三维GIS课件(三维空间数据及其获取方法幻灯片.ppt

* b）地面扫描系统 中国地质大学（武汉）信息工程学院 地面三维激光扫描仪工作流程可分为外业测量与内业处理两个部分 （1）外业测量 360度全景扫描，精度不高，目的为获取目标区域的大致方位 高精度扫描目标区域 拍摄照片 搬站，回到第一步 是否扫描完毕 是 外业测量结束 否 点云数据 点云数据 颜色数据 （2）内业处理 噪声去除 采样 生成网格 生成轮廓 构造格栅 纹理映射 曲面拟合 建模完成 点云数据 三角网格数据 光滑曲面 带颜色信息的 光滑曲面 4、SAR与InSAR技术 （1）基本原理： SAR是一种使用微波探测地表目标的主动式成像传感器，具有全天候、全天时成像能力，并能穿透某些地物表面。SAR在波束能照射到的时间内，不断接收来自地表目标的反射脉冲。随着遥感平台的前进，平台和目标的相对位置发生变化，在不同时刻和位置接收到同一地面目标信号的频率也会发生变化，即出现多普勒频移效应。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 频率偏移对于时间而言是线性的，所以反射脉冲可以解释成是经过线性调频调制而得到的。因此，将在不同位置接收到的目标信号通过具有频率逆偏移特性的匹配滤波器进行滤波调制，就能得到目标的唯一像点。 SAR特点：在距离方向上与真实孔径雷达相同，采用脉冲压缩来提高距离分辨率，在方位方向上则通过合成孔径原理来改善方位分辨率。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 InSAR的实质：是利用SAR复数据的相位差信息来提取地表的3D信息和高程变化信息。通过两副天线同时观测，或两次近平行的观测，获取地面同一景观的复图像对。由于目标与两天线位置的几何关系，在复图像上产生了相位差，形成干涉纹图。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 干涉纹图中包含了斜距向上的点与两天线位置之差的精确信息。因此，利用传感器高度、雷达波长、波束视向及天线基线距之间几何关系，通过相位解缠，可精确测出图像上每一点的3D位置及其微小变化信息。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 1、钻孔勘探技术：通过向地下钻进一定直径、一定深度的孔并提取其中的岩芯来探查和测量地下岩层组成、空间关系。 * 2.1.4 地下3D空间数据获取方法 中国地质大学（武汉）信息工程学院 按地质钻探目的，可将应用地质钻探分为矿产地质钻探、水文地质钻探、工程地质钻探。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 2、应用地球物理技术 （1）应用地球物理方法及其分类 利用物理学原理，借助仪器技术测量获得地层的大量数据，通过数学反演和计算机处理，探测地下地层的物理力学性质，进而研究地下地层的结构和构造，进行矿体或油藏的3D精细描述。 分为两类，一类以测定特定区域、特定对象的物理力学性质为主；另一类以测定地质对象的空间分布与空间位置为主。 （2）2D地震勘探 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 3、三维地震技术 3D地震是高精度、高分辨率的勘探技术。按激发点（炮点）、接收点（检波点）网格分布的规律性，3D地震观测系统分为规则观测系统和不规则观测系统两类； 3D地震野外数据被采集后，需要进行一系列处理，才能形成供地质解释用并能完整反映地质体时空变化的3D地震数据体，用不同方法显示成各种地质图件，如剖面图、立体图。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 * 三维GIS 主讲：郑坤 中国地质大学（武汉）信息工程学院 2011年5月 三维空间数据及其获取方法 中国地质大学（武汉）信息工程学院 1、 GIS空间数据获取方法分类 2 、2D空间数据获取方法 3 、地表3D空间数据获取方法 4 、地下3D空间数据获取方法 * 本章内容 中国地质大学（武汉）信息工程学院 2.1 数据获取方法 2.1.1 GIS空间数据获取方法分类 1、空间数据的野外获取方式 （1）点方式：天文测量、罗盘定位、惯性测量、大地测量、工程测量、矿井测量、GPS技术、钻孔勘探、物理勘探技术等； * 中国地质大学（武汉）信息工程学院  * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 （2）面方式：摄影测量、遥感技术、激光扫描技术、集成传感技术； （3）体方式：CT扫描、3D地震技术等 （1）点方式：坐标量算、手扶数字化； （2）面方式：扫描数字化 * 2、空间数据的室内获取方式 中国地质大学（武汉）信息工程学院 根据GIS获取方式和应用需求的不同，GIS空间数据可区分为地表2D(x,y)、地表3D(x,y,z)、地上3D(x，y，zi)。 * 中国地质大学（武汉）信息工程学院 中国地质大学（武汉）信息工程学院 * * GIS空间数据获取方法分类如下表 中国地质大学（武汉）信息工程学院 中国地质大学（武汉）信息工程学院 1.天文测量技术 2.1.2 2D空间数据获取方法 利用宇宙间天体