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摘 要： 【摘要】本文討論了在風電場地形圖測量項目中利用0.4米WorldView高分辨率衛(wèi)星立體像對作為數(shù)據(jù)源來進行地形圖測量的作業(yè)方法，檢測了DOM和DEM的高程精度，能夠滿足1:2000山地的平面和高程精度要求，為風電場測量工作提供了可靠的工程技術(shù)手段參考。 【關(guān)鍵詞
【摘要】本文討論了在風電場地形圖測量項目中利用0.4米WorldView高分辨率衛(wèi)星立體像對作為數(shù)據(jù)源來進行地形圖測量的作業(yè)方法，檢測了DOM和DEM的高程精度，能夠滿足1:2000山地的平面和高程精度要求，為風電場測量工作提供了可靠的工程技術(shù)手段參考。
【關(guān)鍵詞】高分辨率衛(wèi)星;立體像對; DEM;風電
0引言
隨著國家能源產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，風能、太陽能等新興能源產(chǎn)業(yè)的投資也越來越多。與傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠相比，風電場地形圖測量項目要求獲取較大面積且比例尺較大的地形圖，且大多選址在無人活動的山區(qū)或丘陵地區(qū)，地物相對較少，而且風電場平面地物測量重點主要是風電場內(nèi)道路、電力線、通訊線以及風機位附近的地物，對遠離風機位的一般地物要求不是特別嚴格。采用常規(guī)的工程測量手段難以滿足項目建設(shè)周期要求，而且人員勞動強度大，測量成本較高。因此，如何快速有效地提供滿足規(guī)范要求的地形圖產(chǎn)品成為項目推進的關(guān)鍵。
期刊推薦：《衛(wèi)星應用》(月刊)創(chuàng)刊于2010年，現(xiàn)由國防科工委、總裝備部、中國航天科技集團公司多家單位主辦的中國航天科技集團公司衛(wèi)星應用專業(yè)信息網(wǎng)網(wǎng)刊，內(nèi)部發(fā)行，秉承“信息交流、服務決策，促進我國衛(wèi)星應用事業(yè)發(fā)展”的辦刊宗旨，認真履行職責，力爭把國內(nèi)外衛(wèi)星應用各領(lǐng)域的新政策、新技術(shù)、新進展及時呈現(xiàn)給讀者，搭建起了業(yè)界領(lǐng)導、衛(wèi)星制造企業(yè)、衛(wèi)星應用企業(yè)間信息交流、互動的橋梁。
近年來高分辨率衛(wèi)星的高速發(fā)展，迎來了大比例尺航天測圖的新時代。例如美國GeoEye衛(wèi)星影像分辨率已經(jīng)達到了0.4m、WorldView-3衛(wèi)星影像分辨率達到0.3m。近年發(fā)射的高分辨遙感衛(wèi)星大都具有側(cè)視成像能力，具備與航空立體像對接近的基高比，使星載遙感立體像對獲取DEM(數(shù)字高程模型)成為可能。
利用高分辨率衛(wèi)星影像立體像對進行立體量測得到DEM，能夠大大縮短DEM生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。針對風電場地形圖測量往往面積較大、地形較復雜的特點，非常適合利用高分辨率衛(wèi)星立體像對作為數(shù)據(jù)源來進行地形圖測繪。本文將結(jié)合河南某風電場測量工程討論使用0.4米WorldView高分辨率衛(wèi)星立體像對作為數(shù)據(jù)源來進行地形圖測量的作業(yè)方法。
1 高分辨率遙感衛(wèi)星簡介
本文所使用的數(shù)據(jù)是美國WorldView-3衛(wèi)星0.4米分辨率的立體像對，WorldView-3為DigitalGlobe公司的第四代高分辨率光學衛(wèi)星，于2014年8月發(fā)射，最高分辨率達到0.3米，是目前市面上分辨率最高的商業(yè)光學衛(wèi)星。
2 技術(shù)路線
結(jié)合武漢適普軟件有限公司的VirtuoZo SAT衛(wèi)星影像系統(tǒng)，本文總結(jié)制定了從獲取數(shù)據(jù)到地形圖繪制的全套作業(yè)流程，如圖1所示：
3 風電場地形圖工程應用
在寧夏某風電場測圖工程中利用WorldView-3衛(wèi)星0.4米高分辨率立體像對內(nèi)業(yè)測量地形圖32.7km2。該工程位于山區(qū)，植被主要是灌木和高度為2-4m的樹木。
3.1像控點測量
購買的衛(wèi)星數(shù)據(jù)面積在120km2左右，需要成圖的測區(qū)面積在24km2左右，本文在影像的四周和中部均勻布設(shè)15個像控點(如圖2)，像控點選在明顯地物的幾何中心且高程沒有突變的地方，如道路交叉角處，利用HeCORS系統(tǒng)進行RTK坐標測量。
3.2管線及新增地物測量
工作重點是對像控點和在立體觀測中無法觀測的各種管線包括各等級輸電線路、通信線路和地埋管道等地物進行測量，同時對測區(qū)內(nèi)新增地物進行實測。
3.3數(shù)據(jù)處理
利用VirtuoZo SAT衛(wèi)星影像處理軟件和像控點數(shù)據(jù)對立體像對進行處理，絕對定向中誤差為0.19米。在得到DEM產(chǎn)品后，需對測區(qū)范圍內(nèi)的DEM進行人工編輯處理，主要工作是將植被覆蓋區(qū)域和房屋覆蓋區(qū)域的DEM編輯至地面處，剔除植被、房屋等對DEM的影響。
3.4成果檢測
3.4.1 DOM精度檢查
選取34個地物特征點，在DOM上量取其坐標并與現(xiàn)場實測坐標進行比較，從中可以看出，位置較差最大值為1.07m，最小值為0.1m，經(jīng)計算，其中誤差為0.641m。
3.4.2 DEM精度檢查
由于在植被和房屋覆蓋區(qū)域的DEM高程精度取決于編輯人員的個人經(jīng)驗和技術(shù)，無法準確反映DEM的真實精度，因此在整個圖幅范圍內(nèi)，選取132個無植被和房屋覆蓋的地形點。
檢測結(jié)果表明，無論是平面精度還是高程精度，利用高分辨率衛(wèi)星立體像對所生產(chǎn)的產(chǎn)品都能夠滿足山區(qū)風電場地形圖測圖工程1:2000地形圖測量的設(shè)計需求。
3.5地形圖繪制
利用VirtuoZo SAT衛(wèi)星影像處理軟件的立體測圖模塊里，進行常規(guī)的測圖，得到DLG產(chǎn)品，將DLG、利用編輯好的DEM生成的等高線和地形點文件和實測數(shù)據(jù)進行疊加獲得最終的地形圖產(chǎn)品，見圖5：
4 結(jié)束語
將高分辨率衛(wèi)星立體像對應用于風電場地形圖測量工程是遙感數(shù)據(jù)應用的一個重要工程應用領(lǐng)域。隨著美國對高分辨率衛(wèi)星影像出口的放開，我們已經(jīng)可以買到更高分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)。分辨率已經(jīng)接近傳統(tǒng)航空攝影測量的水平，利用這些數(shù)據(jù)我們可以進行1:2000甚至更大比例尺的地形圖測繪，非常適合風電場地形圖工程地形圖測繪工作，利用這種技術(shù)手段不僅能夠提高作業(yè)效率，降低測量人員的勞動強度，還能節(jié)省勘測設(shè)計成本，縮短設(shè)計周期，更好的使用今后風電場地形圖項目的設(shè)計需求。——論文作者：訾進軍
