顧傳勝
(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局327地質(zhì)隊(duì),安徽 合肥 230000)
隨著地質(zhì)測(cè)繪工作對(duì)獲得圖像精度要求的不斷提高,相應(yīng)的使用衛(wèi)星遙感方式為主的影像定位技術(shù)需要提高其遙感影像分辨率。通過(guò)使用航天線陣衛(wèi)星,可以形成高精度影像,解決單一衛(wèi)星成像精度略低的問(wèn)題。
使用傳感器傳輸容易產(chǎn)生錯(cuò)位失真的問(wèn)題,通過(guò)構(gòu)建高分辨率衛(wèi)星遙感影像幾何成像模型,利用集成傳感器定向,直接獲取真實(shí)影像數(shù)據(jù),可以避免原來(lái)單純使用傳感器傳輸至終端成像產(chǎn)生的問(wèn)題。
在現(xiàn)有的以遙感方式為主的影像定位技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,定位時(shí)獲取目標(biāo)位置的像素值時(shí)容易受到所使用的傳感器的影響,進(jìn)而產(chǎn)生失真波段數(shù),同時(shí)過(guò)程中圖像信息的有損壓縮以及解釋編譯圖像信息時(shí)都會(huì)在一定程度上影響測(cè)量結(jié)果。
此外,使用衛(wèi)星遙感方式時(shí),由于在境外缺乏航天遙感檢校場(chǎng),定位精度在無(wú)控制條件下偏低。針對(duì)以上問(wèn)題,研究出基于高分辨率遙感影像地形三維重建技術(shù)。
地形三維可視化重建就是對(duì)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化的描述與分析,可以把遙感方式取得的航空航天圖像和DEM方法模擬出地理空間進(jìn)行融合展現(xiàn)。其過(guò)程如圖1。
通過(guò)遙感衛(wèi)星對(duì)同一區(qū)域從不同角度進(jìn)行拍攝得到多幅影像,然后建立函數(shù)模型對(duì)重疊影像進(jìn)行三維重建,再根據(jù)重建結(jié)果建立數(shù)字高程模型(DEM),實(shí)現(xiàn)立體影像定位和影像匹配。
進(jìn)行三維可視化的過(guò)程是使用三維可視化系統(tǒng)軟件,根據(jù)采集影像、坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。通過(guò)三維立體化、可視化過(guò)程,可以解決傳統(tǒng)影像定位技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸處理過(guò)程中的誤差,并且遙感影像三維重建和地形三維可視化技術(shù)可以更加直觀、精確地描述礦山地質(zhì)狀態(tài),并立體化展現(xiàn)礦體,更有利于勘查路線的設(shè)計(jì)。
圖1 三維重建和可視化過(guò)程圖
在礦山地質(zhì)勘查前展開(kāi)地質(zhì)勘探。使用影像定位技術(shù)可以使測(cè)繪人員最快速的取得地質(zhì)信息,及時(shí)把握動(dòng)態(tài)地質(zhì)信息,完成礦山地質(zhì)資料的實(shí)時(shí)更新,避免因地質(zhì)資料過(guò)期而產(chǎn)生的問(wèn)題。
使用影像定位技術(shù)能夠節(jié)省了測(cè)繪投入成本和人工成本,同時(shí),使用該技術(shù)完全可以取消實(shí)地測(cè)量工作,測(cè)量人員只需要系統(tǒng)化工作,提高了操作的安全性。除此之外,使用影像定位技術(shù)進(jìn)行的地質(zhì)測(cè)繪,其結(jié)果和傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比,時(shí)間短、效率高,而且所獲得的地理坐標(biāo)信息誤差更小,最終建立的模型更加立體、清晰。此外,在使用影像定位技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)問(wèn)題勘探時(shí),勘探結(jié)果以數(shù)據(jù)成像的方式呈現(xiàn),通過(guò)對(duì)圖像的處理可以規(guī)劃出勘查線路,讓實(shí)施人員的施工更方便,同時(shí)有目的性的勘查會(huì)提升礦山地質(zhì)勘查的總體效率。
在礦山水文地質(zhì)勘探中的實(shí)際應(yīng)用。礦山水文結(jié)構(gòu)復(fù)雜,以前的探查手段只能知道含水區(qū)的輪廓,對(duì)水文層次分布不能準(zhǔn)確把握,對(duì)施工產(chǎn)生影響。近年來(lái),影像定位技術(shù)日趨成熟,為礦山水文地質(zhì)勘探工作打開(kāi)局面。首先,使用影像定位技術(shù)使礦山水文地質(zhì)的測(cè)繪工作更加便捷高效。通過(guò)衛(wèi)星遙感技術(shù)返回的勘查信息,可以全面了解到所測(cè)地質(zhì)的水文結(jié)構(gòu)特點(diǎn),根據(jù)其實(shí)際特征,對(duì)欲測(cè)量水文的地質(zhì)區(qū)快速地進(jìn)行范圍鎖定,然后制定相應(yīng)的方法路線,最后展開(kāi)高效精準(zhǔn)的繪制及勘測(cè)。其次,在調(diào)查礦山地底的水資源情況時(shí)使用影像定位技術(shù),使調(diào)查過(guò)程更加簡(jiǎn)單、高效。在短時(shí)間內(nèi)時(shí)即可獲得測(cè)量區(qū)地質(zhì)環(huán)境中的含水層結(jié)構(gòu)和含水構(gòu)造邊界。所以將影像定位技術(shù)全方面應(yīng)用于地質(zhì)水源的勘探過(guò)程之中,可以打開(kāi)礦山地質(zhì)的水質(zhì)結(jié)構(gòu)勘測(cè)局面,方便研究人員實(shí)施,進(jìn)而讓我國(guó)的水文地質(zhì)研究水平更上一個(gè)高度。
在地震災(zāi)害預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。通過(guò)勘測(cè)地質(zhì)去認(rèn)識(shí)、改造、保護(hù)自然環(huán)境是我國(guó)地質(zhì)勘查的目的之一,地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)就是其中一個(gè)重要板塊。在地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)中應(yīng)用影像定位技術(shù),通過(guò)衛(wèi)星收集地質(zhì)信號(hào),建立影像信息,并且測(cè)繪出地質(zhì)結(jié)構(gòu),評(píng)估其穩(wěn)定度,做出地質(zhì)變換預(yù)防計(jì)劃。地質(zhì)環(huán)境學(xué)家可以通過(guò)測(cè)繪圖像數(shù)據(jù)研究地震區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,找出地震與地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián),進(jìn)而做出地震預(yù)測(cè)、估量強(qiáng)度和影響范圍,從而通告地震區(qū)做好應(yīng)對(duì)措施,及時(shí)撤離危險(xiǎn)區(qū)。
本文對(duì)現(xiàn)代礦山地質(zhì)測(cè)繪中的影像定位技術(shù)進(jìn)行研究,分析影像定位技術(shù)中存在的問(wèn)題,并對(duì)其工具方法兩方面的改革進(jìn)行闡述。影像定位技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)繪工作中有著廣泛的應(yīng)用,希望以上的分析能夠?qū)﹂_(kāi)發(fā)人員產(chǎn)生影響,重視影像定位技術(shù)的改革創(chuàng)新,為未來(lái)的礦山地質(zhì)測(cè)繪工作打開(kāi)局面。