摘要：民用通信導(dǎo)航監(jiān)視臺(tái)站受復(fù)雜地形影響，往往需要建設(shè)在山頂位置，而山體往往復(fù)雜多變，極易出現(xiàn)山體坍塌或地質(zhì)形變，因此對(duì)臺(tái)站地形做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)很有必要。通過(guò)獲取山體的相關(guān)數(shù)據(jù)并采用基于橫向剖面的邊緣檢測(cè)算法，能夠較為直觀的檢測(cè)出山體形變的位置和形變量，獲取較好的地質(zhì)形變信息，達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)的目的。給出的檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)單實(shí)用，可為民航對(duì)臺(tái)站監(jiān)測(cè)研究提供思路和借鑒。

　　關(guān)鍵詞：橫向剖面;邊緣檢測(cè);民航;臺(tái)站;地形監(jiān)測(cè);三維數(shù)字高程

　　貴州地區(qū)山地較多，而民航用于為飛機(jī)提供服務(wù)的通信導(dǎo)航監(jiān)視臺(tái)站往往需要建設(shè)在山頂上，而復(fù)雜的地質(zhì)條件往往會(huì)對(duì)臺(tái)站造成不利的影響，因此進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè)研究十分必要?；跈M向剖面的邊緣檢測(cè)研究在山體滑波監(jiān)測(cè)、地震地質(zhì)災(zāi)害、城市地表沉降等方面均有著廣泛的應(yīng)用。

　　1形變研究數(shù)據(jù)的獲取和處理

　　研究對(duì)象為某一山體數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)其實(shí)不難獲取，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載方式獲得，相關(guān)下載網(wǎng)站通過(guò)百度有很多。下載后需要進(jìn)行后期的處理才能得到真正的邊緣檢測(cè)圖和三維數(shù)字高程圖。處理軟件為DORIS軟件，全稱為DelftObject-orien-tedRadar Interferometric、Software，是荷蘭Delft大學(xué)Kampes等人使用C++語(yǔ)言編寫的完全免費(fèi)軟件，源代碼開(kāi)放，方便研究者開(kāi)發(fā)使用研究地表三維地形及地表形變。本文主要基于該軟件的形變干涉圖像生成模塊，將前面下載的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到干涉圖像以便于邊緣檢測(cè)研究。具體數(shù)據(jù)獲取和處理方法不在本次研究范圍，故不再贅述。

　　2剖面邊緣檢測(cè)與修正

　　剖面邊緣檢測(cè)研究最初起源于歐美，并且在我國(guó)有了一定的應(yīng)用，這種方法被廣泛應(yīng)用于火山、地震的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中。剖面邊緣檢測(cè)主要包括縱向和橫向兩種研究方式，本次采用橫向邊緣檢測(cè)加以研究[1]。那么如何得到剖面呢，首先通過(guò)DORIS軟件處理下載的數(shù)據(jù)得到相位解纏圖像和三維數(shù)字高程模型(DEM)圖像，得到反映地表信息的三維數(shù)據(jù)圖像。圖1(a)為貴州南部某區(qū)山體的俯視圖，選取其為研究對(duì)象來(lái)分析山體形變;(b)圖為其生成的三維數(shù)字高程圖像，即反映實(shí)際地形高度細(xì)節(jié)信息的三維立體仿真圖像。

　　有了三維DEM圖像，為何還要進(jìn)行橫向邊緣檢測(cè)呢?主要是因?yàn)橐坏┌l(fā)生山體形變，DEM圖像不便于利用肉眼定位形變位置，故而需要進(jìn)行檢測(cè)處理，提取形變邊緣。為了深入研究，將圖1作為對(duì)象開(kāi)展剖面邊緣檢測(cè)，其中該山體高度為90m，底部直徑為200m，得到三維數(shù)字高程圖像后，利用邊緣檢測(cè)算法[2]可以得出0至90m上每10m間隔檢測(cè)一次的橫向剖面的山體邊緣(3D效果圖)，如圖2所示。

　　形變前后得到的橫向剖面邊緣檢測(cè)圖像如圖3所示，其中(a)圖為形變發(fā)生前的橫向剖面檢測(cè)圖像，而(c)圖是形變后的橫向剖面檢測(cè)圖像，兩幅圖像的共同之處是圖像中心部分區(qū)域發(fā)生了漏檢現(xiàn)象，這是由于圖像像素原因得出的檢測(cè)不清晰、不明顯的情況。邊緣其實(shí)已經(jīng)全部檢測(cè)出來(lái)了，只是未全部顯示出來(lái)。需要進(jìn)行后期修正，將圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像并且將圖像中灰度值不為零的區(qū)域(白色區(qū)域)進(jìn)行灰度值賦滿(灰度值為0)，這樣可以清晰顯示所有區(qū)域。形變前后邊緣檢測(cè)圖像的修正圖像對(duì)應(yīng)圖3的(b)圖和(d)圖。

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