SPOT影象的解析摄影测量处理

SPOT立体影象具有良好的基高比和空间分辨率,可以利用解析摄影测量仪器对之进行精确而有效的处理,以求解外方位元素,测制或修测地形图,获取数字高程模型以及制作正射影象。本文分析了SPOT影象的几何特性,建立了SPOT立体象对求解的数学模型。利用作者研制的SPOT影象光束法平差程序、C-100解析测图仪上SPOT象对测图软件和在OR-1正射投影仪上制作SPOT正射影象的相应软件,对法国马赛地区的一对SPOT立体象对进行了试验,获得了满意的结果。     

多级SPOT立体影像匹配

立体影像匹配是自动提取SPOT影像高程信息的关键技术。本文根据SPOT影像在几何构像关系和影像质量上的特点,提出了多级匹配的结构策略。实际像对匹配实验表明,多级匹配法具有较好的可靠性和精度水平,而且运算速度快,在快速生成DEM数据辅助遥感信息分析方面,有重要的应用价值。     

用拟合法进行SPOT影象的近似核线排列

本文提出了一种SPOT影象的近似核线排列的新方法——多项式拟合法,它不需要预先已知SPOT影象的任何参数和地面高程信息。论文对此方法之原理、实际的作业过程与理论分析作了较详细的阐述,并通过实例证明此方法是有效和正确的。     

SPOT卫星图象外方位元素的解求

本文介绍了阵列式摄影象片空间后交的两种方法:按框幅式中心投影处理和按外方位元素随时间线性变化(陈列投影方式)处理。在求解过程中采取了一些措施以避免法方程病态,提高解的精度。文中还对一幅1:40万的SPOT卫星象片做了实验,实检结果表明,SPOT卫星影象比较稳定,在精度要求不是很高的情况下,把它当作框幅式中心投影影象来看待是可行的;而在精度要求较高时,应考虑因外方位元素随时间而变化要施加改正。     

利用外部DEM辅助山区SAR立体像对匹配及地形制图

SAR立体像对的匹配是利用雷达摄影测量技术提取地形高程信息的关键,匹配精度将直接影响结果 DEM的高程精度。针对山区SAR立体像对匹配过程中同名点选取困难的问题,引入外部粗分辨率DEM作为辅助数据,将该DEM高程转换为视差,为匹配提供初值,同时采用金字塔匹配策略,不仅可以缩小搜索范围,提高搜索效率,而且能够减少粗差的产生。试验结果表明,采用外部DEM辅助之后,匹配粗差点数量相对于传统的雷达摄影测量处理结果明显减少,从而有效地提高了高程信息提取重建的精度。     

微机遥感影像数字高程自动提取技术

本文研究了利用航天遥感影像自动提取数字高程模型(DEM)的方法技术,建立了一整套利用SPOT影像提取DEM的方案。该方案改进和发展了多级影像匹配策略,采用了多种适合于微机的快速算法。根据该方案开发了相应的微机软件系统。试验结果表明,整套技术方案和算法可行,结果具有较高的精度和可靠性,软件运行速度较快,有较强的实用性。     

基于影象相关及色调匹配的航空影象数字镶嵌方法

对相邻影像几何拼接误差及色调差异的处理，是航空影象镶嵌中的关键问题。本文提出基于影象相关及色调与反差匹配的高质量数字镶嵌方法。通过来用影象相关技术获得匹配点的精确数据，建立相邻影象几何扭曲模型，以改正其几何拼接误差；用影象直方图匹配原理解决拼接时相邻影象色调差异；同时接向量差测度最小原则选取镶嵌接缝点，以避免拼接时产生的人为边界效应。实验结果表明该方法具有相当好的几何镶嵌精度，镶嵌影象整体视觉效果良好。     

SPOT像片外方位元素之间的相关性及克服方法的研讨

本文从数学公式出发分析了SPOT像片外方位元素之间强相关的性质;讨论了在解求外方位元素时为克服强相关的影响而采用的两种方法,即线元素与角元素迭代求解法和定向未知数引入“伪观测值”法;并根据相关分析提出了一种新的方法——合并相关项求解法。试验结果表明:这一方法不仅具有计算收敛快、法方程答解稳定等特点,而且具有较高的解算精度。     

宁波市土地利用动态监测试验

本文记述了采用TM和SPOT影象数据融合进行的宁波市土地动态监测试验过程，通过对遥感图像的处理、分析和解释来提取土地利用分类变化信息，及对监测精度的比较分析和得出的结论建议的论述。     

用于生成DEM的双重约束最小二乘影象匹配

本文着重讨论了一种高精度影象匹配算法，该算法采用了具有象空间和物空的几何约束条件的灰度最小二乘影象区域并能直接从立体象对生成数字高程模型（ＤＥＭ）。该算法魇重要特征是，在给定任意粗糙的近似值的情况下，也能得到好的结果。     

线阵推扫式影像外定向的一种新算法

线阵推扫式影像外方位元素间的强相关性,导致法方程病态,外方位元素的最小二乘估计值误差较大.本文提出采用岭-压缩组合估计解决线阵列推扫式影像的外定向问题.该算法是综合岭估计和压缩估计的一种新有偏算法,它通过对最小二乘估计值的不同分量进行不同比例的压缩使估计值最优.文中采用10 m分辨率的SPOT 1全色影像和2.5 m分辨率的SPOT 5全色影像进行实验,并与商业遥感软件Erdas的实验结果进行比较.研究结果表明该算法能有效地克服线阵推扫式影像外方位元素间的相关性,定位精度较高,定向点精度在1个像素内,检查点精度在1.5个像素内,达到Erdas软件的定位精度.     

岭-压缩组合估计在线阵推扫式影像外定向中的应用

针对线阵推扫式影像外定向中存在的法方程病态问题,提出了采用岭压缩组合估计进行解算,能提高定向精度,并分析了该算法的优点和应用方法。实验证明,该算法性能优异,精度很高。     

SPOT卫星影象严密数字几何校正的直接法

由于SPOT卫星影象的行中心投影成象方式和外方位元素时序变化特点,在实施严密数字几何校正的过程中,直接法的应用显示了很大的优越性。为此,本文提出了应用直接法的原理和方法,指出了技术关键和确保锚点坐标解算精度和可靠性的方法。由于直接法可较精确地确定锚点所在行的外方位元素,不需要迭代计算,因而不仅计算速度快,而且从实验结果包括锚点坐标计算精度,锚点网格内插精度估计和几何校正结果之正射影象精度的分析都表明直接法优于间接法,证实了所提出的原理方法的合理性和正确性。     

Orthorectification of VHR optical satellite data exploiting the geometric accuracy of TerraSAR-X data

Orthorectification of satellite data is one of the most important pre-processing steps for application oriented evaluations and for image data input into Geographic Information Systems. Although high- and very high-resolution optical data can be rectified without ground control points (GCPs) using an underlying digital elevation model (DEM) to positional root mean square errors (RMSEs) between 3 m and several hundred meters (depending on the satellite), there is still need for ground control with higher precision to reach lower RMSE values for the orthoimages. The very high geometric accuracy of geocoded data of the TerraSAR-X satellite has been shown in several investigations. This is due to the fact that the SAR antenna measures distances which are mainly dependent on the terrain height and the position of the satellite. The latter can be measured with high precision, whereas the satellite attitude need not be known exactly. If the used DEM is of high accuracy, the resulting geocoded SAR data are very precise in their geolocation. This precision can be exploited to improve the orientation knowledge and thereby the geometric accuracy of the rectified optical satellite data. The challenge is to match two kinds of image data, which exhibit very different geometric and radiometric properties. Simple correlation techniques do not work and the goal is to develop a robust method which works even for urban areas, including radar shadows, layover and foreshortening effects. First the optical data have to be rectified with the available interior and exterior orientation data or using rational polynomial coefficients (RPCs). From this approximation, the technique used is the measurement of small identical areas in the optical and radar images by automatic image matching, using a newly developed adapted mutual information procedure followed by an estimation of correction terms for the exterior orientation or the RPC coefficients. The matching areas are selected randomly from a regular grid covering the whole imagery. By adjustment calculations, parameters from falsely matched areas can be eliminated and optimal improvement parameters are found. The original optical data are orthorectified again using the delivered metadata together with these corrections and the available DEM. As proof of method the orthorectified data from IKONOS and ALOS-PRISM sensors are compared with conventional ground control information from high-precision orthoimage maps of the German Cartographic Survey. The results show that this method is robust, even for urban areas. Although the resulting RMSE values are in the order of 2-6 m, the advantage is that this result can be reached even for optical sensors which do not exhibit low RMSE values without using manual GCP measurements.     

机载激光雷达点云与定位定姿系统数据辅助的航空影像自动匹配方法

本文针对LiDAR点云和POS数据辅助航空影像的连接点自动匹配,设计了用于相关系数匹配的最佳匹配点位快速搜索算法;提出一种基于虚拟地面控制点的相机安置角误差自动检校方法,在此基础上自适应确定影像匹配搜索范围。试验结果表明,本文提出的最佳匹配点位快速搜索算法可在保证匹配正确性的情况下节省约25%的匹配耗时;相机安置角误差补偿方法能够有效地提高由POS数据计算的影像外方位元素的精度,从而明显改善同名点匹配时的点位预测精度;本文算法能处理多分辨率、多视角的交叉飞行航空影像,获得高精度的匹配结果。     

基于岭估计的SPOT影像外方位元素的解算方法

后方交会法解求 SPOT卫星影像的外方位元素时 ,其法方程系数矩阵经常产生很严重的病态 ,若用最小二乘法估计 ,参数解将明显偏离真值 ,甚至无法解得外方位元素。本文中提出了用最小二乘岭估计的方法解求外方位元素 ,实验证明这是非常有效的。     

SPOT卫星1AP级图像测图方法的研究

本文分析了1AP级图像的测图特点,讨论了控制SPOT图像实时定位的两种方法:直接多项式摸拟法和实时格网改正法,解决了割面坐标系基础上高程输入控制的问题。最后,在解析测图仪APS—1上利用我国西南地区的一个1AP级立体像对进行了试验,取得了一些有益的结论。     

利用物理方法确定外方位元素的卫星立体摄影测量的精度分析

本文在分析用物理方法确定外方位元素的情况下卫星立体摄影测量的精度影响因素,推导了卫星立体摄影测量的理论精度计算公式,并以SPOT5 HRS立体像对为例,计算了SPOT5 HRS立体测量的理论精度,进行了利用少量地面控制点的立体测量试验。结果证明卫星立体摄影测量的理论精度估算公式是正确的,同时SPOT5 HRS立体测量精度能够满足1∶50000测图的要求。