真技术，场景建模技术和图形图象处理技术，缺乏真实性,不能以三维显示方式(距离、方位、高度或俯仰角)表达三坐标雷达系统的数据,无法对环境进行仿真重建,而达到逼真的显示效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

三维地形重建方法，包括以下步骤：

步骤1：获取目标地点的后时相地形数据，来源包括航空摄影测量、实地rtk或全站仪测量、激光雷达测量；

步骤2：软件对后时相地形数据进行格式转换、拟合，把这些形式的数据都转换成项目区域的Dem；

步骤3：获取该目标区域的控制点，对该区域的Dem进行控制测量，Dem有正确的坐标系统；

步骤4：获取目标地区前时相的立体测绘卫星数据；

步骤5：打开envi软件DEM Extraction Wizard模块，分别加载前视影像数据与下视影像数据，填写该区域最大最小高程；

步骤6：将(3)中获取的控制点进行加载与匹配；

步骤7：利用Generate Tie point Automatically自动匹配同名点，调节同名点个数、搜索窗口大小、窗口移动距离等参数，获取合适的同名点数；

步骤8：利用view and edit tie points对同名点进行修改；

步骤9：软件自动进行匹配与解算，经过校正的DEM；

步骤10：检查DEM图幅，查看其是否有位移、拉花、模糊、扭曲等现象；