一种地面沉降光栅立体图制作方法技术

本发明专利技术公开了一种地面沉降光栅立体图制作方法，涉及地面沉降防治领域。该方法包括专题数据准备、光栅选择、光栅底图制作、印刷及后处理步骤，从InSAR监测点文件开始进行数据处理，同时，通过将二维平面成果图中的等值线插值处理为栅格图像，对地面沉降总体状况进行三维场景建模，并配合红绿三维眼镜进行地面沉降三维效果的参数调整，使得图幅内场景立体特征更为明显。所以，本发明专利技术提供的方法，为地面沉降信息提供了新颖直观的表达形式，有利于此类专题成果的推广与应用。对大范围地面沉降的凹陷特征，可基于三维地理信息系统、数字图像处理、光栅立体成像与印刷技术，进行立体表达，图件新颖、直观、便于使用，有着较为广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种地面沉降光栅立体图制作方法
本专利技术涉及地面沉降防治领域，尤其涉及一种地面沉降光栅立体图制作方法。
技术介绍
对地面沉降进行三维信息表达时，需依据其年均沉降速率或累计沉降量，刻画出沉降范围内的凹陷形态。常规地表沉降图是在二维平面上利用等高线或者不同的配色来表达第三维的信息，无法表现出沉降的纵深感，对普通民众乃至非专业的技术管理人员来说，可读性不强，急需探索新的、更有利于成果社会化服务的表达方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种地面沉降光栅立体图制作方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种地面沉降光栅立体图制作方法，包括如下步骤：S1，专题数据准备：获取地面沉降InSAR监测数据和基础数据，对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面；对所述基础数据进行编辑生成基础地理图；将等值线和等值面、以及基础地理图按照设定的顺序进行叠置，赋予地面沉降InSAR监测数据和基础数据不同的图例，并选择恰当的比例尺、坐标系、投影和分幅方式，制作成为符合特定标准或特定要求的二维平面成果图；S2，选择光栅的材质和性能参数，购置柱镜光栅板；S3，根据光栅的性能参数，将所述二维平面成果图制作为光栅底图；S4，将所述光栅底图印刷在所述柱镜光栅板上，并进行印后处理。优选地，S1中，所述对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面，具体为，在地理信息系统软件平台中处理时序InSAR监测形成的点文件，按沉降值间隔生成等值线，编辑修改不符合地面沉降分布规律的部位，生成综合制图可用的等值线，根据等值线转换得到相应的等值面，最终生成综合制图可用的等值线和等值面。优选地，S1中，所述对所述基础数据进行编辑，具体为，对收集到的工作区基础地理数据在地理信息系统软件平台中按国标分类对点、线、面文件分别进行数据整理，形成基础地理图。优选地，S2中，所述光栅的材质为聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；所述光栅的性能参数包括光栅板的线数、栅距、折射率和/或厚度。优选地，S3具体为：采用仿实拍立体方法，通过现代计算机技术，在平面坐标要素的基础上，利用第三维度的等值线构建该维度上的数字模型，形成一种计算机虚拟立体显示系统，在系统中可以从任意角度来观测模型，获取图像多视角的信息。优选地，S3包括如下步骤：S301，将所述二维平面成果图中的等值线插值处理为栅格图像，生成地面沉降栅格图像；S302，以所述地面沉降栅格图像作为构建三维形态的垂向要素，通过调整垂向夸张因子，构建地面沉降凹陷三维场景；S303，针对已构建的地面沉降凹陷三维场景，设定若干角度模仿实景拍摄的镜头，生成从这些角度观测三维场景的序列图像，并按照光栅立体成像原理，在三维立体图制作软件平台中将这些序列图像抽样合成为光栅底图。优选地，S302中，所述通过调整垂向夸张因子，构建地面沉降凹陷三维场景，具体为：将各种夸张因子条件下的地面沉降凹陷三维场景输出为红绿三维效果图，观察者佩戴红绿三维眼镜进行比较，根据观察者意见设定三维场景的夸张因子，根据夸张因子构建地面沉降凹陷三维场景。优选地，S4具体为：采用紫外印刷方法，直接在柱镜光栅板的背面上印刷光栅底图，其中，柱镜光栅板的背面为平面，使用紫外源将所印内容的油墨加以干燥，并在油墨干燥后在其上覆盖保护层。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的地面沉降光栅立体图制作方法，包括专题数据准备、光栅选择、光栅底图制作、印刷及后处理步骤，通过从InSAR监测点文件开始进行数据处理，弥补了以往类似工作从规则栅格数据开始处理但不适用于不均匀分布的点文件的不足，同时，通过将二维平面成果图中的等值线插值处理为栅格图像，对地面沉降总体状况进行三维场景建模，并配合红绿三维眼镜进行地面沉降三维效果的参数调整，使得图幅内场景立体特征更为明显。所以，本专利技术提供的方法，为地面沉降信息提供了新颖直观的表达形式，有利于此类专题成果的推广与应用，对大范围地面沉降的凹陷特征，可基于三维地理信息系统、数字图像处理、光栅立体成像与印刷技术，进行立体表达，图件新颖、直观、便于使用，有着较为广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术提供的地面沉降光栅立体图制作方法流程示意图；图2是将时序InSAR监测形成的点文件转换成的shapefile文件的示例图；图3是等值线和等值面示例图；图4是二维平面成果图示例；图5是地面沉降显著区域的源图示例；图6是地面沉降显著区域的红绿三维图示例；图7是不同观察角度的该区域地面沉降场景序列图示例；图8是地面沉降显著区域光栅底图。其中，有关二维平面成果图的标准中提出，图面上不同沉降值的区域应采用不同的颜色显示，以便于图件使用，所以示例图采用彩色图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种地面沉降光栅立体图制作方法，包括如下步骤：S1，专题数据准备：获取地面沉降InSAR监测数据和基础数据，对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面；对所述基础数据进行编辑生成基础地理图；将等值线和等值面、以及基础地理图按照设定的顺序进行叠置，赋予地面沉降InSAR监测数据和基础数据不同的图例，并选择恰当的比例尺、坐标系、投影和分幅方式，制作成为符合特定标准或特定要求的二维平面成果图；其中，所述对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面，具体为，在地理信息系统软件平台中处理时序InSAR监测形成的点文件，按沉降值间隔生成等值线，编辑修改不符合地面沉降分布规律的部位，生成综合制图可用的等值线，根据等值线转换得到相应的等值面，最终生成综合制图可用的等值线和等值面。例如，对于天津地区的时序InSAR监测点数据，在地理信息系统软件平台ArcGIS中，转换为shapefile点文件(示例见图2)，按一定沉降值间隔生成等值线，在编辑修改不符合地面沉降分布规律的部位(如局部尖锐拐角)之后，生成综合制图可用的等值线，再根据等值线转换得到相应的等值面，在实际操作中，可以利用软件平台的线转面功能得到相应的等值面，最终生成综合制图可用的等值线和等值面(示例见图3)。S1中，所述对所述基础数据进行编辑，具体为，对收集到的工作区基础地理数据在地理信息系统软件平台中按国标分类对点、线、面文件分别进行数据整理，形成基础地理图。其中，点、线、面文件可以包括：地名、水系、地貌、控制点、公路、铁路、行政区界线等的文件。本专利技术中，生成二维平面成果图时，可以按照如下示例进行操作，例如，选自1：100万标准分幅编号为K52的区域，将基础地理数据和位于该区域西北角的地面沉降InSAR监测数据编辑合格后，按照《全国地表形变遥感地质(InSAR)调查技术指南》(范景辉等，2015)的要求，编制了成果图(可参见示例图4)。本专利技术中，在专题数据准备这一步骤建立了从InSAR监测点文件开始处理的流程，弥补了以往类似工作从规则栅格数据开始处理但不适用于不均匀分布的地面沉降时序InSAR监测点文件的不足。S2，选择光栅的材质和性能参数，购置柱镜光栅板；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地面沉降光栅立体图制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，专题数据准备：获取地面沉降InSAR监测数据和基础数据，对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面；对所述基础数据进行编辑生成基础地理图；将等值线和等值面、以及基础地理图按照设定的顺序进行叠置，赋予地面沉降InSAR监测数据和基础数据不同的图例，并选择恰当的比例尺、坐标系、投影和分幅方式，制作成为符合特定标准或特定要求的二维平面成果图；S2，选择光栅的材质和性能参数，购置柱镜光栅板；S3，根据光栅的性能参数，将所述二维平面成果图制作为光栅底图；S4，将所述光栅底图印刷在所述柱镜光栅板上，并进行印后处理。

【技术特征摘要】
1.一种地面沉降光栅立体图制作方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，专题数据准备：获取地面沉降InSAR监测数据和基础数据，对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面；对所述基础数据进行编辑生成基础地理图；将等值线和等值面、以及基础地理图按照设定的顺序进行叠置，赋予地面沉降InSAR监测数据和基础数据不同的图例，并选择恰当的比例尺、坐标系、投影和分幅方式，制作成为符合特定标准或特定要求的二维平面成果图；S2，选择光栅的材质和性能参数，购置柱镜光栅板；S3，根据光栅的性能参数，将所述二维平面成果图制作为光栅底图；S4，将所述光栅底图印刷在所述柱镜光栅板上，并进行印后处理。2.根据权利要求1所述的地面沉降光栅立体图制作方法，其特征在于，S1中，所述对所述地面沉降InSAR监测数据进行编辑生成等值线和等值面，具体为，在地理信息系统软件平台中处理时序InSAR监测形成的点文件，按沉降值间隔生成等值线，编辑修改不符合地面沉降分布规律的部位，生成综合制图可用的等值线，根据等值线转换得到相应的等值面，最终生成综合制图可用的等值线和等值面。3.根据权利要求1所述的地面沉降光栅立体图制作方法，其特征在于，S1中，所述对所述基础数据进行编辑，具体为，对收集到的工作区基础地理数据在地理信息系统软件平台中按国标分类对点、线、面文件分别进行数据整理，形成基础地理图。4.根据权利要求1所述的地面沉降光栅立体图制作方法，其特征在于，S2中，所述光栅的材质为聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种；所述光栅的...

【专利技术属性】
技术研发人员：范景辉，赵红丽，郭小方，童立强，郭兆成，
申请(专利权)人：中国国土资源航空物探遥感中心，
类型：发明
国别省市：北京,11