CN111982077A - 电子地图绘制方法、系统和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子地图绘制方法、系统和电子设备，对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到卫星影像中目标对象的立体模型。对立体模型进行要素采集，并基于采集的要素得到目标对象的对象信息，进而得到目标对象的矢量数据库。根据对象信息对自动匹配的初始地表模型进行修订得到数字地表模型。结合获取的断裂线数据在初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据数字高程模型对卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图。最后，根据矢量数据库、正射影像图及修订后的数字地表模型得到目标对象的电子地图。如此，从高程角度得到电子地图，提高了地图精确度，且基于对象信息对地表模型进行修订，可减小阴影及变形等问题，提高地图的准确度。

Description

电子地图绘制方法、系统和电子设备

技术领域

本申请涉及地图制作技术领域，具体而言，涉及一种电子地图绘制方法、系统和电子设备。

背景技术

电子地图是基于计算机技术，具有数字存储和查阅功能的地图，是计算机技术和传统理论相结合发展的产物。伴随着互联网技术的高速发展，电子地图在人类生活中的应用层面越来越广泛。而建筑物、公共设施等作为人类活动最重要的载体，与环境、经济、社会发展息息相关，对于GIS系统更新、图像理解以及军事侦察等也具有重要意义。比如伴随着5G通讯时代的到来，建筑物地图可以对微基站的架设选址和网络规划优化提供一定的参考依据。而建筑物电子地图的更新就需要一种更为方便快捷的方法以满足时效性的要求。

一套完整的高精度建筑物电子地图包括矢量数据库、地表模型、正射影像图，其中，制作的过程包括数据的获取、加工和转换等。目前的建筑物电子地图制作时，由于仅能获取建筑物的平面信息，导致得到的矢量地图仅能体现出建筑物二维信息，精确度不高。并且，目前一般是基于影像自动匹配的方式得到建筑物的数字地表模型，难以很好地解决阴影和投影变形的问题，同样导致得到的地图准确度不佳。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种电子地图绘制方法、系统和电子设备，其能够通过建立立体模型并对数字地表模型进行修订，从而提高地图的准确度及精确度。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，实施例提供一种电子地图绘制方法，包括：

对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型；

对所述立体模型进行要素采集，根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库；

根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订，得到高精度的数字地表模型；

获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图；

根据所述矢量数据库、所述正射影像图及修订后的数字地表模型，得到所述目标对象的电子地图。

在可选的实施方式中，所述对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型的步骤，包括：

根据测区分布范围，获取通过外业量测得到的布控点的点坐标；

根据所述布控点的点坐标对所述卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型。

在可选的实施方式中，所述对所述立体模型进行要素采集的步骤，包括：

根据所述目标对象平面高程差异，按分层级的方式依次采集所述目标对象的立体模型的轮廓线；

针对所述目标对象的各层级，采集与其平面最低处具有相同高程的面心点；

针对所述目标对象的非水平的层级平面，采集所述目标对象包含的不同倾斜面交汇处的交汇线；

在所述目标对象具有尖顶部位时，采集所述尖顶部位的尖顶点。

在可选的实施方式中，所述根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库的步骤，包括：

根据采集的轮廓线、交汇线和尖顶点，进行入库操作得到构成所述目标对象的所有节点的三维坐标信息，并存入目标数据库的第一图层的属性中；

根据采集的轮廓线形成的闭合面，经过入库操作并计算所述目标对象的面积数据，存入所述目标数据库的第二图层的属性中。

在可选的实施方式中，所述根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订的步骤，包括：

根据自动匹配生成的初始地表模型和面心点的高程属性将所述面心点所在的平面进行置平处理，得到所述目标对象面置平处理后的数字地表模型；

获取非水平面的目标对象的交汇线及尖顶点，根据所述交汇线、尖顶点及置平处理后的数字地表模型构建三角网，以基于所述非水平面的目标对象的对象信息对置平处理后的数字地表模型进行修订。

在可选的实施方式中，所述根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图的步骤，包括：

利用所述数字高程模型对获取的卫星影像进行纠正处理；

根据所述立体模型对纠正处理后得到的正射影像图进行异常检测；

在异常检测未通过时，对滤点操作后的数字高程模型进行调整，并利用调整后的数字高程模型对所述正射影像图进行纠正处理；

在异常检测通过时，对纠正处理后得到的正射影像图进行镶嵌处理。

在可选的实施方式中，所述根据所述立体模型对纠正处理后得到的正射影像图进行异常检测的步骤，包括：

根据所述立体模型中的各要素信息，检测纠正处理后得到的正射影像图是否存在异常信息，所述异常信息包括失真、变形、拉花、色彩不均匀；

若存在所述异常信息，则确定所述正射影像图异常检测未通过。

在可选的实施方式中，所述卫星影像包含多张，所述对纠正处理后得到的正射影像图进行镶嵌处理的步骤，包括：

将纠正处理后得到的多张正射影像图中相匹配的每两张正射影像图进行拼接；

利用得到的镶嵌线在两张正射影像图的拼接处进行接边处理，得到完整的正射影像图。

第二方面，实施例提供一种电子地图绘制系统，包括：

模型获得模块，用于对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型；

数据库获得模块，用于对所述立体模型进行要素采集，根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库；

第一处理模块，用于根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订，得到高精度的数字地表模型；

第二处理模块，用于获取采集到的要素中表达地形的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图；

地图获得模块，用于根据所述矢量数据库、所述正射影像图及修订后的数字地表模型，得到所述目标对象的矢量地图。

第三方面，实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行前述任一所述方法的步骤。

本申请实施例的有益效果包括，例如：

本申请提供的电子地图绘制方法、系统和电子设备，通过对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到卫星影像中目标对象的立体模型。对立体模型进行要素采集，并基于采集的要素得到目标对象的对象信息，进而得到目标对象的矢量数据库。根据对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订得到高精度的数字高程模型。并获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合断裂线数据在初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型。根据数字高程模型对卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图。最后，根据矢量数据库、正射影像图及修订后的数字地表模型得到目标对象的三种电子地图。如此，可从高程角度得到电子地图，提高了地图精确度，且基于对象信息对地表模型进行修订，可减小阴影及变形等问题，提高地图的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构框图；

图2为本申请实施例提供的电子地图绘制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的立体模型获得方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的要素采集方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的轮廓线采集的示意性结果图；

图6为本申请实施例提供的交汇线采集的示意性结果图；

图7为本申请实施例提供的尖顶点采集的示意性结果图；

图8为本申请实施例提供的获得的要素的示意性结果图；

图9为本申请实施例提供的悬挂点示意图；

图10为本申请实施例提供的存在多点/少点的示意图；

图11为本申请实施例提供的获得的矢量数据的示意图；

图12为本申请实施例提供的矢量数据库获得方法的流程图；

图13为本申请实施例提供的建筑物矢量数据库节点数据point点图层入库后的示意图；

图14为本申请实施例提供的建筑物矢量数据库building2D面图层入库后的示意图；

图15为本申请实施例提供的建筑物矢量数据库building3D面图层入库后的示意图；

图16本申请实施例提供的数字地表模型修订方法的流程图；

图17为本申请实施例提供的DSM成果示意图；

图18为本申请实施例提供的镶嵌处理方法的流程图；

图19为本申请实施例提供的电子地图绘制系统的功能模块框图。

图标：110-存储器；120-处理器；130-网络模块；140-显卡模块；200-电子地图绘制系统；210-模型获得模块；220-数据库获得模块；230-第一处理模块；240-第二处理模块；250-地图获得模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

请参照图1，图1是本申请较佳实施例提供的电子设备的方框示意图。所述电子设备包括存储器110、电子地图绘制系统200、处理器120、网络模块130及显卡模块140。

所述存储器110、处理器120、网络模块130相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线或信号线实现电性连接。存储器110中存储有电子地图绘制系统200，所述电子地图绘制系统200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块，所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。

其中，所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器110用于存储程序，所述处理器120在接收到执行指令后，执行所述程序。进一步地，上述存储器110内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。

所述处理器120可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器120可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述网络模块130用于通过网络实现电子设备与其他外部设备之间的通信连接及数据传输。

所述显卡模块140用于对图形数据进行运算处理，以缓解处理器120的运算压力。其中，所述显卡模块140的核心部件为GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)，用于将电子设备所需的图形数据信息进行转换驱动，并控制显示器进行显示。

可以理解，图1所述的结构仅为示意，电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的电子地图绘制方法的步骤流程图。该方法应用于电子设备。下面对电子地图绘制方法的具体流程进行详细阐述。

步骤S210，对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型。

步骤S220，对所述立体模型进行要素采集，根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库。

步骤S230，根据所述对象信息对自动匹配的初始地表模型进行修订，得到高精度的数字地表模型。

步骤S240，获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图。

步骤S250，根据所述矢量数据库、所述正射影像图及修订后的数字地表模型，得到所述目标对象的电子地图。

本实施例中，主要是针对城市、区县等区域内的建筑物进行地图构建，其中，目标对象可为建筑物，当然在其他可能的实施方式中，目标对象也可以是例如公共设施等物体。

在高精度电子地图制作中，影像的精度是保障数据质量十分关键的点，尤其是在城区地图中包含大量的高楼建筑物及个别异形建筑的情况下，外业实测工作量巨大。若采用无人机航飞获取立体影像，将导致高昂的成本。并且，在空域管制的限制下部分区域无法满足航飞的条件。随着卫星技术的高速发展，高分辨率卫星的应用越来越广泛。本实施例中，通过获取的卫星影像进行后续的电子地图制作，可在保障精度的前提下，大幅降低成本，且避免了数据源无法获得的限制条件。

本实施例中，可采用普莱亚卫星三视全色立体像对数据产品，包括前、下、后透视图像。为了避免地物变动较大造成的影响，获取的影像成像时间可距离当前时间不超过预设时间，例如一年。对应的三视影像的采集时间差不超过设定时差，例如60天，云量可小于或等于5％。其中，前/后视图与下视图之间的夹角大于或等于15°，前视图和后视图之间的夹角可大于或等于30°。三视影像和两视影像相比，立体模型多角度成像，可以更好地解决城市高楼区阴影部分采集不全的问题。

本实施例中，基于获得的卫星影像，采用空中三角测量的方式可获得建筑物的立体模型，如此，基于立体模型得到的矢量数据库中可包括建筑物的2D面和3D建筑物节点的综合信息。

在本实施例中，首先采用软件自动匹配的方式获取到初始地表模型，即DSM(Digital Surface Model，数字地表模型)。基于上述根据立体模型采集的要素得到的建筑物的信息对获取的初始地表模型进行修订。再获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，将标识地表高度的LAS点滤到地面高度，生成数字高程模型。根据该数字高程模型对卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图。如此，利用目标对象的对象信息对自动匹配的地表模型进行修订，可提高数据精度。

在本实施例中，上述进行空中三角测量时，可通过以下方式进行，请结合参阅图3：

步骤S211，根据测区分布范围，获取通过外业量测得到的布控点的点坐标。

步骤S212，根据所述布控点的点坐标对所述卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型。

其中，布控点为预先进行外业作业时，针对待测量区域进行布设的点。可以沿待测量区域的周边布设，并在区域的内部进行加布。各个布控点具有绝对坐标值，进行布控点的设置，主要是用于将卫星影像的相对坐标转换为绝对坐标。

布控点为人工选择的特征明显的点位，在进行布控点的选点时，要求选点目标能够有清晰的影像，且目标小、易于内业作业时判读。一般不选择高程急剧变化处的点。可选地，布控点可以选择为待测量区域内的以下点位：平房房角、围墙拐角、道路交叉口、水池角、点状地物、电杆根部中心(高程检查点)、接近直角的线状地物交点等。

在获得卫星影像后，识别出卫星影像中的布控点。进行空中三角测量时，可采用全数字加密的方式，以卫星影像中的布控点的点坐标为依据，采用数学模型并按最小二乘法原理，以布控点为平差条件，采用光束法为卫星影像求解定向点。其中，得到的相对定向精度应达到连接点上下视差误差不大于0.5像素，最大残差不大于1像素。绝对定向精度在大地定向后，定向点残差、检查点的不符值及公共点较差应不大于如下表1、表2中所示。

表1布控点残差最大限值

表2布控点最大误差限值

本实施例中，基于布设点进行空中三角测量，得到建筑物的立体模型。在此基础上，可采用相应的处理模块和处理系统，对立体模型进行要素采集。例如，可采用MapMatrix 4.1模块及数据处理系统Micro Station v8进行处理。

请参阅图4，对立体模型进行要素采集可通过以下方式进行：

步骤S221，根据所述目标对象平面高程差异，按分层级的方式依次采集所述目标对象的立体模型的轮廓线。

步骤S222，针对所述目标对象的各层级，采集与其平面最低处具有相同高程的面心点。

步骤S223，针对所述目标对象的非水平的层级平面，采集所述目标对象包含的不同倾斜面交汇处的交汇线。

步骤S224，在所述目标对象具有尖顶部位时，采集所述尖顶部位的尖顶点。

本实施例中，为了对建筑物进行更为全面地信息采集，可针对建筑物从多个角度进行要素采集。可按建筑物结构由高到低的顺序进行分层级地采集建筑物的轮廓线，如图5中所示(图5中深色边线)。轮廓线形成的闭合面为一平面，为了进一步定义该平面，可在平面上采集一个与该平面的最低处具有相同高程的面心点(图5中白色点)。该面心点具有一定高程，为一个3D点，可用来定义该房屋平面最低处的高度信息。并且，不失一般性地，一个房屋平面可采集一个面心点，因此，房屋平面与面心点之间存在唯一的对应关系。因为由高到低分层级采集建筑物轮廓线，当一个建筑主体包含多个不同高度的部分时，房屋面分别采集，一般情况下，一个建筑主体可能包含多个房屋平面及其所对应的面心点。

此外，若房屋平面中包含天井或空地等，这种情形下，该房屋平面可不采集面心点。可在立体模型中，在天井或空地相应位置处标注标识，例如可标注字母“K”，避免后期进行数据拓扑检查时出现面少点的错误提示，如图5中所示。

在实际情况下，还存在大量人字顶或者其他非平顶建筑。针对这类建筑物，在采集面心点的前提下，同时采集不同倾斜面交汇处的交汇线，例如屋脊线，可如图6中所示(图6中浅色边线)。而有些建筑物，可能是顶部具有尖顶的形状，而针对这类建筑物，即在建筑物具有尖顶部位时，可采集尖顶部位的尖顶点，如图7中所示(图7中间位置的点)。

采集建筑物轮廓线、面心点、交汇线、尖顶点及标注“K”时，需将各要素分层存储。

在基于立体模型采集到上述多个要素后，如图8中所示，工作人员可按照相关的评定标准对采集的要素进行数学精度、地理精度及图面质量评定等，从而对矢量数据进行质量控制。

在本实施例中，还可采用MicroStation v8、MicroStation-GeoGraphics软件对采集的要素进行拓扑检查。例如，可对层色进行检查，以查看不同层级之间是否采用不同的颜色进行区分，以避免层级之间存在混乱的现象。还可以进行封面检查，如在进行平面的轮廓线采集时，该平面是否可借助轮廓线形成一个完整的闭合面。此外，还可进行捕捉关系检查，即存在主建筑物和附属建筑物时，查看附属建筑物的要素是否附属在主建筑物的要素上，如图9所示。在此基础上，还可进行例如多点、少点等检查，如图10所示。即在平面上是否不具有面心点，或者是在一个平面上是否具有多个面心点等。

在上述基础上，可基于获得的矢量数据(如图11所示)进行矢量数据库制作，请参阅图12，可选地，可采用以下方式：

步骤S225，根据采集的轮廓线、交汇线和尖顶点，进行入库操作得到构成所述目标对象的所有节点的三维坐标信息，并存入目标数据库的第一图层的属性中。

步骤S226，根据采集的轮廓线形成的闭合面，经过入库操作并计算所述目标对象的面积数据，存入所述目标数据库的第二图层的属性中。

本实施例中，上述目标数据库可为gdb数据库，上述第一图层可为point点图层、第二图层可为building2D面图层。

可在Micro Station Geo Graphics中，根据采集的轮廓线、交汇线和尖顶点，格式为.dgn，利用FME程序对Micro Station v8格式的数据进行格式转换，并执行数据入库操作，提取出建筑物节点图层Point，并导入gdb数据库中，节点的三维坐标信息存入gdb数据库point点图层属性中，记录为字段：XYZ坐标(如图13中所示)。在Micro Station GeoGraphics中，根据采集的建筑物的轮廓线和面心点进行封面操作生成建筑物面文件，格式可为.dgn。再利用FME程序对Micro Station v8格式的建筑物面文件.dgn进行格式转换，并执行数据入库操作，提取出建筑物面图层building2D(如图14中所示)，基于面数据计算建筑物的面积数据，存入gdb数据库building2D面图层属性中，记录为字段：area。

在此基础上，还可运用软件将所述point点图层和building2D面图层进行合并，基于建筑物的轮廓线，从构成建筑物面的某一个节点开始，按一定的顺序，例如顺时针的顺序，记录构成该建筑物面的所有节点的三维坐标信息，得到构成该建筑物面所有节点三维坐标信息的building3D面图层(如图15所示)，并将三维坐标信息存入building3D面图层属性中，记录为字段：pointX(X＝1,2,3……)。如此，即可制作得到建筑物的矢量数据库。

此外，基于获得的矢量数据可进行数字地表模型DSM的制作，请参阅图16，可采用以下方式进行：

步骤S231，根据自动匹配生成的初始地表模型和面心点的高程属性将所述面心点所在的平面进行置平处理，得到所述目标对象面置平处理后的数字地表模型。

步骤S232，获取非水平面的目标对象的交汇线及尖顶点，根据所述交汇线、尖顶点及置平处理后的数字地表模型构建三角网，以基于所述非水平面的目标对象的对象信息对置平处理后的数字地表模型进行修订。

在本实施例中，首先可根据软件自动匹配的方式获取初始地表模型，获取的初始地表模型的格式为.las。可先将.las的数据格式转换为.tif格式的初始地表模型。再利用上述获得的对象信息对初始地表模型进行修订。

本实施例中，电子设备可获取导入的包含建筑物面和面心点两个图层的.dgn文件，并获取输入的初始地表模型.tif。可根据面心点的高程属性将其所在的平面进行置平处理，输出平面置平之后的数字地表模型.tif。

在上述基础上，电子设备可获取导入的建筑物交汇线和尖顶点，即屋脊线、尖顶点数据.dgn，以及包含屋脊线和尖顶点的建筑物面数据.dgn。并获取平面置平处理后的数字地表模型.tif。可根据屋脊线、尖顶点及置平后的数字地表模型构建三角网，将非平顶的建筑物的置平地表模型进行修订，并重新赋值，最后输出修订后的数字地表模型。输出的数字地表模型的格式可为.tif，可利用相关软件将其格式转换为.las格式以便进行下一步部分异形建筑物的修订。针对部分异形的建筑物，尤其是城市的高楼区域，工作人员可对上述得到的数字地表模型进行人工检查，看是否存在效果不佳的建筑物。若存在效果不佳的建筑物，工作人员可在软件中手动更改LAS数据，电子设备可响应工作人员手动更改的操作，根据该操作对数字地表模型作出相应修改。

本实施例中，可利用ArcMap10.2对上述修订后的地表模型创建高程网格，其中，栅格格式、像元大小、像素深度、Value取值等按照预设的栅格文件说明设置，得到.tif格式的数字地表模型文件。得到的数字地表模型数据可如图17中所示。

请参阅图18，本实施例中，获得数字高程模型，并基于数字高程模型进行正射影像图制作时，可通过以下方式进行：

步骤S233，获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型。

步骤S234，利用所述数字高程模型对获取的卫星影像进行纠正处理。

步骤S235，根据所述立体模型对纠正处理后得到的正射影像图进行异常检测。

步骤S236，在异常检测未通过时，对滤点操作后的数字高程模型进行调整，并利用调整后的数字高程模型对所述正射影像图进行纠正处理。

步骤S237，在异常检测通过时，对纠正处理后得到的正射影像图进行镶嵌处理。

本实施例中，首先可对数字高程模型的精度进行检查，以检测数字高程模型的精度是否满足用于制作数字正射影像图的要求。在获取原始的卫星影像的基础上，利用处理后的数字高程模型对卫星影像进行纠正处理，得到纠正处理后的正射影像图。对于得到的正射影像图，可结合导入的立体模型进行对比，查看正射影像图是否存在一些异常情况。

可选地，可根据立体模型中的各要素信息，检测正射影像图中是否存在异常信息，异常信息包括失真、变形、拉花、色彩不均匀等，例如边角拉长、重影、边线扭曲变形。具体地，着重针对影像中的房屋、桥梁、道路等进行异常检测，检测是否存在房角拉长、房屋重影、桥梁和道路扭曲变形等情况。若存在任意一种异常信息，则确定正射影像图异常检测未通过。

在异常检测未通过的情况下，可通过修改、增加断裂线的方式对LAS数据格式的数字高程模型进行调整，再利用调整后的数字高程模型对正射影像图进行纠正处理，直到异常检测通过为止。其中，调整的方式可为滤点操作，如修改、增加断裂线等。

在异常检测通过之后，可对纠正处理后得到的正射影像图进行镶嵌处理得到完整的正射影像图。此外，还可对影像进行色彩的调整，使调整后的影像色调一致且反差适中，保证影像的色调均匀、纹理清晰、层次丰富，无明显失真、灰度方图呈正态分布。

应当理解，获取的卫星影像一般包含多张，对应地，正射影像图包含多张。为了得到完整的影像图，需要将多张摄像影像图拼接在一起。在进行拼接时，可将多张正射影像图中相匹配的每两张正射影像图进行拼接。可通过比对各张正射影像图的边缘处的信息，判断两张正射影像图是否匹配。对于匹配的两张正射影像图，利用得到的镶嵌线在两张正射影像图的拼接处进行接边处理，得到完整的正射影像图。

本实施例中，上述的镶嵌线可以是软件自动生成并进行修改后得到。在修改镶嵌线时，应使修改后的镶嵌线的接边差满足限差要求，镶嵌线避开影像中的大型建筑物和影像差异较大的地方，尽量选择在影像中的线状地物处。镶嵌后的影像应保障无明显拼接痕迹，过渡自然、纹理清晰。

本实施例中，还需注意，在生产批次间需要使用相同的纠正影像，并对镶嵌线进行接边处理，以保障正射影像图之间的无缝接边。

在得到正射影像图之后，可对正射影像图进行检查，例如包括噪声、污点、划痕、曝光过度、变形、拉花、镶嵌线两边色调不一致等检查。基于检查结果，在保障精度的前提下，对正射影像图进行修改。最后，可将得到的正射影像图转换为tif+tfw格式。

通过上述过程，则可以得到修订后的地表模型、正射影像图和矢量数据库。最后，工作人员可以结合相关的规范标准，对上述成果进行检查，例如可根据预设的检查细则进行自查，得到矢量数据和栅格数据的自测报告。此外，还可根据预设的检查细则进行成果完整性的检查、原始资料检查、栅格数据检查、矢量数据检查、其他数据检查等，若发现问题，则可对原始数据进行修改，再次进行数据转换。

此外，还可按照公司级别的作业标准，做检查和质量评定，确保成果的完整性及正确性。

本实施例所提供的电子地图绘制方案，通过基于卫星影像得到立体模型，在建筑物矢量地图入库时可实现2D面和3D建筑物节点的结合，且数字地表模型采用分步提取的方式，借助建筑物的轮廓线、屋脊线、尖顶点等构建三角网，使得最终得到的电子地图的精度更高。

请参阅图19，图19为本申请另一实施例提供的电子地图绘制系统200的功能模块图，该系统应用于上述电子设备，该系统包括：模型获得模块210、数据库获得模块220、第一处理模块230、第二处理模块240以及地图获得模块250。

模型获得模块210，用于对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型。

在本实施例中，模型获得模块210用于执行图2中的步骤S210，关于所述模型获得模块210的具体描述可以参照图2中步骤S210的描述。

数据库获得模块220，用于对所述立体模型进行要素采集，根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库。

在本实施例中，数据库获得模块220用于执行图2中的步骤S220，关于所述数据库获得模块220的具体描述可以参照图2中步骤S220的描述。

第一处理模块230，用于根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订，得到高精度的数字地表模型。

在本实施例中，第一处理模块230用于执行图2中的步骤S230，关于所述第一处理模块230的具体描述可以参照图2中步骤S230的描述。

第二处理模块240，用于获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图。

在本实施例中，第二处理模块240用于执行图2中的步骤S240，关于所述第二处理模块240的具体描述可以参照图2中步骤S240的描述。

地图获得模块250，用于根据所述矢量数据库、所述正射影像图及修订后的数字地表模型，得到所述目标对象的电子地图。

在本实施例中，地图获得模块250用于执行图2中的步骤S250，关于所述地图获得模块250的具体描述可以参照图2中步骤S250的描述。

关于装置中的各模块的处理流程以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明，这里不再赘述。

综上所述，本申请提供的电子地图绘制方法、系统和电子设备，通过对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到卫星影像中目标对象的立体模型。对立体模型进行要素采集，并基于采集的要素得到目标对象的对象信息，进而得到目标对象的矢量数据库。根据对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订得到高精度的数字高程模型。并获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合断裂线数据在初始地表模型基础上进行滤点操作得到高精度的数字高程模型。根据数字高程模型对卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图。最后，根据矢量数据库、正射影像图及修订后的数字地表模型得到目标对象的三种电子地图。如此，可从高程角度得到电子地图，提高了地图精确度，且基于对象信息对地表模型进行修订，可减小阴影及变形等问题，提高地图的准确度。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子地图绘制方法，其特征在于，包括：

对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型；

对所述立体模型进行要素采集，根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库；

根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订，得到高精度的数字地表模型；

获取采集到的要素中表达地形起伏特征的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图；

根据所述矢量数据库、所述正射影像图及修订后的数字地表模型，得到所述目标对象的电子地图。

2.根据权利要求1所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型的步骤，包括：

根据测区分布范围，获取通过外业量测得到的布控点的点坐标；

根据所述布控点的点坐标对所述卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型。

3.根据权利要求1所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述对所述立体模型进行要素采集的步骤，包括：

根据所述目标对象平面高程差异，按分层级的方式依次采集所述目标对象的立体模型的轮廓线；

针对所述目标对象的各层级，采集与其平面最低处具有相同高程的面心点；

针对所述目标对象的非水平的层级平面，采集所述目标对象包含的不同倾斜面交汇处的交汇线；

在所述目标对象具有尖顶部位时，采集所述尖顶部位的尖顶点。

4.根据权利要求3所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库的步骤，包括：

根据采集的轮廓线、交汇线和尖顶点，进行入库操作得到构成所述目标对象的所有节点的三维坐标信息，并存入目标数据库的第一图层的属性中；

根据采集的轮廓线形成的闭合面，经过入库操作并计算所述目标对象的面积数据，存入所述目标数据库的第二图层的属性中。

5.根据权利要求3所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订的步骤，包括：

根据自动匹配生成的初始地表模型和面心点的高程属性将所述面心点所在的平面进行置平处理，得到所述目标对象面置平处理后的数字地表模型；

获取非水平面的目标对象的交汇线及尖顶点，根据所述交汇线、尖顶点及置平处理后的数字地表模型构建三角网，以基于所述非水平面的目标对象的对象信息对置平处理后的数字地表模型进行修订。

6.根据权利要求1所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图的步骤，包括：

利用所述数字高程模型对获取的卫星影像进行纠正处理；

根据所述立体模型对纠正处理后得到的正射影像图进行异常检测；

在异常检测未通过时，对滤点操作后的数字高程模型进行调整，并利用调整后的数字高程模型对所述正射影像图进行纠正处理；

在异常检测通过时，对纠正处理后得到的正射影像图进行镶嵌处理。

7.根据权利要求6所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述根据所述立体模型对纠正处理后得到的正射影像图进行异常检测的步骤，包括：

根据所述立体模型中的各要素信息，检测纠正处理后得到的正射影像图是否存在异常信息，所述异常信息包括失真、变形、拉花、色彩不均匀；

若存在所述异常信息，则确定所述正射影像图异常检测未通过。

8.根据权利要求6所述的电子地图绘制方法，其特征在于，所述卫星影像包含多张，所述对纠正处理后得到的正射影像图进行镶嵌处理的步骤，包括：

将纠正处理后得到的多张正射影像图中相匹配的每两张正射影像图进行拼接；

利用得到的镶嵌线在两张正射影像图的拼接处进行接边处理，得到完整的正射影像图。

9.一种电子地图绘制系统，其特征在于，包括：

模型获得模块，用于对获取的卫星影像进行空中三角测量，得到所述卫星影像中包含的目标对象的立体模型；

数据库获得模块，用于对所述立体模型进行要素采集，根据采集的要素获得所述目标对象的对象信息，基于所述对象信息得到所述目标对象的矢量数据库；

第一处理模块，用于根据所述对象信息对自动匹配生成的初始地表模型进行修订，得到高精度的数字地表模型；

第二处理模块，用于获取采集到的要素中表达地形的断裂线数据，结合所述断裂线数据在所述初始地表模型基础上进行滤点操作得到数字高程模型，根据所述数字高程模型对所述卫星影像进行纠正处理，得到正射影像图；

地图获得模块，用于根据所述矢量数据库、所述正射影像图及修订后的数字地表模型，得到所述目标对象的矢量地图。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-8任一所述方法的步骤。

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