摘要：民用通信導(dǎo)航監(jiān)視臺站受復(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，因此對臺站地形做實時監(jiān)測很有必要。通過獲取山體的相關(guān)數(shù)據(jù)并采用基于橫向剖面的邊緣檢測算法，能夠較為直觀的檢測出山體形變的位置和形變量，獲取較好的地質(zhì)形變信息，達到實時檢測的目的。給出的檢測方法操作簡單實用，可為民航對臺站監(jiān)測研究提供思路和借鑒。

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

　　貴州地區(qū)山地較多，而民航用于為飛機提供服務(wù)的通信導(dǎo)航監(jiān)視臺站往往需要建設(shè)在山頂上，而復(fù)雜的地質(zhì)條件往往會對臺站造成不利的影響，因此進行定期的監(jiān)測研究十分必要。基于橫向剖面的邊緣檢測研究在山體滑波監(jiān)測、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

　　研究對象為某一山體數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)其實不難獲取，可通過網(wǎng)絡(luò)下載方式獲得，相關(guān)下載網(wǎng)站通過百度有很多。下載后需要進行后期的處理才能得到真正的邊緣檢測圖和三維數(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++語言編寫的完全免費軟件，源代碼開放，方便研究者開發(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)進行處理得到干涉圖像以便于邊緣檢測研究。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剖面邊緣檢測與修正

　　剖面邊緣檢測研究最初起源于歐美，并且在我國有了一定的應(yīng)用，這種方法被廣泛應(yīng)用于火山、地震的監(jiān)測預(yù)報中。剖面邊緣檢測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加以研究[1]。那么如何得到剖面呢，首先通過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，選取其為研究對象來分析山體形變;(b)圖為其生成的三維數(shù)字高程圖像，即反映實際地形高度細節(jié)信息的三維立體仿真圖像。

　　有了三維DEM圖像，為何還要進行橫向邊緣檢測呢?主要是因為一旦發(fā)生山體形變，DEM圖像不便于利用肉眼定位形變位置，故而需要進行檢測處理，提取形變邊緣。為了深入研究，將圖1作為對象開展剖面邊緣檢測，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，利用邊緣檢測算法[2]可以得出0至90m上每10m間隔檢測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圖像，而(c)圖是形變后的橫向剖面檢測圖像，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不清晰、不明顯的情況。邊緣其實已經(jīng)全部檢測出來了，只是未全部顯示出來。需要進行后期修正，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。形變前后邊緣檢測圖像的修正圖像對應(yīng)圖3的(b)圖和(d)圖。

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