李榮杰，潘海斌

（61287部隊(duì)，四川 成都 610000）

地理信息系統(tǒng)在應(yīng)用中又被成為GIS，具備一定的空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)表現(xiàn)能力，主要在計(jì)算機(jī)設(shè)備與良好運(yùn)營(yíng)環(huán)境的支撐下，采集相關(guān)地球信息數(shù)據(jù)，并結(jié)合數(shù)據(jù)表達(dá)特征對(duì)其實(shí)施有序的數(shù)據(jù)管理、運(yùn)算、分類、存儲(chǔ)等功能[1]。

在我國(guó)，針對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪方面的研究十分普遍，但大多數(shù)測(cè)繪方法很難滿足區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃大比例尺測(cè)繪的精度要求。

本文通過將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中，通過地理信息系統(tǒng)中的三維成像技術(shù)可直觀的呈現(xiàn)區(qū)域的地質(zhì)信息，對(duì)并其持續(xù)實(shí)施數(shù)據(jù)的人工智能處理，進(jìn)而獲取高重疊度影像數(shù)據(jù)，為區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪提供一個(gè)嶄新發(fā)展方向。

結(jié)合以往研究表明，區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的亮點(diǎn)之處在于通過地理信息系統(tǒng)在搭建實(shí)景三維模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃。本文依次為研究依據(jù)，進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究，通過設(shè)計(jì)基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪方法，致力于從根本上提高區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪精度。

1 基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪方法

在本文設(shè)計(jì)的基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪方法中，區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用主要包括：地理信息系統(tǒng)專題地圖制作、地理信息系統(tǒng)空間分析統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)處理以及地理信息系統(tǒng)可視化表達(dá)。在此基礎(chǔ)上，將基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪分為三步進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體研究?jī)?nèi)容，如下文所述。

1.1 區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取

為獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并且滿足區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)高分辨率、清晰的要求，在地理信息系統(tǒng)中將像素大小設(shè)為最大值，為2560×1920。與此同時(shí)，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)中的三維成像技術(shù)，呈現(xiàn)出區(qū)域的地質(zhì)信息，進(jìn)而獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)。

獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)的具體流程為：首先，將紙質(zhì)的區(qū)域的地質(zhì)信息掃描成圖，導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)，點(diǎn)擊地理信息系統(tǒng)編輯器菜單中的矢量化選項(xiàng)，自動(dòng)進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃數(shù)據(jù)的矢量化處理；而后，通過地理信息系統(tǒng)地圖編輯器中的拓?fù)洳殄e(cuò)功能，對(duì)測(cè)繪邊界線進(jìn)行拓?fù)洳殄e(cuò)；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)測(cè)繪區(qū)域地質(zhì)調(diào)查具體參數(shù)，對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪信息進(jìn)行賦值；最后，得到有顏色、紋理清晰的區(qū)域三維地質(zhì)規(guī)劃模型。為最大限度上降低區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)中存在的誤差，需要將區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)以1:50000的數(shù)字柵格地形圖按公里進(jìn)行網(wǎng)格校正，對(duì)不在網(wǎng)格內(nèi)的部分進(jìn)行剔除?？紤]到在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)獲取過程中，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)的偏離性誤差?？梢砸么髷?shù)據(jù)處理技術(shù)，通過動(dòng)態(tài)的調(diào)整，進(jìn)而滿足區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪過程中對(duì)于數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度的需求。

表1 兩種測(cè)繪方法測(cè)繪平面點(diǎn)位中誤差對(duì)比（cm）

1.2 區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)處理

在獲取區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)后，還需要對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而努力達(dá)到測(cè)繪預(yù)期的效果。本文通過地理信息系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)的處理功能，首先，針對(duì)上述收集的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行自校驗(yàn)，通過地理信息系統(tǒng)的二維影像自動(dòng)恢復(fù)功能，形成區(qū)域場(chǎng)景三維點(diǎn)云模型，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的區(qū)域性劃分[2]。利用地理信息系統(tǒng)中SIFT特征提取算子對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行特征點(diǎn)提取，能夠?qū)⑾鄬?duì)較低區(qū)域的數(shù)據(jù)刪除。而后，利用基于K-D樹的近似最鄰近算法進(jìn)行粗匹配，提取出有價(jià)值的測(cè)繪信息。在此基礎(chǔ)上，利用基于隨機(jī)抽取一致性框架的8點(diǎn)算法計(jì)算基本矩陣，剔除誤匹配點(diǎn)。最后，在完成區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)處理步驟的基礎(chǔ)上，進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)信息的提煉，采用正向映射技術(shù)將校正后的數(shù)據(jù)進(jìn)行高程模型的成像，將區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行多次的對(duì)比后，去除邊緣模糊的數(shù)據(jù)，建立滿足對(duì)極幾何約束的精匹配特征點(diǎn)集，完成同名特征點(diǎn)匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)處理。

1.3 加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)

基于上述處理的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)，下述將結(jié)合地理信息系統(tǒng)，直接加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)。

加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)的具體流程為：首先，重復(fù)校正區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪圖像的比例尺，形成對(duì)應(yīng)的DEM、熱紅外線等數(shù)據(jù)，為測(cè)繪工程測(cè)量信息顯示提供多元化的數(shù)據(jù)源。再通過全色數(shù)據(jù)的正射校正，對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)[3]。而后，將區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪圖像的分辨率融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪圖像的增強(qiáng)以及調(diào)色。最后，通過多景影像的鑲嵌，對(duì)附加信息進(jìn)行裝飾，加載區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)。根據(jù)加載得出的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)，可采用人工翻譯技術(shù)對(duì)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。其次，針對(duì)一些潛在的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)特征分析，通過對(duì)多元次區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪數(shù)據(jù)的有效識(shí)別，根據(jù)成像結(jié)果進(jìn)行類型的劃分，采用地理信息系統(tǒng)定位的方式分析測(cè)繪圖像結(jié)果。至此，實(shí)現(xiàn)基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪。

2 實(shí)例分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)以某區(qū)域?yàn)閷?shí)驗(yàn)對(duì)象，針對(duì)在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中布置了6個(gè)控制點(diǎn)，其中，3個(gè)控制點(diǎn)作為測(cè)繪精度配準(zhǔn)控制點(diǎn)，剩余的3個(gè)控制點(diǎn)作為方法精度驗(yàn)證點(diǎn)。對(duì)測(cè)繪平面點(diǎn)位中誤差進(jìn)行對(duì)比，設(shè)置本文基于地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的測(cè)繪方法為實(shí)驗(yàn)組，傳統(tǒng)測(cè)繪方法為對(duì)照組。本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為測(cè)試兩種測(cè)繪方法下的測(cè)繪平面點(diǎn)位中誤差，并采集6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，測(cè)繪平面點(diǎn)位中誤差越低證明該測(cè)繪方法的測(cè)繪精度也就越高，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過兩種方法的測(cè)繪實(shí)踐，得到控制點(diǎn)與方法驗(yàn)證點(diǎn)對(duì)比結(jié)果，如表1所示。

從表1可以看出，本文提出的測(cè)繪方法測(cè)繪平面點(diǎn)位中誤差明顯低于傳統(tǒng)測(cè)繪方法，證明了基于地理信息系統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪方法具有較高的測(cè)繪精度。

3 結(jié)束語

基于區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究，并通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方式證明了區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的有效性。希望通過上述研究，能夠指導(dǎo)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪工作更好的開展，為區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪提供方法。不僅如此，在區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪未來的研究中，還可以加大對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用力度研究，以地理信息系統(tǒng)為核心技術(shù)，滿足后續(xù)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪工作的發(fā)展需要。但考慮到篇幅原因，本文進(jìn)行的研究仍在存在一定程度上的局限性。為促進(jìn)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪的可持續(xù)發(fā)展，還需后者進(jìn)行深入研究，從而開創(chuàng)區(qū)域地質(zhì)規(guī)劃測(cè)繪中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究新局面。