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摘要:隨著礦物開采的情況變化,原有的地理信息數據并沒有隨之更新,需要更新礦山地理信息系統的數據,才能促進礦業可持續發展。本篇文章基于此,針對不同目標區域的DLG、DEM、DOM以及三維數據的更新方法和技術流程,進行綜合比較,為相關項目提供依據。
關鍵詞:地理信息系統;DLG;DEM;DOM;三維模型
地理信息系統根據應用環境的不同,搜集相應區域的地理信息和數據,根據測量結果繪制出目標區域的圖表信息,其最大特點是利用計算機處理獲得的空間數據,借助于遙感技術等,實現礦山地理數據采集。通過快速更新,為數據分析、處理提供給高質量應用,確保相關項目獲得最新、精確的數據支持。
(1)數據檢查要求。DLG數據主要包括三個部分,即數據正確性、空間圖形、屬性精密檢查,基于EPS軟件生產的DLG圖形數據,需要利用軟件自帶的Check模塊對以上內容進行檢查。首先是數據正確性檢查,這一部分主要對DLG數據的數據分層、實體編碼正確性進行檢查,要求各要素與所在圖層保持一致,要素幾何圖形是否滿足圖形數據規范等。其次是空間圖形檢查,針對圖形的數據邏輯關系進行驗證,確認點線面、懸掛等相交、交叉關系是否符合規范。最后是屬性精度檢查,主要對屬性正確性、完整性進行確認,如必填項空值、非必填項空值、屬性枚舉值一致性檢查[1]。(2)定制質檢方案?;贓PS軟件產生的DLG數據特點,定制自動化、人機交互式、人工檢查三種方式,定制的檢查模塊為EPSCheck模塊,形成自動化質檢方案。通過在EPS軟件中新建方案,通過以下流程,定制檢查方案:檢查組→檢查項模式組織→建立數據標準→圖形、屬性檢查→定制檢查項。對于數據標準,要確保編碼和層的合法性,通過在檢查項中插入相應模型,完成檢查項參數設計。圖形檢查,主要對重疊地物、懸掛點、地物自相交、空間邏輯等進行檢查,通過類別比較各檢查項參數,可以確認參數是否符合標準,檢查過程需要特別設置檢查對象和容差。(3)屬性檢查。要求DLG數據檢查符合規范,添加具體屬性檢查項,以自定義腳本編程對檢查內容進行檢查,確認高程值是否為空,以及檢查結果輸出。利用VBS編寫腳本,針對中等高線對象、高程值、判斷高程值是否為空、檢查結果輸出進行檢查:①中等高線對象,編程定義為SSProcess.SetSelectCondition”SSObj_Code”,”=”,”6202023,6202033,6202053,6202063”;②高程值編程定義為gez=SSProcess.GetSelGeoValue(i,”[GC]”);③判斷高程值是否為空ifgez=”0.0”orgez=”0”orgez=””orgez=”999”;④檢查結果輸出,按照基本屬性、等高線屬性、自定義腳本、等高線高層是否填寫x,y,z以及geoID等字段,確認檢查屬性合法[2]。
2DOM數據更新方法
DOM數據主要通過航空、航天手段獲取的數據,對原有地理信息系統進行糾偏和鑲嵌,按照一定的圖幅裁減范圍生成數字正射影像集,通過這樣的方式提高地圖的幾何精度,展現幾何影響特征。對于DOM數據待更新區域分為小范圍、大范圍兩種,其中前者主要對礦山的小區域數據進行更新,根據生產任務定時或不定時更新,應用在工作區采取大比例尺地形圖,以及測繪外業地形要素。相比其他方法生成的DOM數據,這種方法的優點是數據生成快,但是也會造成圖像失真、內容單調、色彩單一的問題。對于大范圍待更新區域,采用航空攝影或衛星數據,對地理信息系統進行更新,相比起前一種更新方法,獲得的DOM數據精度更高、圖像接近真實色彩、描述的信息也更加豐富。
3DEM模型數據更新
DEM模型數據來源航空攝影、航天遙感,前者獲取的地圖測繪和數據更新都更加有效,獲取高精度、大范圍的數據;后者僅從相片上獲取高程數據,缺點是數據精度低,只能滿足獲取大范圍小比例尺數據的有效方法。不過隨著IKONOS技術的發展,配合孔徑雷達干涉測量技術、機載激光掃描儀等設備和技術,獲取的DEM數據精度隨之增高。更新DEM數據源需要注意以下幾點:①遙感影像的幾何畸變;②遙感數據增強處理,用于擴大不同地物的灰度差;③遙感影像數據空間分辨率,以及數據解譯和判讀[3]。利用DEM數據構成的是三維場景的地形數據,需要根據其地形起伏狀態、待更新區域的具體情況,選取相對應的數據更新方法。對于待更新區域較小的數據更新情況,將工作區大比例尺地形圖的特征點、線進行DEM制作,測繪外業實地采集高程點,利用高程數據生成DEM數據,再進行數據接邊處理,實現小范圍待更新區域的數據更新。對于范圍大的待更新區域,需要將礦山劃分為若干個區域,特別是新增加的生產點,通過航空攝影測量數據更新,雖然獲取數據成本相對高些,但數據獲取速度更快。
4三維模型數據更新
礦山三維模型數據是整個數據庫的核心部分,其對于數據管理系統應用發揮著重要的影響,是決定地理信息數據準確性的關鍵因素,只有更新三維模型數據,才能保證工作人員分析、查詢、統計數據的質量。對于數據更新,通常采用以下幾種方法?;谌S激光掃描數據更新,這種方法適用于范圍較大的礦山,以及對數據精度有較高要求的區域,通過配備地面激光掃描儀、GPS設備,測距求算礦山點云數據,然后再對數據進行配準、輪廓線提取,紋理、模型制作,更新實時數據。數據采集應用的設備包括移動測量車、激光掃描儀、機載激光Lidar。激光掃描數據處理流程如下:①外業掃描獲取點云數據→數據配準;②配準后的點云數據,進行網格建立、數據精簡、數據分割、模型建立等操作;③紋理貼圖和三維場景重建。基于二維數據更新,其使用場景為待更新區域范圍較小,基于二維數據重構三維模型數據,首先利用已有地圖數據,獲取礦山的平面位置坐標、高程數據、高度信息等;其次整理二維數據,在3DSMAX建立礦山三維白模數據;最后根據外業采集數據,對模型數據進行紋理貼圖,實現數據更新。
5結論
綜合上述,對于待更新區域大小差異,采用不同數據更新方法,其使用的場景也有所不同,需要根據礦山的生產項目,以及對數據精度的要求和數據生成速度確定更新方法。
參考文獻
[1]張忠顯,譚睿.地理信息系統在測繪工程中的應用觀察[J].科技風,2018(33):95.
[2]韓祺娟.當代地理信息系統研究進展[J].廣東蠶業,2018(10):140-141.
[3]趙暉.網絡地理信息安全監管的模型建構[J].行政論壇,2018,25(05):129-135.
作者:田維軍 單位:貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊