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第1章 绪论1

1.1引言1

1.2公路卫星勘察的应用现状3

1.2.1卫星图像测量3

1.2.2工程地质遥感勘察6

1.2.3空间信息与公路CAD集成10

1.3公路卫星勘察的发展趋势与前景13

1.3.1公路卫星勘察的发展趋势13

1.3.2公路卫星勘察的技术前景14

第2章 卫星遥感平台与系统17

2.1引言17

2.2遥感平台17

2.3卫星系统18

2.3.1高分辨率卫星19

2.3.2中低分辨率卫星28

2.3.3高光谱卫星39

第3章 卫星图像传感器模型44

3.1引言44

3.2线阵推扫式卫星严格成像模型46

3.2.1坐标系统46

3.2.2基于共线方程的传感器模型47

3.3通用成像模型50

3.3.1传统通用几何模型51

3.3.2有理多项式函数模型52

3.3.3有理多项式系数的求解57

第4章 卫星图像控制与调绘63

4.1引言63

4.2基础控制测量63

4.2.1平面坐标系统63

4.2.2平面控制网技术设计66

4.2.3平面控制测量75

4.2.4高程基准83

4.2.5高程控制测量86

4.3卫星图像控制测量与调绘87

4.3.1卫星图像控制点的布设与选刺87

4.3.2卫星图像控制点测量90

4.3.3卫星图像调绘91

第5章 卫星图像匹配与区域网平差94

5.1引言94

5.2基于有理函数模型的卫星图像匹配94

5.2.1卫星图像匹配技术94

5.2.2基于RFM模型的连接点自动匹配算法97

5.3无地面控制卫星图像区域网平差108

5.3.1无控平差误差方程式的建立和求解108

5.3.2无控区域网平差试验109

5.4有地面控制卫星图像区域网平差112

5.4.1有控平差误差方程式的建立和求解112

5.4.2不同地面控制点布设方案112

第6章 卫星地质遥感及分析119

6.1引言119

6.2地质遥感原理120

6.2.1电磁波与电磁波谱120

6.2.2大气对电磁辐射的影响121

6.2.3物体的波谱特性121

6.3工程地质遥感解译122

6.3.1地质遥感解译标志122

6.3.2地貌景观解译125

6.3.3地质构造解译129

6.3.4地层岩性解译138

6.3.5不良地质解译142

6.4地质灾害量化分析149

6.4.1坡度、坡向149

6.4.2水流流向150

6.4.3坡长150

6.4.4面积151

6.4.5相对高差151

6.5地质灾害危险性评估方法151

6.5.1地质灾害因子152

6.5.2地质灾害危险性评估模型153

6.5.3地质灾害危险性临界值确定155

6.5.4地质灾害危险级别划分155

第7章 数字地面模型157

7.1引言157

7.2数据采集形式158

7.2.1地形数据获取方式158

7.2.2数据记录格式160

7.3数字地面模型形式160

7.4三角网数字地面模型162

7.4.1海量数据三角网快速整体生成162

7.4.2约束Delaunay三角网生成163

7.4.3数据结构164

7.4.4海量数据CDT快速整体生成165

7.4.5 CDT实时更新166

7.4.6 NT资源与AutoCAD结合167

7.4.7 AutoCAD环境下海量数据显示167

7.5质量控制168

7.5.1数据质量168

7.5.2 TIN错误发现169

7.5.3错误纠正170

7.6数字地面模型功能170

7.6.1高程插值170

7.6.2点查询175

7.6.3断面插值175

7.6.4面积计算175

7.6.5体积计算176

7.6.6坡度坡向计算176

7.6.7等高线生成177

7.7三维表示179

7.7.1线框透视180

7.7.2灰度晕渲183

7.7.3景观模型185

7.8数字地面模型精度185

7.8.1数据精度185

7.8.2数字地面模型精度估算186

7.8.3 mT的估算189

7.9工程应用191

7.9.1青海西宁至武威公路大通至小沙河段、西宁至张掖公路门源至扁都口段191

7.9.2国道106线和国道208线194

7.9.3贵阳至遵义公路改扩建工程197

第8章 数字正射影像图204

8.1引言204

8.2数字微分纠正205

8.2.1框幅式遥感图像数字微分纠正205

8.2.2线阵遥感图像数字微分纠正207

8.2.3基于ERDAS LPS的卫星图像数字微分纠正208

8.3遥感图像融合212

8.3.1主成分分析法213

8.3.2 IHS变换法214

8.3.3小波变换215

8.4遥感图像镶嵌217

8.5数字正射影像图的质量检查219

8.6三门峡至淅川高速公路数字正射影像图220

8.6.1工程概况220

8.6.2卫星图像的拍摄及正射影像图的制作221

8.6.3精度检查222

第9章 数字线划地形图224

9.1引言224

9.2符号线型库、图层的建立225

9.3数字线划地形图绘制232

9.3.1数学基础233

9.3.2等高线绘制233

9.3.3地物绘制235

9.4数字线划地形图注记238

9.5数字线划地形图编辑239

9.6质量控制240

9.6.1室内检查240

9.6.2室外检查241

9.7三门峡至淅川高速公路数字线划地形图241

9.7.1公路工程区域数字线划地形图241

9.7.2无地面控制点的线划地形图精度243

9.7.3有地面控制点的线划地形图精度244

第10章 公路工程地质遥感勘察246

10.1引言246

10.2遥感图像处理247

10.2.1遥感图像选择247

10.2.2遥感图像增强处理248

10.2.3遥感图像几何校正254

10.2.4遥感图像分类255

10.3公路工程地质遥感勘察257

10.3.1公路工程地质遥感勘察方法257

10.3.2公路路线地质遥感勘察259

10.3.3桥梁地质遥感勘察262

10.3.4隧道地质遥感勘察263

10.4外业地质调查验证264

10.4.1验证点的选取与确定265

10.4.2各种地质现象的验证方法265

10.4.3外业地面调查验证表的填写268

10.5公路地质灾害危险性评估269

10.5.1地质灾害因子研究270

10.5.2地质灾害因子分析273

10.5.3危险性评估模型建立273

10.5.4地质灾害危险区段划分275

10.5.5地质灾害危险区段分布图275

10.6工程地质遥感勘察专题图制作277

10.6.1遥感信息采集277

10.6.2专题图件制作278

10.7公路工程地质遥感选线279

10.8国家重点公路杭州至兰州线巫山至奉节段地质遥感勘察281

10.8.1资料收集281

10.8.2遥感图像处理282

10.8.3工程地质遥感勘察的初步解译283

10.8.4外业地质调查验证与综合解译286

10.8.5工程地质条件评价287

10.8.6工程地质遥感勘察成果288

第11章 公路路线及景观设计虚拟仿真292

11.1引言292

11.2道路及地形模型的建模与管理292

11.2.1道路设计三维建模292

11.2.2地形模型数据的组织与空间索引294

11.2.3道路与地形模型的嵌入295

11.3隧道、桥梁构造物三维建模296

11.3.1复杂隧道的三维建模296

11.3.2桥梁三维建模304

11.4地层模型建立308

11.4.1基于地质勘探数据的三维钻孔建模308

11.4.2地质剖面约束信息采样309

11.4.3建模边界约束信息自动采样312

11.4.4基于约束的地层建模312

11.5道路景观模型建立315

11.5.1道路景观及其重要性315

11.5.2三维模型的收集与利用316

11.5.3人工物体的自动建模方法317

11.5.4高速公路附属设施及模型318

11.5.5高分辨率卫星图像的利用324

11.6虚拟现实技术与公路GIS326

11.6.1国外三维地理信息及虚拟现实软件326

11.6.2国内三维仿真软件327

11.6.3虚拟现实技术与公路GIS漫游系统330

11.7厦门翔安海底隧道信息化与三维仿真系统332

11.7.1厦门翔安海底隧道332

11.7.2三维数字化与信息化平台建立333

第12章 公路卫星勘察技术模式337

12.1引言337

12.2公路卫星勘察技术模式337

12.3卫星勘察与多阶段公路测设340

12.4卫星勘察与公路CAD协同341

12.5基于卫星图像的路线方案设计与比选343

12.6基于地质灾害的路线设计与比选347

12.7西藏墨脱公路高分辨率卫星勘察设计348

12.7.1西藏墨脱公路概况348

12.7.2 IKONOS卫星图像高精度三维测量351

12.7.3多时相地表空间变迁分析353

12.7.4高精度平面与高程整体空间定位355

12.7.5多级工程地质遥感勘察357

12.7.6与公路CAD的集成360

参考文献367

索引375