移动摄影测量数据与差分GPS数据的对比分析——以祁连山北麓洪水坝河东岸断层陡坎为例

来源：地震地质杂志2016年第4期北京时间：

作者：杨海波, 杨晓平, 黄雄南, 黄伟亮, 罗佳宏

单位：1. 中国地震局地质研究所, 活动构造与火山重点实验室, 北京 100029;2. 长安大学地质工程与测绘学院, 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室, 西安 710054

摘要：随着获取高分辨率数字地形数据技术的成熟化，越来越多地被应用到地球科学研究中。一种低成本且操作简单的获取高分辨率地形数据的新技术——SfM（Structure from Motion）的出现，将使得活动构造研究中高分辨率数据的使用更加广泛。文中首先介绍了SfM技术的工作原理和操作流程，选取祁连山北缘洪水坝河东岸进行数据采集，生成DEM数据的点云平均密度为220.667点/m2，像素分辨率达6.73cm，覆盖面积达0.286km2。其次，详细对比了SfM数据与差分GPS数据之间的精度。结果表明，SfM数据经过高程误差垂向校正和倾斜校正以后，与DGPS数据之间的高程差值基本上集中在约20cm左右，倾斜校正将高程差降低了约50%。90%置信区间内2种数据之间的高程差为10~15cm，局部误差在30cm左右，但所占比例不足10%，若采用更加精确的校正方法，可能误差还会更低。基于SfM数据提取的断层陡坎高度沿断裂走向分布显示，洪水坝河东岸最新一次构造活动垂直位移量在1m左右。因此，具有较高垂直精度的SfM数据，在植被稀少地区能够替代DGPS进行高精度地形测量。2种数据之间仍然存在的高程误差可能与生成DEM的方式以及SfM数据精度有关，SfM数据精度还受控于地面控制点数量、相机分辨率、照片密度、拍摄高度等条件，同时也与地表形态等内在因素有关。

关键词：SfM,DGPS数据,DEM,佛洞庙-红崖子断裂,

基金资助：中国地震活动断层探察：南北地震带北段项目（20140823）资助