[发明专利]海岛构筑物存量的计算方法

摘要

本发明涉及一种海岛构筑物存量的计算方法，包括如下步骤基于立体像对的海岛DSM及nDSM数据的生成，建立海岛构筑物分类体系并建立物质清单库，结合nDSM提取的构筑物类型信息及参数，对海岛构筑物总存量进行计算，海岛构筑物总存量为居民建筑单元、非居民建筑单元、交通基础设施单元以及管线设施单元的存量加和。本发明结合海岛的实际情况及海岛构筑物的特点，基于高分辨率立体像对卫星影像及物质清单数据库，构建了一套海岛构筑物存量计算方法，可以实现大范围、快速且高精度的海岛人工构筑物物质存量计算。

主权项

一种海岛构筑物存量的计算方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：对于待研究的海岛区域利用三阶有理函数将立体像对影像的像点坐标与地面点的空间坐标建立数学关系，进行相对定向：式中(x,y)为像点的行列坐标，(X,Y,Z)是地面点在地图上的经度、维度和高度；i，j，k在[0,3]区间，且i+j+k≤3；S2：利用地面控制点GCP将立体模型绝对定位到大地坐标系中，采用互相关算法进行匹配，生成数字表面模型DSM：式中ρ为相关系数，g(x,y)为像素(x,y)的灰度值，(x1,y1)为参考影像坐标，(x2,y2)为原始影像坐标，n为窗口中像素个数，i和j为像素索引值；S3：对数字表面模型DSM进行聚丛统计及小斑块去除，得到海岛数字高程模型数据DEM，利用两者的差值得到去除地形影响的标准化数字表面模型nDSM：nDSM＝DSM‑DEM   (式6)S4：建立海岛构筑物分类体系并建立物质清单库，结合nDSM提取的构筑物类型信息及参数，对海岛构筑物总存量进行计算，海岛构筑物总存量为居民建筑单元、非居民建筑单元、交通基础设施单元以及管线设施单元的存量加和，计算模型为：MSTotal＝MSR+MSN+MST+MSP   (式7)式中，MSTotal为海岛构筑物总存量，单位为吨；MSR为居民建筑单元存量，单位为吨；MSN为非居民建筑单元存量，单位为吨；MST为交通基础设施单元存量，单位为吨；MTP为管线设施单元存量，单位为吨；其中，居民建筑单元及非居民建筑单元两部分的物质存量可根据各类民居及非民居建筑的单位面积人工材料总量分别乘以海岛范围内该类建筑的总使用面积计算获得：式8、式9中，MSRi为民居建筑的单位面积人工材料总量；MSNi为非民居建筑的单位面积人工材料总量；SRi为海岛范围内民居建筑的总使用面积；SNi为海岛范围内非民居建筑的总使用面积；式10中，MSTi表示道路单元中第i种物质的存量，Lj为第j级道路的总里程；Wjk为第j级道路第k段路幅结构的宽度；Hijk为第i种物质在第j级道路第k段路幅结构中的横断面垫层厚度；ρ为第i种物质的压实密度；Cj为第i类物质在路沿石中的质量；F为单个路沿石长度。式11中，MSpi表示管线设施单元中第i种物质的存量，Rj和rj分别表示第j类管线的外径和内径，Lj为第j类管线的长度；ρ为第i种物质的密度。