基于無人機(jī)攝影測量技術(shù)研究有無地面控制點(diǎn)的差異性在地震方面的應(yīng)用

劉 超， 杜 鵬， 王 銀， 余思汗， 楊 順

（寧夏回族自治區(qū)地震局， 銀川 750001）

0 引言

近年來空間物體的三維模型重建成為數(shù)字?jǐn)z影測量和計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[1-2]。 目前三維模型重建的方式主要有兩種， 一種是基于三維激光掃描， 一種是基于數(shù)字圖像。 前者激光雷達(dá)掃描（LiDAR， Light Detection And Ranging）技術(shù)迅速發(fā)展， 將激光測距、 慣性導(dǎo)航和全球定位3 種技術(shù)相結(jié)合， 直接獲取高精度三維模型[3-5]， 但儀器價(jià)格昂貴、 操作專業(yè)、 數(shù)據(jù)處理復(fù)雜致使普及率不高、 廣泛應(yīng)用受限[6]； 后者通過匹配被測物體不同數(shù)字圖像中的同名點(diǎn)， 交匯得到空間點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)[7-9]， 這種名為 SfM（Structure from Motion）三維重建技術(shù)獲取的三維模型分辨率和精度與LiDAR 相當(dāng)[10-11]， 但測量成本低、 操作靈活快捷、數(shù)據(jù)處理簡單， 已被應(yīng)用于地震領(lǐng)域的多個(gè)方面[12-16]。

基于SfM 算法進(jìn)行影像數(shù)據(jù)處理時(shí)， 通過圖像特征匹配與跟蹤解算出相機(jī)的空間位置， 然后計(jì)算出三維密集點(diǎn)的相對坐標(biāo)， 其只具有圖像的空間坐標(biāo)系， 如果要轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實(shí)世界的空間坐標(biāo)系， 則需要用少量地面控制點(diǎn)（GCP，Ground Control Point）進(jìn)行空間校正才能得到現(xiàn)實(shí)中精準(zhǔn)的水平位置和垂直高程。 然而， 要通過野外測量（如利用差分GPS）獲取現(xiàn)實(shí)空間坐標(biāo)并在數(shù)據(jù)處理時(shí)加入控制點(diǎn)， 則需要更貴的儀器、 更繁的操作和更多的時(shí)間， 在地震應(yīng)急現(xiàn)場惡劣的環(huán)境條件下， 人員是無法到達(dá)震中破壞嚴(yán)重的區(qū)域去獲取控制點(diǎn)的， 即使是能夠獲取控制點(diǎn)在數(shù)據(jù)處理時(shí)耗時(shí)太多， 也無法快速完成影像數(shù)據(jù)的拼接和分析， 那么也不能及時(shí)地獲取災(zāi)害情況為震后救援和重建提供科學(xué)依據(jù)。 因此本文針對有無控制點(diǎn)建立的空間坐標(biāo)系誤差大小能否滿足不同方面的應(yīng)用這一關(guān)鍵問題， 通過實(shí)例定量分析有無控制點(diǎn)相機(jī)位置的精度， 明確兩種情況下處理結(jié)果在水平位置和垂直高程上的差異性， 結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的需要， 探討不同情況在地震不同方面的發(fā)展前景[17-18]。

1 獲取影像數(shù)據(jù)和控制點(diǎn)

本次使用精靈Phantom 4 四軸飛行器， 其搭載大疆公司制造、 焦距3.61 mm、 光圈f/2.8 自動(dòng)對焦的FC330 型號相機(jī)， 配備1 英寸有效像素1240萬的影像傳感器， 保證了影像分辨率高、 畸變小及感光度強(qiáng)的特征。 該無人機(jī)集成了GPS/GLONASS 衛(wèi)星定位雙模塊， 懸停精度在GPS 定位正常工作時(shí)垂直誤差±0.5 m、 水平誤差±1.5 m， 但懸停范圍在0～10 m 導(dǎo)致測量時(shí)相機(jī)位置誤差范圍在0～10 m 甚至更大。 為了獲取高精度的現(xiàn)實(shí)空間坐標(biāo)， 使用 Trimble R8 差分 GPS 進(jìn)行實(shí)測， 測量精度水平誤差在±10 mm+1ppmRMS、 垂直誤差在±20 mm+1 ppmRMS 的范圍， 有效保證水平位置和垂直高程絕對值的精度在厘米級。

實(shí)例1 選擇在寧夏回族自治區(qū)境內(nèi)天景山活動(dòng)斷裂帶西段， 古地震[19-20]造成的斷層陡坎附近（圖1）， 晴朗弱風(fēng)天氣環(huán)境保證飛行安全和穩(wěn)定，陽光充足保證地貌光學(xué)特征顯示最佳。 自動(dòng)飛行軟件設(shè)置飛行高度50 m、 重疊度航向和旁向均為80%， 覆蓋區(qū)域?yàn)?200 m×200 m， 耗時(shí) 10 min 左右完成， 共獲取28 張影像照片； 控制點(diǎn)在飛行區(qū)域均勻布設(shè)了10 個(gè)， 能夠很好的約束相機(jī)位置有效避免影像數(shù)據(jù)扭曲變形。

圖1 實(shí)例位置及區(qū)域地震構(gòu)造圖Fig.1 Example location and regional seismotectonic map

2 影像數(shù)據(jù)處理

影像數(shù)據(jù)需要選擇集成SfM 算法的軟件進(jìn)行處 理 ， 如 Pix4Dmapper、 PhotoScan、 Smart3d、PPSG 及 SFMToolkits 等[15，21-22]， 本文選用 PhotoScan軟件， 處理流程如圖2 所示。

圖2 影像數(shù)據(jù)快速處理（左）及高精度處理（右）流程Fig.2 Fast processing（left） and high precision processing（right） of image data

在快速處理流程中（圖2（左））， 不進(jìn)行照片質(zhì)量評估和控制點(diǎn)校正， 直接利用SfM 算法解算出相機(jī)位置和姿態(tài)， 重建三維模型生成密集點(diǎn)云；在高精度處理流程中（圖2（右））， 需要評估照片質(zhì)量， 將評估參數(shù)低于0.5 的照片剔除， 然后在高質(zhì)量照片上添加控制點(diǎn)， 進(jìn)行坐標(biāo)的絕對校正， 將三維點(diǎn)的圖像坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為世界空間坐標(biāo)系， 獲得具有真實(shí)空間坐標(biāo)系的密集點(diǎn)云。 后續(xù)基于生成的密集點(diǎn)云， 通過插值獲取DEM 和正射影像。

2.1 無控制點(diǎn)快速處理

軟件在無控制點(diǎn)的情況下為快速處理， 耗時(shí)1小時(shí)左右， 其結(jié)果中平均飛行高度49.7 m， 攝影覆蓋面積約17 100 m2， 解算出的相機(jī)位置如圖3a（黑點(diǎn)表示相機(jī)位置）， 圖中照片區(qū)域覆蓋度在9張以上的占比超過60%， 平均有效重疊約為5.9次， DEM 分辨率 3.77 cm/pix， 點(diǎn)云密度 702.808點(diǎn)/m2， 高程范圍 1856～1873 m（圖 4a）， 高程差 17 m， 正射影像分辨率 1.89 cm/pix（圖 5a）。

PhotoScan 軟件會(huì)估算相機(jī)內(nèi)部參數(shù)比如相機(jī)位置和地面控制點(diǎn)， 這就為定量分析有無控制點(diǎn)相機(jī)位置的精度提供了可行的途徑。 相機(jī)位置總誤差的計(jì)算公式如下：

Xi，est： 第 i 個(gè)相機(jī)位置的 X 坐標(biāo)估計(jì)值

Xi，in： 第 i 個(gè)相機(jī)位置的 X 坐標(biāo)輸入值

Yi，est： 第 i 個(gè)相機(jī)位置的 Y 坐標(biāo)估計(jì)值

Yi，in： 第 i 個(gè)相機(jī)位置的 Y 坐標(biāo)輸入值

Zi，est： 第 i 個(gè)相機(jī)位置的 Z 坐標(biāo)估計(jì)值

Zi，in： 第 i 個(gè)相機(jī)位置的 Z 坐標(biāo)輸入值

由公式（1）得到無控制點(diǎn)情況下28 張照片相機(jī)位置的總誤差為 0.95 m（表 1）， 其中 X 誤差為0.43 m、 Y 誤差為 0.41 m、 Z 誤差為 0.74 m 及 XY誤差為0.59 m， 每張照片相機(jī)位置和誤差估計(jì)值見圖6a。

圖3 有無控制點(diǎn)解算的相機(jī)位置及照片覆蓋度Fig.3 Camera locations and image overlap with or without GCPs

圖4 有無控制點(diǎn)重建的DEMFig.4 Reconstructing DEM with or without GCPs

圖5 有無控制點(diǎn)重建的正射影像及控制點(diǎn)位置Fig.5 Reconstructing orthomosaic with or without GCPs and GCP locations

表1 相機(jī)位置精度檢驗(yàn)結(jié)果Table 1 The accuracy check results of camera positions

圖6 相機(jī)位置和誤差估計(jì)值Fig.6 Camera locations and error estimates

2.2 有控制點(diǎn)高精度處理

軟件在有控制點(diǎn)的情況下為高精度處理（10 個(gè)控制點(diǎn)的位置見圖5b）， 耗時(shí)5 h 左右， 其結(jié)果中平均飛行高度49.7 m， 攝影覆蓋面積約15 800 m2，解算出的相機(jī)位置略有變化見圖3b（黑點(diǎn)表示相機(jī)位置）， 圖中照片區(qū)域覆蓋度在9 張以上的占比也超過 60%， 平均有效重疊約為5.9 次， DEM 分辨率 3.65 cm/pix， 點(diǎn)云密度 749.434 點(diǎn)/m2， 高程范圍 1744～1761 m（圖 4b）， 高程差 17 m， 正射影像分辨率 1.83 cm/pix（圖 5b）。

根據(jù)總誤差公式（1）， 估算出了每個(gè)地面控制點(diǎn)的誤差見表2， 最終得到了所有控制點(diǎn)的X 誤差為 2.60 cm、 Y 誤差為 2.31 cm、 Z 誤差為 2.92 cm、XY 誤差為 3.48 cm 及總誤差為 4.54 cm， 均在 5 cm 的范圍內(nèi)。 通過地面控制點(diǎn)的校正， 照片相機(jī)位置的誤差明顯增大 （圖6b）， 結(jié)果見表1 有控制點(diǎn)列（數(shù)字加粗）， X 誤差為 1.46 m、 Y 誤差為 1.07 m、 Z 誤差為 109.53 m、 XY 誤差為 1.81 m 及總誤差為 109.55 m， 可見水平位置 （XY）誤差＜2.00 m，垂直高程（Z）誤差＞100.00 m。

表2 控制點(diǎn)精度檢驗(yàn)結(jié)果Table 2 The accuracy check results of GCPs

3 DEM 精度對比分析

3.1 利用地面控制點(diǎn)檢驗(yàn)DEM 精度

軟件利用SfM 算法精確解求出的相機(jī)空間位置，能夠獲取帶有空間坐標(biāo)系的三維密集點(diǎn)云， 然后采用插值的方法生成網(wǎng)格數(shù)據(jù)DEM， 其精度差異決定著分析地形地貌的結(jié)果。 汪思妤等（2018）利用地面控制點(diǎn)計(jì)算出均方根誤差（RMSE，Root Mean Squared Error）來檢查無控制點(diǎn)的情況下DEM 在水平位置和垂直高程上的精度[23]， 本文采用該方法， 在無控制點(diǎn)的情況下提取DEM， 計(jì)算出10 個(gè)點(diǎn)在X、 Y、 XY、Z 和 XYZ 的均方根誤差， 結(jié)果見表 3， X 誤差為 0.66 m、 Y 誤差為 1.54 m、 Z 誤差為 109.88m、 XY 誤差為1.68 m 及XYZ 總誤差為 109.89 m， 可見水平位置（XY）誤差 1.68 m＜2.00 m， 而且利用 Trimble R8 差分GPS 測量的水平誤差為±10 mm+1pp mRMS 及地面控制點(diǎn)本身的水平誤差為3.48 cm（表2）， 則水平位置誤差最大 1.73 m＜2.00 m； 但垂直高程（Z）誤差＞100.00 m， 這與表1 中有控制點(diǎn)校正下相機(jī)位置的誤差估計(jì)值相吻合， 說明沒有控制點(diǎn)的情況下， 軟件解求出的相機(jī)位置及獲取的地形DEM 數(shù)據(jù)只具有圖像空間坐標(biāo)系， 無法轉(zhuǎn)換到現(xiàn)實(shí)世界空間坐標(biāo)系， 故其相機(jī)位置精度并不能代表DEM 的精度。 但增加了地面控制點(diǎn)后， 將相機(jī)位置進(jìn)行了變換， 使得能夠獲取絕對空間坐標(biāo)系的三維密集點(diǎn)云， 此時(shí)地面控制點(diǎn)校正了重建的DEM 數(shù)據(jù)， 故地面控制點(diǎn)的精度代表了有控制點(diǎn)的情況下生成的 DEM 精度[15]， 而相機(jī)位置的精度則代表了沒有控制點(diǎn)的情況下相機(jī)位置的偏差， 進(jìn)而影響并決定了生成的DEM 精度。

表3 無控制點(diǎn)的情況下DEM 精度分析Table 3 Accuracy analysis for the DEM without GCPs

3.2 利用等值線對比DEM 高程數(shù)據(jù)

對比2.1 和2.2 有無控制點(diǎn)的情況下生成的DEM 高程數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)， 兩種情況生成的DEM 高程范圍分別為 1856～1873 m 和 1744～1761 m（圖 4）， 高程范圍均為17 m， 為了進(jìn)一步探討兩種情況生成的DEM 在內(nèi)部的高程差異， 利用Surfer 專業(yè)軟件， 采用自然鄰近插值的方法對高質(zhì)量三維密集點(diǎn)云進(jìn)行插值生成網(wǎng)格數(shù)據(jù)DEM， 網(wǎng)格大小均為176 行×200 列， 節(jié)點(diǎn)總數(shù) 35 200 個(gè)， 用無控制點(diǎn)減掉有控制點(diǎn)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)DEM， 得到新的高程差網(wǎng)格等值線圖（圖7）， 可以看出， 高程差主要集中在 108～113 m， 平均高程差 110.51 m， 這與 3.1 無控制點(diǎn)的情況下DEM 垂直高程誤差（Z）109.88 m接近， 說明與利用地面控制點(diǎn)檢驗(yàn)DEM 精度的結(jié)果相吻合； 圖7 中高程差并非唯一值， 而是由中心向外逐漸增大的同心圓， 中心向東偏移， 相鄰等值線高程差為0.5 m 則相鄰等值線之間的區(qū)域內(nèi)相對高程差＜0.5 m， 說明在局部范圍內(nèi)的相對高程值的誤差＜0.5 m。

3.3 有無控制點(diǎn)的差異性

基于以上有無控制點(diǎn)的處理結(jié)果， 通過對比分析影像數(shù)據(jù)獲取、 處理和精度， 將兩者的差異性總結(jié)如下。

（1）數(shù)據(jù)獲取： 無控制點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取簡易、 快速， 設(shè)備成本低， 只需要一臺無人機(jī)硬件和自動(dòng)飛行軟件， 選擇能夠起飛無人機(jī)的某一點(diǎn)即可獲取整個(gè)研究區(qū)域的影像數(shù)據(jù)， 并不需要人員去研究區(qū)域的所有地方， 全程1 名人員就可完成。 有控制點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取除以上設(shè)備外， 還需要測量地面控制點(diǎn)的硬件設(shè)備如差分GPS， 其不僅價(jià)格昂貴，而且野外操作復(fù)雜； 在布設(shè)控制點(diǎn)時(shí)需要人員放置在研究區(qū)域合適的位置， 這就需要踏勘整個(gè)研究區(qū)后進(jìn)行選擇； 在測量控制點(diǎn)時(shí)至少需要2 名人員才可完成。 裝卸設(shè)備和測量時(shí)需要投入更多的人力， 耗費(fèi)大量的時(shí)間， 獲取影像數(shù)據(jù)復(fù)雜、費(fèi)時(shí)且技術(shù)要求高。

圖7 高程差網(wǎng)格等值線圖Fig.7 Contour map of elevation difference grid

（2）數(shù)據(jù)處理： 無控制點(diǎn)數(shù)據(jù)處理快速， 數(shù)小時(shí)之內(nèi)就可完成， 且自動(dòng)化程度高， 批量處理操作簡單， 不需要人員投入更多的時(shí)間就可獲得最終的DEM 和正射影像。 有控制點(diǎn)數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜、 技術(shù)要求高， 尤其是在用地面控制點(diǎn)校正相機(jī)位置時(shí)， 不僅要消耗大量的時(shí)間， 而且需要熟練的操作和豐富的經(jīng)驗(yàn)才能將控制點(diǎn)放置在最佳的位置， 使誤差降到更低以達(dá)到更高的精度， 該過程無法進(jìn)行自動(dòng)化處理只能通過人工操作完成；隨著研究區(qū)面積的增大， 需要布設(shè)的控制點(diǎn)增多，數(shù)據(jù)處理的工作站配置要求更高， 成本就越高，耗費(fèi)的人力就越多， 這種情況下至少需要2～3 d 才能完成。

（3）精度檢驗(yàn)： 這兩種情況下， 基于高密集點(diǎn)云 （＞700 點(diǎn)/m2） 生成 DEM 和正射影像的分辨率基本不受影響， 均在厘米級， 這說明了有無控制點(diǎn)不會(huì)影響圖像的分辨率， 但能夠影響三維密集點(diǎn)云的坐標(biāo)。 無控制點(diǎn)時(shí)由于軟件中沒有控制點(diǎn)校正， 缺乏真實(shí)世界絕對空間坐標(biāo)的參考， 使得軟件處理時(shí)相機(jī)位置的精度無法代表DEM 的精度， 通過地面控制點(diǎn)對DEM 的檢驗(yàn)結(jié)果表明水平位置誤差＜2.00 m， 垂直高程的誤差＞100.00 m， 但通過高程差的等值線分析在局部范圍內(nèi)的相對高程值的誤差＜0.5 m， 所以在基于DEM 提取活動(dòng)構(gòu)造定量參數(shù)中的垂直位錯(cuò)量時(shí)， 由于其為剖面上的相對高程值， 那么在有無控制點(diǎn)的情況下提取結(jié)果的米級數(shù)值是相同的； 由此可見無控制點(diǎn)情況下快速提取活動(dòng)構(gòu)造的垂直位錯(cuò)量誤差＜0.5 m。另一個(gè)方面， 具有現(xiàn)實(shí)世界空間坐標(biāo)系的控制點(diǎn)誤差均在5 cm 的范圍內(nèi)， 由此約束和校正后的密集點(diǎn)云具有真實(shí)空間坐標(biāo)系， 生成的DEM 和正射影像不僅在圖像分辨率上達(dá)到了厘米級， 而且在空間絕對位置上偏差＜±5 cm， 精度較無控制點(diǎn)提高了至少數(shù)十倍。

4 有無控制點(diǎn)在不同方面的應(yīng)用

從第2、 3 節(jié)的分析中可以看出， 在有無控制點(diǎn)的兩種情況下數(shù)據(jù)獲取、 處理和精度各有差異和優(yōu)缺點(diǎn)， 將此對比結(jié)果與目前地震領(lǐng)域的研究相結(jié)合， 本節(jié)探討了兩者在地震不同方面的應(yīng)用前景。

4.1 無控制點(diǎn)

在無控制點(diǎn)的情況下， 數(shù)據(jù)獲取簡易、 快速、成本低， 數(shù)據(jù)處理時(shí)間短、 技術(shù)要求低、 自動(dòng)化程度高， 生成的DEM 和正射影像分辨率在厘米級， 但精度在米級， 水平位置誤差＜2.00 m， 垂直高程絕對值誤差超過100.00 m 但在局部范圍內(nèi)的相對高程值的誤差＜0.5 m， 適用于快速獲取影像數(shù)據(jù)和分析， 在地震應(yīng)急現(xiàn)場可自動(dòng)快速完成拼接并獲取高精度震后影像資料， 在短時(shí)間內(nèi)為災(zāi)情評估提供宏觀震中的災(zāi)害信息。 若發(fā)生6.5 級以上的地震會(huì)產(chǎn)生地表破裂帶[24]， 在地表遺留下地震溝槽、 線性陡坎、 斷錯(cuò)水系沖溝及地表裂縫等形變地貌[25-26]， 記錄著斷裂帶的活動(dòng)信息， 盡快地獲取這些地貌數(shù)據(jù)能夠提取到地震活動(dòng)相關(guān)的構(gòu)造參數(shù)， 為地震危險(xiǎn)性評估提供科學(xué)的依據(jù)。 在大地震發(fā)生后惡劣的環(huán)境條件下， 人員無法到達(dá)破壞嚴(yán)重的發(fā)震構(gòu)造區(qū)， 因此只能在無控制點(diǎn)的情況下利用無人機(jī)快速獲取地震地表破裂帶附近的影像數(shù)據(jù)， 其簡易、 快速、 安全和自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)展現(xiàn)出了在地震應(yīng)急現(xiàn)場和救援中良好的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用潛力。 雖然該方面還處在探索階段， 但相信通過更進(jìn)一步的研究和發(fā)展， 無人機(jī)技術(shù)會(huì)在地震應(yīng)急中發(fā)揮出更大的作用和價(jià)值。

實(shí)例2（圖1）以1709 年寧夏中衛(wèi)南的7?級地震為例， 選取震中紅谷梁西具有地震陡坎和斷錯(cuò)水系沖溝形變遺跡[25-27]的附近， 在無控制點(diǎn)的情況下獲取該處影像數(shù)據(jù)， 經(jīng)過第2 節(jié)相同步驟的處理， 獲得了6.33 cm/pix 分辨率的DEM。 在確定了斷裂的方向之后， 在同一地貌上提取出垂直于斷裂方向上的地形和坡度數(shù)據(jù) （圖8）， 圖中上方為測量的圖解[15，28-29]， 利用坡度快速分離出上、 下盤， 然后擬合出上、 下盤的直線L1和L2獲得陡坎范圍內(nèi)上、 下盤間的高程差 h1和h2， 最后求得平均值 h代表斷層陡坎的高度， 并計(jì)算測量誤差dh。 由此可見陡坎垂直位錯(cuò)量為相對高程差非絕對高程值，故無控制點(diǎn)的情況下垂直位錯(cuò)量的誤差為＜0.5m 并非絕對高程值誤差（＞100.00 m）。 另一方面， 在DEM 基礎(chǔ)上提取水平位移量時(shí)， 需要確定位移標(biāo)志物如溝心和溝壁的趨勢線[30]然后進(jìn)行測量， 因此無控制點(diǎn)的情況下水平位移量誤差為＜2.00 m。

圖8 地形和坡度剖面確定的垂直斷錯(cuò)量（h）Fig.8 The vertical fault value（h）extracted by the topography and slope profile

4.2 有控制點(diǎn)

在有控制點(diǎn)的情況下， 雖然數(shù)據(jù)獲取、 處理具有成本高、 操作復(fù)雜、 處理時(shí)間長、 自動(dòng)化程度低且技術(shù)要求高等諸多不便因素， 但生成的DEM 數(shù)據(jù)具有厘米級的超高分辨率和＜5 cm 的超高精度， 這一優(yōu)勢使得該方法被廣泛應(yīng)用到地震地質(zhì)學(xué)研究中。 如活動(dòng)構(gòu)造定 量研 究[11，15，31-32]和微地貌精 細(xì) 解 譯 及 分 析[6，16，33]， 展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景， 已成為該方面研究中一種重要的新技術(shù)手段， 前人研究成果豐碩本文就不再舉例贅述。 雖然這方面應(yīng)用還存在一定的局限， 如測量區(qū)面積有限、 植被覆蓋區(qū)效果不理想及受天氣影響較大等問題， 但相信隨著技術(shù)的發(fā)展和提高影響因素會(huì)越來越少， 該方法會(huì)有更大的價(jià)值和意義。

5 結(jié)語

本文通過對比有無控制點(diǎn)情況下， 數(shù)據(jù)獲取、處理和精度的差異性， 明確了在無控制點(diǎn)的情況下數(shù)據(jù)獲取和處理簡易、 快速且成本低， 水平位置誤差＜2.00 m， 垂直高程絕對值誤差超過100.00 m 但在局部范圍內(nèi)相對高程值的誤差＜0.5 m； 在有控制點(diǎn)的情況下數(shù)據(jù)獲取和處理復(fù)雜、 費(fèi)時(shí)且成本高， 但有＜5cm 的高精度， 兩者均可生成厘米級分辨率的DEM 和正射影像。 基于兩種情況的優(yōu)劣勢， 前者在地震應(yīng)急中展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用潛力， 并且可以快速、 定量提取發(fā)震構(gòu)造的變形參數(shù)， 垂直位錯(cuò)量誤差＜0.5 m、 水平位移量誤差＜2.00 m； 后者在活動(dòng)構(gòu)造定量研究和微地貌精細(xì)解譯及分析中展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景，提取活動(dòng)構(gòu)造的定量參數(shù)誤差＜5 cm， 其優(yōu)勢在精細(xì)化、 定量化研究中得到了充分地發(fā)揮。