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GIS 326
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