ICESat-2激光卫星与光学遥感影像融合水深测量

针对浅海测深的数据特点和应用需求,以我国南海甘泉岛为例,研究了利用ICESat-2(Ice,Cloud,and Land Elevation Satellite-2)激光卫星数据和光学遥感影像开展主被动融合水深测量的方法。首先通过信号点提取、水面/水底识别、水下点折射改正等步骤处理ICESat-2数据,获得水深值,随后以激光点作为控制,计算光学水深反演模型参数,最后由点及面地获取大范围高精度水深。实验表明,甘泉岛区域主被动融合测深中误差优于1.30m,基于激光卫星数据的主被动融合测深方法能够为浅水水深测量提供新手段。     

潮汐数据支持的海岸带区域网平差

由于海部遥感影像的特殊性,使得传统摄影测量定位方法无法满足高精度的海岸带地理信息获取。提出利用潮汐数据转换计算的水边线高程数据值支持海岸带区域网平差,可以大幅度提高海岸带高程定位精度,在四角布设平高控制点条件下,可以提高海岸带高程精度74%。实验结果表示该方法可行,并得出一些有益结论。     

GF-3号SAR卫星遥感围填海监测方法研究——以大连金州湾为例

依据不同围填海类型在高分三号(GF-3)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)卫星遥感影像上可分性,建立围填海遥感分类体系及相应的围填海类型解译标志,进而分析SAR图像岸线提取方法,构建GF-3围填海监测技术流程。采用几何主动轮廓模型进行GF-3 SAR影像自动提取海岸线,获得围填海专题图。通过外业精度调查验证GF-3 SAR卫星遥感影像可以有效获取围填海信息。     

海岸带卫星影像的处理和应用研究

针对海岸带卫星影像的数据特点和控制点资料的来源情况,采用平面控制模型,深入研究了不同情况下卫星影像的纠正处理方法,解决了海岸带卫星影像在缺少卫星轨道参数和控制点资料的情况下的影像纠正难题,为卫星影像在海洋测绘领域的快速推广应用提供可行有效的处理方法和流程。     

基于水边线等高的海岸带卫星影像定位方法

针对海岸带和海岛(礁)稀少地面控制区域控制条件不足和定位精度较低等情况,将水边线等高条件与有理函数模型(RFM)相结合,充分利用海岸带卫星影像的特点,将水边线等高点引入平差,提出了一种基于水边线等高的海岸带稀少地面控制卫星影像定位方法。实验结果表明,在同样稀少地面控制情况下,该方法与未加入等高控制条件的海岸带卫星影像定位方法相比,高程定位精度有了明显的提高;在离海岛较近的大陆岸边布设控制点,利用本文方法同样可以在海岛获取较高的定位精度。这对于稀少地面控制条件下海岸带、海岛(礁)地理信息的精确获取,具有重要意义。     

基于ADS40无控条件的海岛礁地形测量方法研究

针对远离大陆的海岛礁地形测绘与高程基准转换困难的问题,基于ADS40航摄系统获取远离大陆的海岛礁区域遥感影像,按照GPS差分无地面控制点的空中三角测量模式实现海岛礁的地理定位,选择高精度的卫星测高模型实现海岛礁区域的高程基准转换。在某海域进行了ADS40测量作业与高程基准转换试验,结果表明,无地面控制点空中三角测量的平面精度达到0.587m;基于卫星测高模型进行垂直基准转换的精度与同步验潮水位观测法得到的高程传递精度相当。     

高分一号卫星影像海岸带区域定位精度评价

以覆盖黄河三角洲和连云港区域的两景高分一号卫星遥感影像1A级产品为例,利用现场采集的地面控制点和1∶50 000的DEM产品,开展了影像自主定位和正射校正实验,制作了控制点偏移矢量图,并对影像的定位精度进行了分析。结果表明:高分一号卫星影像具有较好的自主定位精度,黄河三角洲区域影像定位精度在27.8m左右,连云港区域影像定位精度在53.8m左右;在单控制点的情况下,影像的定位精度在3m左右,最大偏移量约为6m;在多控制点下正射校正,影像的定位精度为1m左右,最大偏移量为1个像元;对比控制点偏移矢量图,检查点较影像同名点的偏移方向与大小基本一致,表明高分一号卫星影像内部刚性较好。     

基于WorldView卫星影像的海岛测图精度控制分析

根据WorldView卫星影像的特点,分析其原始定位精度,并结合海岛测区的地形地貌特点,应用稀少控制卫星影像航天摄影测量平差方法,合理地进行控制点布设,同时有效控制外推岛屿的定位精度。对于独立海岛进行无控自由网平差,并量测一定数量的海岸水位点作为高程点,进行模型置平作业。通过比对实测瞬时水涯线,检查、检测其海岸线高程精度。最终保证数字空中三角测量的成果满足海岛(礁)测图卫星影像成图区的成果精度要求。     

海岸带遥感影像的几何精校正方法

针对传统方法无法解决缺少地面控制点且控制点分布不均匀的海岸带遥感影像的几何精校正问题,提出了一种基于空间投影的海岸带遥感影像几何精校正新方法。研究了空间投影模型,给出了相应的投影公式,并对海岸带上的两幅遥感影像进行几何精校正。实验结果表明:采用空间投影方法,只需少量地面控制点,就能建立遥感影像与空间投影间的对应关系,且校正精度优于传统校正方法。该方法在海岸带遥感监测和自然资源开发利用上有很好的应用前景。     

控制点数量与DEM分辨率对海岸带遥感影像正射校正精度影

在保证海岸带区域控制点均匀分布的基础上,对3景SPOT-5影像分别使用1:5万DEM和SRTM90m数据,开展6个、9个、12个控制点的影像正射校正.结果表明:在海岸带区域,基于传感器物理模型的1景SPOT-5影像正射校正,6个控制点即可保证较高的精度,控制点数量的增多对精度的提高并不显著;1:5万DEM比SRTM90m数据对影像的正射校正精度略高,但并不明显,在缺少1:5万DEM时,用SRTM90m数据代替亦能满足908课题的精度要求,进一步验证了SRTM90m数据在高分辨率遥感影像正射校正中的可用性.     

控制点数量与DEM分辨率对海岸带遥感影像正射校正精度影响分析

在保证海岸带区域控制点均匀分布的基础上，对3景SPOT-5影像分别使用1：5万DEM和SRTM90m数据，开展6个、9个、12个控制点的影像正射校正。结果表明：在海岸带区域，基于传感器物理模型的1景SPOT-5影像正射校正，6个控制点即可保证较高的精度，控制点数量的增多对精度的提高并不显著；1：5万DEM比SRTM90m数据对影像的正射校正精度略高，但并不明显，在缺少1：5万DEM时，用SRTM90m数据代替亦能满足908课题的精度要求，进一步验证了SRTM90m数据在高分辨率遥感影像正射校正中的可用性。     

基于无人机摄影测量的潮间带单波束测深空间插值精度评估

针对单波束测深数据插值模型精度验证困难等问题,利用潮间带潮汐规律,提出了一种基于高精度无人机数据验证插值模型精度的方法。在低潮时利用无人机摄影测量构建高精度潮间带数字表面模型,高潮时获取单波束测深数据并结合全球导航卫星系统技术计算得出潮间带地形点的三维坐标,使用克里金插值法、反距离权重法、规则样条函数法以及自然邻域法分别构建潮间带数字高程模型。以无人机数字表面模型数据为基准,分别对4种插值方法构建的潮间带数字高程模型进行精度分析。结果表明：1)后处理差分技术辅助无人机摄影测量可以构建高精度潮间带数字表面模型。2)在潮间带区域可以使用无人机数据作为单波束测深数据精度的评价标准。3)潮间带地形较为平坦时,规则样条函数法相比于其他3种插值方法精度更高,粗差率为12.5%。     

资源一号02C卫星遥感影像二级产品定位精度评价

以黄河三角洲飞雁滩资源一号02C(以下简称ZY-1 02C)卫星遥感影像二级产品为例,开展影像定位精度评价工作。经现场采集的亚米级地面控制点检验,5m全色影像的定位精度为10.4m,10m多光谱影像的定位精度为15.6m;经地面控制点精校正后,全色影像定位精度可达4.1m,多光谱影像定位精度可达7.3m。上述结果表明在实验区域ZY-1 02C卫星影像二级产品的定位能力在2个像元左右,经过几何精校正后,定位能力优于1个像元,可以满足海岸带遥感调查工作的需要。     

深圳市海岸带土地利用遥感监测方法探索

随着遥感对地观测技术的发展,卫星遥感在海岸带动态监测中占据愈来愈重要的地位,探索海岸带遥感监测的最佳方法,对今后的海岸带监测工作有重要的意义。文章从数据源、信息提取方法、监测频率这3个维度出发,选择深圳市两个典型的海岸带区域(人类活动频繁区域和人类活动稀少区域)作为研究区,针对两种海岸带区域寻求其海岸带土地利用遥感监测的最佳方法。研究结果表明:对于人类活动频繁区域(深圳湾北岸),数据源最好选择高分辨率ZY-3卫星影像,土地利用信息提取方法选择支持向量机分类,监测周期1~2年为最佳;对于人类活动稀少区域(大鹏湾东岸),数据源则可以选择分辨率较低的Landsat 8卫星影像,土地利用信息提取方法依然以支持向量机分类方法为最佳,监测周期则为5年。     

海岸带水边线等高条件控制下的航空影像外部定向

提出了一种基于海岸带水边线等高条件的航空影像外部定向方法,该方法将局部区域水边线上各点的高程值相等作为控制条件,在立体像对的外部定向中,引入这些等高点,和其他平高控制点一起参加平差,计算立体像对的绝对方位元素.实验证明,该方法能够有效地提高航空影像的外部定向精度,尤其是高程的定位精度,提高了海岸带地形的测图精度.     

无控制点条件下SPOT5卫星影像海上目标定位技术

对于海上目标的遥感影像定位，由于控制点获取的困难性严重影响了其发展与应用。研究了SPOT5卫星HRS立体像对的成像原理，通过一系列坐标系变换，构建了一种无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。试验表明，在没有控制点的条件下利用SPOT5遥感影像进行定位，平面定位精度和高程定位精度均可以达到优于70m的水平，这对于海上目标定位具有很好的实用价值。     

基于改进DBSCAN算法的ICESat-2海面点数据去噪处理及精度评估

ICESat-2卫星搭载先进的光子计数式激光雷达ATLAS,使用全新的测量方式获取海量的光子点云数据.光子计数激光点云由于受海洋表面噪声以及水中穿透性较强等因素影响,现有的去噪算法在浅海区域海面去噪上存在一定的局限性.针对上述问题,本文提出了一种基于改进DBSCAN参数的去噪算法,通过利用点云数据集自身分布特性生成候选Eps参数,自动寻找最优Eps参数,改进现有的DBSCAN去噪算法,并在南海两处岛礁区域进行实验验证.实验表明该算法在浅海区域的去噪精度达到98％,优于传统算法的去噪精度,该研究可为ICESat-2海面点的去噪工作提供参考.     

高分六号遥感影像水深反演能力评价

水深是重要的海洋要素,水深遥感反演是获取浅水水深的重要手段。当前水深遥感反 演应用以国外卫星数据为主,国产卫星数据的研究和应用较少。本文针对国产高分六号卫星 （GF-6） 数据,以三亚南山港为研究区域,分别建立单波段回归模型、双波段比值模型、多波段 回归模型,进行多光谱影像的水深反演能力研究,并与国外主流哨兵2 号卫星（Sentinel-2） 数 据进行实验比较。实验结果表明：GF-6 遥感影像具有较好的浅水水深反演能力和一定的反演精度,各波段水深探测能力依次为：绿波段跃蓝波段跃红波段跃近红外波段,反演方法效果依次为：多波段模型跃双波段模型跃单波段模型。相较于Sentinel-2 数据,GF-6 数据水深反演精度与其一致,这表明GF-6 影像具备替代国外遥感数据进行水深反演的能力和大规模应用的潜力。本文针对GF-6 影像水深反演能力的研究方法和分析,结果将为国产高分系列卫星数据的水深反演研究和应用提供有益的参考。     

三维激光扫描技术在海岸线测绘中的应用

利用三维激光扫描技术对不易施测的海岸带进行激光扫描,可解决传统海岸线测绘中常出现的岸线难以分辨或者难以到达的问题,从而提高海岸线测绘的精确度和完整度。本文通过三维激光扫描技术采集激光点云数据构建高精度的数字高程模型来提取海岸线,并对数据结果进行精度分析比对,可获得符合要求的高精度海岸线和海岸带的三维模型,作业效率与测量精度也得到提高。该项技术完全可以应用于海岸线测绘,具有广阔的前景。     

基于激光测高数据的Amery冰架高程变化监测研究

针对传统的花杆测量法、GPS实测法在南极冰架高程变化监测上的覆盖范围小、操作难度大和安全成本高以及基于SAR差分干涉冰雪表面高程测量易失相干等问题。基于亚米级卫星激光测高数据ICESat/GLAS与ICESat-2/ATLAS重叠点法和克里金插值法,对Amery冰架近15年高程变化进行监测。为了纵向比较,本文以2003～2018年、2004～2019年和2005～2020年3组15年周期数据进行高程变化监测。实验结果表明：在近15年里Amery冰架冰雪物质积累区域大于减少区域,高程变化主要分布在0～±2 m之间,在冰架与大洋接壤区域高程显著升高近40 m。从3组数据纵向对比分析发现,Amery冰架中部区域高程变化相对稳定,边缘区域受接壤冰盖影响年际波动相对较大。