2024年3月29日发(作者:皇玟)
: :? 誊 i:强 誊
枷
7
。
,
::V 61 33
So
6
谷歌地球影像的纠偏和使用
I 监一库尔勒一 新疆库尔 。
摘要通过分析谷歌地球影像的偏移问题,提出两种纠偏方法,一是通过“约束”配准将偏移量强行纠正;二是通过“迭代”方
式,逐次用新值代替旧值,这样辗转递推、重复操作,一次一次逼近所希望的精度。为避免高清影像整体消隐、局部可用的缺陷,
可以通过叠加图层的方法,实现不同层次窗口的读图目的。高清影像技术在质量保证体系中愈发显示出其优势,同时对促使
HSE体系稳健运行发挥出显著的作用。
关键词谷歌地球影像;偏移;投影;坐标转换
Abstract Based on the analysis of the deviation of the Google earth image,two correction methods are proposed:the first is to force cot.
recting through constraint;the second is to successively approach the desired accuracy through iteration.In order to avoid the HD image
whole hiding or partially available,the HD image can be read at different levels of windows through overlaying multiple map layers.HD
image plays more and more important roles in quality assurance system and the stable and healthy operation of HSE system.
Key words Google eatrh image;deviation;projection;coordinate transformation
谷歌地球影像存在偏移
地质勘探采集中,技术质量体系的运行依靠日
常的过程监控。海量的工作数据、随时需要刷新的
互操作。
问题是获得的影像数据均是有偏移的(无偏移
的G.E.影像需要付费)。分辨率得到保障的影像,通
过授权免费购买的数据均存在偏移。因此本文提
检查记录,要求质量控制的时空动态分布情势愈益
出获得G.E.影像的纠偏和使用问题。
翔实和量化,不断体现“预防在先”、“全部覆盖”以
及“重点部位重点检查”的理念n 。过去常用的行
之有效的时空动态分布表,由于高清遥感影像的获
得使用,更多地改作时空动态分布图,以便更加清
晰、直观。G.E.(Google earth谷歌地球)影像是比较
出色的高清影像之一。
高清影像以其及时性好、分辨率理想、现势性
好逐项特征,在促进技术质量体系和HSE体系的稳
健运行中发挥很好的支持作用。在高清卫星图片、
航测图片上,每个地质灾害点,每处需要关注的地
2谷歌地球影像的输出
测量上从球面到平面,从全球一体 数据到局部
地方数据,需要进行坐标投影与转换 ]。而G.E.影像
与测量电子图件譬如MI、G.M.等软件,亦有着不同
的坐标定义,不同的表达坐标系。因此G.E.影像的
输出就是不同坐标系间的转换。
2.1坐标系
测量坐标系中Xn称为北坐标、 称为东坐标,
而制图软件使用数学坐标。数学坐标系中, 坐标
取东坐标数值,而l,坐标则取北坐标数值。即 坐
标是指包含带号的坐标。这是处理数据时需要注
意的。
而且两个坐标系的角度发生定义不同。测量
形地貌和干扰障碍物,都可辨识处理。
但是,G.E.影像属在线数据,受限于计算机硬件
配置、网速性能等的情况,其运行并不顺畅,在耗时
的计算处理中,经常出现卡顿、甚或死机的现象。
尽管有系统应用缓存,可以对数据离线使用,但操
作界面既少又不直观,实际运用并不广泛 。所以
可以将此影像输出到测量电子图件譬如MI(MapIn.
fo Professiona1)、G.M.(Global Mapper),从而实现交
坐标系中,方位角度是自 轴(北)顺时针形成;而数
学坐标系中,角度是自X轴逆时针生成的。
因此,点位坐标(Xn,Ye)分别表征纵向(北向)
数值、横向(东向)数值,这是与制图软件数学坐标
作者简介:乔庆平(1963一),男,工程师,现从事石油物探监督工作。
・
46・ 仃油1:业技术监督
=
]、+t・+, ・『_≥一 1、 、『・ c2
3 歌地球影像的纠偏
隰一
4所见所得影像的纠偏
图1纠偏前的影像
使用MI量测 ,j适测测线偏移值,判断偏移数
据在水平垂直两个方向的分量,据此确定需要纠偏
}1,J数值 本例qI设 测线需要上乐下抬方能归位
首先构建酣准罔层,就是筛选2拟定配准的坐
标点,左键锁定“c.Irl’.+“shitf”、有键选定拟定点,松
开左键、右键点击Tl具 的“ 层”,选击“增力l1”.此
时对话框f 现“quev-Y1”,选 lI之后,点击T具栏的
“表”,选击“输 ”,选择希望的-lxt格式文件另仔
此时关掉没计测线冈层,点击MI的表,导入已构建
的阿己准 层,这时影像 } 除了原来4个控制点会
II现新标ff{的3个配准点
约束配准如下,同定施T面积边框的左边两个
端点、右下角端点,使用3点强行配准第4个点,
上端点桩号白2965压刮2843,就足将存 角的端点
坐标配赋给2843桩号点,初次纠偏后的图像如同2
所示
图2初次纠偏后的影像
同样重复上述方法,再次约束配准,此时同定
_l 施T面积的右下角、左上角端点,仍是上』 下
乔庆平:谷歌地球影像的纠偏和使用 ・47・
抬 ffj端点,现在行【 端点强行推爪17个桩 ・,
2)无约束 准。以施1二面 [、I A I ̄标配赋给敲扶
像的相应端点,此群 准点作为尤约束 Ml
的“表”巾选击“栅格”、选出“ 像 准”,增加3个以
前曾采集的航点。这I1、f发现采集点位‘_j. I 十I{应
【!IJ址2965爪…到2948,将右_J 角的端点坐标配赋给
2948桩号点, 理纠偏左下角 导人没计测线』儿1以
 ̄i rt!O',j罔像 3所示
~
定物体明 差距
3)约束雕准 同定3个航点的 f^标,纠I 面积
一
端点 标,使能纠正到采集航点与 知物体相吻合
量测并判断3个点化偏移的2个方向分 i i.,对
端点坐标配峨改 数,小例巾给…的 标增fI 为:
AXH_-一60、AYe=一ll 1,以此代替原 ^ 标数值,编辑
确认(至少需 l阿己准3个 积端点 标)
…
1.Ij!il}l-. -
一
图3纠偏后的G.E.影像和展绘测线
总结两步纠偏方法,参 初次 准的点共汁8
个,4个控制 、3个约束点(绿色方点)、1个强制纠
偏点(浅黄色菱形点) 签 了冉次 准的点共汁8
个,4个控制点、2个约束点、2个强制纠偏点(黄色
)
5 载影像l1,J乡叫fj
(;. :.下载影像需要使JI J BIGMAI, 软件,通过授
使J{j.选择有偏移I 地图以箭F城
先 ( .M.软件rfI 选包括或挝盖施【 I 域
的 '4i 1 1,输….KMI /.KMZ的_,人世数 l
5.1 MI环境下的配准
选择投影方J.I=,选扦 j之适应的 标 准,输
人 j地一 标转换 参数,选择卡J… 分辨率 成
下找
¨开川.允以施 ㈠nf积一 标 呲给哉获 像的
卡lfi 端 采集川定地标的3个航点,眨绘航
点.发现与地 卡I I特 - 的相埘化移 开始
准. 测点 偏干j;n,JIllj个方向分量,然后刈‘端
点 怀 赋改Il 数,川jJl1 J 改 数的新数值逐次迭
代,特换n,』次一 怀值强制n 凇具体作法如下
1)选择投影 式,选扦 杯系统打开软川:,
九选择f Ix 所 的投 方 ,选择{寸1庸坐怀系
统.J陡绘航点
同理,冉次 取点化偏移的2个分: ,再埘,fit!
端点坐标酣赋改 值,这次,给fIf的 赋数他为:
△.Y『l1=一40、 ye=一60,如此・一对 地逐个}t 铃代
参 配准的 积端点坐 、
这样逐次迭代,每次比L次 接近酣准结果
本例-li共强制纠正了5次端点坐标,李}次配 的
标改止量 太l
表1 MI环境下配准的坐标改正量
4为纠偏后的影像 罔4叶I作为约束 的足
定的 民点,腱绘测线If 红点表爪 完成 Ii”的
外炮点,I j}I—i红点则表爪未给药的炮 , 绿包
痕迹 助航迹
图4纠偏后的G.E.影像及其测线、航迹的验证
5.2 G.M.环境下的配准
1)尤约 准-]-j‘Jh .M.软什,“拨导入1 被
的影像 与MI一佯,会发脱软什导入的/ 4u ̄ .5/力‘』I=缺
TM投影, 怀 们l I此住 准 ,
M样必须选择 新投影、 新定义 系统
打_Jf, 成J冬I像的一 f/J 数 ,选 } 的“
石油工业技术监督
制中心”,选择所需图层,右击出现下拉清单,选击
第一选项“修改图层位置/投影”,进入对话框,实施
无约束配准,以打开的已知数据覆盖原图端点数
据,方法类似MI环境。仍以上述航点为例,展绘采
按照G.E.的所见所得影像和下载影像分别叙
述,每种影像又可运用MI或G.M.软件独自配准
使用。
由于受到硬件配置的限制,便携式计算机的显
集到的航点,注目航点与图上物体的偏移。
2)约束配准。现在固定3个航点,量测航点相
对固定物体的两个方向的偏移分量,作第一次强制
配准,这次使用的坐标分量增量是△ n=18、AYe=85;
卡无法支持太高分辨率的高清影像的窗口显示,使
得有时观察不到加载影像的整体面貌,这就是高清
影像的窗口消隐。除非是在工作站上处理它们。
然后重复上述步骤,得到第二次配准的坐标分量增
量:AXn=一35、AYe=35,依此类推。得出各次配准的
坐标改正量见表2。
表2 G.M.环境下配准的坐标改正量
实际上,观察工区整体情形时,使用中等水平的分
辨率影像也已够用,在部署设计图上,可以形成不
同分辨率图像的梯次使用。因此,根据窗口所见高
分辨率影像整体消隐、局部高清的性能,可以通过
叠加图层的方法,实现不同层次窗口的读图目的。
高清影像技术在质量保证体系中愈发显示出
其优势,同时对于促使HSE体系稳健运行发挥出显
著的作用。
每次配准时的操作是原存数值上直接编辑,确
认无误后,点击“增加”项,从而逐个加点逐个配
准。由此可见,MI与G.M.的配准还是有操作程序上
的差别的。
参考文献:
Ⅲ1 Kang—tsong Chang.地理信息系统导论【M】.陈健飞,译.北京:
科学出版社,2003.
[2]乔庆平.筛选数据法在激发工序中的应用【J】_西部油气勘
探,2013,63(2):41—44.
6结论
本文提出了G.E.影像的纠偏和使用问题,纠偏
思路借鉴了2个概念,一是测量平差中的“约束”法,
二是计算机算法中的“迭代”法。通过“约束”配准
将偏移量强行纠正;通过“迭代”方式,逐次用新值
[3】范旭,娄兵,郑鸿明,等.地震数据处理质量分析与评价系
统的研发及应用 石油工业技术监督,2015,31(4):卜5.
[4]韩冰.文档影像快速纠偏算法的应用研究【Jj_计算机时代,
2005(10):24—25.
[5】石双虎,张翊孟,单启铜,等.动态效率统计分析在地震数据
采集作业中的应用 石油工业技术监督,2016,32(3):1-4.
本文编辑:左学敏收稿日期:2017—04—08
代替旧值,这样辗转递推、重复操作,一次一次逼近
所希望的精度。
(上接第44页)
参考文献:
[3]冯耀忠.新型取芯钻头 石油机械,2001,29(7):1 1.
[4】钱明壮.密闭液的配制与使用[J].石油钻采工艺,1982,4(3):
35—43.
[1】董风波,张祖松,董凤扬,等.密闭取芯技术在白音查干查9—
4井的应用『J1.内蒙古石油化工,2006,32(3):146—149.
【2]罗富先.zY一1型水基密闭液及其应用[JJ.钻井液与完井
液,1994,1 1(5):58—59.
[5]范文星.密闭取心井钻井技术及其问题探讨 石油天然
气学报,2007,29(2):1 29—1 3 1.
本文编辑:贾强收稿日期:2017—04—07
2024年3月29日发(作者:皇玟)
: :? 誊 i:强 誊
枷
7
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,
::V 61 33
So
6
谷歌地球影像的纠偏和使用
I 监一库尔勒一 新疆库尔 。
摘要通过分析谷歌地球影像的偏移问题,提出两种纠偏方法,一是通过“约束”配准将偏移量强行纠正;二是通过“迭代”方
式,逐次用新值代替旧值,这样辗转递推、重复操作,一次一次逼近所希望的精度。为避免高清影像整体消隐、局部可用的缺陷,
可以通过叠加图层的方法,实现不同层次窗口的读图目的。高清影像技术在质量保证体系中愈发显示出其优势,同时对促使
HSE体系稳健运行发挥出显著的作用。
关键词谷歌地球影像;偏移;投影;坐标转换
Abstract Based on the analysis of the deviation of the Google earth image,two correction methods are proposed:the first is to force cot.
recting through constraint;the second is to successively approach the desired accuracy through iteration.In order to avoid the HD image
whole hiding or partially available,the HD image can be read at different levels of windows through overlaying multiple map layers.HD
image plays more and more important roles in quality assurance system and the stable and healthy operation of HSE system.
Key words Google eatrh image;deviation;projection;coordinate transformation
谷歌地球影像存在偏移
地质勘探采集中,技术质量体系的运行依靠日
常的过程监控。海量的工作数据、随时需要刷新的
互操作。
问题是获得的影像数据均是有偏移的(无偏移
的G.E.影像需要付费)。分辨率得到保障的影像,通
过授权免费购买的数据均存在偏移。因此本文提
检查记录,要求质量控制的时空动态分布情势愈益
出获得G.E.影像的纠偏和使用问题。
翔实和量化,不断体现“预防在先”、“全部覆盖”以
及“重点部位重点检查”的理念n 。过去常用的行
之有效的时空动态分布表,由于高清遥感影像的获
得使用,更多地改作时空动态分布图,以便更加清
晰、直观。G.E.(Google earth谷歌地球)影像是比较
出色的高清影像之一。
高清影像以其及时性好、分辨率理想、现势性
好逐项特征,在促进技术质量体系和HSE体系的稳
健运行中发挥很好的支持作用。在高清卫星图片、
航测图片上,每个地质灾害点,每处需要关注的地
2谷歌地球影像的输出
测量上从球面到平面,从全球一体 数据到局部
地方数据,需要进行坐标投影与转换 ]。而G.E.影像
与测量电子图件譬如MI、G.M.等软件,亦有着不同
的坐标定义,不同的表达坐标系。因此G.E.影像的
输出就是不同坐标系间的转换。
2.1坐标系
测量坐标系中Xn称为北坐标、 称为东坐标,
而制图软件使用数学坐标。数学坐标系中, 坐标
取东坐标数值,而l,坐标则取北坐标数值。即 坐
标是指包含带号的坐标。这是处理数据时需要注
意的。
而且两个坐标系的角度发生定义不同。测量
形地貌和干扰障碍物,都可辨识处理。
但是,G.E.影像属在线数据,受限于计算机硬件
配置、网速性能等的情况,其运行并不顺畅,在耗时
的计算处理中,经常出现卡顿、甚或死机的现象。
尽管有系统应用缓存,可以对数据离线使用,但操
作界面既少又不直观,实际运用并不广泛 。所以
可以将此影像输出到测量电子图件譬如MI(MapIn.
fo Professiona1)、G.M.(Global Mapper),从而实现交
坐标系中,方位角度是自 轴(北)顺时针形成;而数
学坐标系中,角度是自X轴逆时针生成的。
因此,点位坐标(Xn,Ye)分别表征纵向(北向)
数值、横向(东向)数值,这是与制图软件数学坐标
作者简介:乔庆平(1963一),男,工程师,现从事石油物探监督工作。
・
46・ 仃油1:业技术监督
=
]、+t・+, ・『_≥一 1、 、『・ c2
3 歌地球影像的纠偏
隰一
4所见所得影像的纠偏
图1纠偏前的影像
使用MI量测 ,j适测测线偏移值,判断偏移数
据在水平垂直两个方向的分量,据此确定需要纠偏
}1,J数值 本例qI设 测线需要上乐下抬方能归位
首先构建酣准罔层,就是筛选2拟定配准的坐
标点,左键锁定“c.Irl’.+“shitf”、有键选定拟定点,松
开左键、右键点击Tl具 的“ 层”,选击“增力l1”.此
时对话框f 现“quev-Y1”,选 lI之后,点击T具栏的
“表”,选击“输 ”,选择希望的-lxt格式文件另仔
此时关掉没计测线冈层,点击MI的表,导入已构建
的阿己准 层,这时影像 } 除了原来4个控制点会
II现新标ff{的3个配准点
约束配准如下,同定施T面积边框的左边两个
端点、右下角端点,使用3点强行配准第4个点,
上端点桩号白2965压刮2843,就足将存 角的端点
坐标配赋给2843桩号点,初次纠偏后的图像如同2
所示
图2初次纠偏后的影像
同样重复上述方法,再次约束配准,此时同定
_l 施T面积的右下角、左上角端点,仍是上』 下
乔庆平:谷歌地球影像的纠偏和使用 ・47・
抬 ffj端点,现在行【 端点强行推爪17个桩 ・,
2)无约束 准。以施1二面 [、I A I ̄标配赋给敲扶
像的相应端点,此群 准点作为尤约束 Ml
的“表”巾选击“栅格”、选出“ 像 准”,增加3个以
前曾采集的航点。这I1、f发现采集点位‘_j. I 十I{应
【!IJ址2965爪…到2948,将右_J 角的端点坐标配赋给
2948桩号点, 理纠偏左下角 导人没计测线』儿1以
 ̄i rt!O',j罔像 3所示
~
定物体明 差距
3)约束雕准 同定3个航点的 f^标,纠I 面积
一
端点 标,使能纠正到采集航点与 知物体相吻合
量测并判断3个点化偏移的2个方向分 i i.,对
端点坐标配峨改 数,小例巾给…的 标增fI 为:
AXH_-一60、AYe=一ll 1,以此代替原 ^ 标数值,编辑
确认(至少需 l阿己准3个 积端点 标)
…
1.Ij!il}l-. -
一
图3纠偏后的G.E.影像和展绘测线
总结两步纠偏方法,参 初次 准的点共汁8
个,4个控制 、3个约束点(绿色方点)、1个强制纠
偏点(浅黄色菱形点) 签 了冉次 准的点共汁8
个,4个控制点、2个约束点、2个强制纠偏点(黄色
)
5 载影像l1,J乡叫fj
(;. :.下载影像需要使JI J BIGMAI, 软件,通过授
使J{j.选择有偏移I 地图以箭F城
先 ( .M.软件rfI 选包括或挝盖施【 I 域
的 '4i 1 1,输….KMI /.KMZ的_,人世数 l
5.1 MI环境下的配准
选择投影方J.I=,选扦 j之适应的 标 准,输
人 j地一 标转换 参数,选择卡J… 分辨率 成
下找
¨开川.允以施 ㈠nf积一 标 呲给哉获 像的
卡lfi 端 采集川定地标的3个航点,眨绘航
点.发现与地 卡I I特 - 的相埘化移 开始
准. 测点 偏干j;n,JIllj个方向分量,然后刈‘端
点 怀 赋改Il 数,川jJl1 J 改 数的新数值逐次迭
代,特换n,』次一 怀值强制n 凇具体作法如下
1)选择投影 式,选扦 杯系统打开软川:,
九选择f Ix 所 的投 方 ,选择{寸1庸坐怀系
统.J陡绘航点
同理,冉次 取点化偏移的2个分: ,再埘,fit!
端点坐标酣赋改 值,这次,给fIf的 赋数他为:
△.Y『l1=一40、 ye=一60,如此・一对 地逐个}t 铃代
参 配准的 积端点坐 、
这样逐次迭代,每次比L次 接近酣准结果
本例-li共强制纠正了5次端点坐标,李}次配 的
标改止量 太l
表1 MI环境下配准的坐标改正量
4为纠偏后的影像 罔4叶I作为约束 的足
定的 民点,腱绘测线If 红点表爪 完成 Ii”的
外炮点,I j}I—i红点则表爪未给药的炮 , 绿包
痕迹 助航迹
图4纠偏后的G.E.影像及其测线、航迹的验证
5.2 G.M.环境下的配准
1)尤约 准-]-j‘Jh .M.软什,“拨导入1 被
的影像 与MI一佯,会发脱软什导入的/ 4u ̄ .5/力‘』I=缺
TM投影, 怀 们l I此住 准 ,
M样必须选择 新投影、 新定义 系统
打_Jf, 成J冬I像的一 f/J 数 ,选 } 的“
石油工业技术监督
制中心”,选择所需图层,右击出现下拉清单,选击
第一选项“修改图层位置/投影”,进入对话框,实施
无约束配准,以打开的已知数据覆盖原图端点数
据,方法类似MI环境。仍以上述航点为例,展绘采
按照G.E.的所见所得影像和下载影像分别叙
述,每种影像又可运用MI或G.M.软件独自配准
使用。
由于受到硬件配置的限制,便携式计算机的显
集到的航点,注目航点与图上物体的偏移。
2)约束配准。现在固定3个航点,量测航点相
对固定物体的两个方向的偏移分量,作第一次强制
配准,这次使用的坐标分量增量是△ n=18、AYe=85;
卡无法支持太高分辨率的高清影像的窗口显示,使
得有时观察不到加载影像的整体面貌,这就是高清
影像的窗口消隐。除非是在工作站上处理它们。
然后重复上述步骤,得到第二次配准的坐标分量增
量:AXn=一35、AYe=35,依此类推。得出各次配准的
坐标改正量见表2。
表2 G.M.环境下配准的坐标改正量
实际上,观察工区整体情形时,使用中等水平的分
辨率影像也已够用,在部署设计图上,可以形成不
同分辨率图像的梯次使用。因此,根据窗口所见高
分辨率影像整体消隐、局部高清的性能,可以通过
叠加图层的方法,实现不同层次窗口的读图目的。
高清影像技术在质量保证体系中愈发显示出
其优势,同时对于促使HSE体系稳健运行发挥出显
著的作用。
每次配准时的操作是原存数值上直接编辑,确
认无误后,点击“增加”项,从而逐个加点逐个配
准。由此可见,MI与G.M.的配准还是有操作程序上
的差别的。
参考文献:
Ⅲ1 Kang—tsong Chang.地理信息系统导论【M】.陈健飞,译.北京:
科学出版社,2003.
[2]乔庆平.筛选数据法在激发工序中的应用【J】_西部油气勘
探,2013,63(2):41—44.
6结论
本文提出了G.E.影像的纠偏和使用问题,纠偏
思路借鉴了2个概念,一是测量平差中的“约束”法,
二是计算机算法中的“迭代”法。通过“约束”配准
将偏移量强行纠正;通过“迭代”方式,逐次用新值
[3】范旭,娄兵,郑鸿明,等.地震数据处理质量分析与评价系
统的研发及应用 石油工业技术监督,2015,31(4):卜5.
[4]韩冰.文档影像快速纠偏算法的应用研究【Jj_计算机时代,
2005(10):24—25.
[5】石双虎,张翊孟,单启铜,等.动态效率统计分析在地震数据
采集作业中的应用 石油工业技术监督,2016,32(3):1-4.
本文编辑:左学敏收稿日期:2017—04—08
代替旧值,这样辗转递推、重复操作,一次一次逼近
所希望的精度。
(上接第44页)
参考文献:
[3]冯耀忠.新型取芯钻头 石油机械,2001,29(7):1 1.
[4】钱明壮.密闭液的配制与使用[J].石油钻采工艺,1982,4(3):
35—43.
[1】董风波,张祖松,董凤扬,等.密闭取芯技术在白音查干查9—
4井的应用『J1.内蒙古石油化工,2006,32(3):146—149.
【2]罗富先.zY一1型水基密闭液及其应用[JJ.钻井液与完井
液,1994,1 1(5):58—59.
[5]范文星.密闭取心井钻井技术及其问题探讨 石油天然
气学报,2007,29(2):1 29—1 3 1.
本文编辑:贾强收稿日期:2017—04—07