基于IKONOS卫星立体像对的1∶10000地形图测绘应用

以IKONOS卫星立体像对为数据源,检测了IKONOS卫星影像在不同控制点布设方案的情况下的测图精度,找出了最经济、最有效进行1∶10000地形图测绘的方法;利用IKONOS卫星影像进行1∶10000测图,并分析了卫星像对影像更适合哪种地形测图;将卫星影像测图与航测测图进行效益和效率比较,分析了卫星影像测图的优势。     

Quality Assessment Of Digital Surface Models Generated From IKONOS Imagery

The growing applications of digital surface models (DSMs) for object detection, segmentation and representation of terrestrial landscapes have provided impetus for further automation of 3D spatial information extraction processes. While new technologies such as lidar are available for almost instant DSM generation, the use of stereoscopic high-resolution satellite imagery (HRSI), coupled with image matching, affords cost-effective measurement of surface topography over large coverage areas. This investigation explores the potential of IKONOS Geo stereo imagery for producing DSMs using an alternative sensor orientation model, namely bias-corrected rational polynomial coefficients (RPCs), and a hybrid image-matching algorithm. To serve both as a reference surface and a basis for comparison, a lidar DSM was employed in the Hobart testfield, a region of differing terrain types and slope. In order to take topographic variation within the modelled surface into account, the lidar strip was divided into separate sub-areas representing differing land cover types. It is shown that over topographically diverse areas, heighting accuracy to better than 3 pixels can be readily achieved. Results improve markedly in feature-rich open and relatively flat terrain, with sub-pixel accuracy being achieved at check points surveyed using the global positioning system (GPS). This assessment demonstrates that the outlook for DSM generation from HRSI is very promising.     

基于RPC的TerraSAR-X影像立体定向平差模型

针对新型高分辨率雷达卫星TerraSAR-X立体像对,本文提出采用基于RPC的平差模型,通过少量的地面控制点来拟合因传感器不稳定、平台星历数据不精确及测距误差引起的影像几何畸变,从而达到精确定向目的.为验证RPC平差模型的适用性,通过在立体成像区域均匀市设人工角反射器点的方法验证其模型精度,并评估了其三维定向平差后的精...     

嫦娥三号导航相机测图能力分析及地形重建

基于立体相机成像模型并结合相机参数对嫦娥三号导航相机3维测图能力进行分析,利用摄影测量原理和误差传播定律对巡视器30 m范围内的DEM精度进行了理论分析,推导出导航相机立体影像获得的采样点精度公式,并绘制了DEM的平面精度图和高程精度图;同时使用多线程技术开发了基于导航相机立体影像的地形快速重建算法,利用多线程技术完成影像的特征匹配和密集匹配,并通过分块内插生成DEM。该技术应用于嫦娥三号任务中,有力地支持了嫦娥三号遥操作路径规划相关任务。     

基于遥感影像的1∶10000地形图更新和精度检测方法探讨

主要介绍了利用IKONOS,QuickBird和WorldView卫星所拍摄获取的高分辨率影像对1∶10 000地形图更新的基本方法及流程;并采用基于DOM更新1∶10 000地形图的地物采集矢量数据,进行了定位偏差的拟合回归建模,通过回归计算和精度检测对成果的精度进行了分析,提出了最优精度分析模型,控制了更新1∶10 000地形图的2维采集精度。     

天绘一号03星三线阵/多光谱载荷影像质量评价

2015年10月26号发射的天绘一号03星是中国传输型立体测绘卫星天绘一号系列的第3颗卫星。三线阵和多光谱影像数据是天绘一号卫星的重要数据,用于立体测绘、彩色融合、遥感观测等多种用途。因此,为了推动天绘一号03卫星影像数据早日为相关领域提供服务,本文采用客观评价的方法,对天绘一号03星的三线阵和多光谱影像质量进行了全面的评价分析。评价结果显示(天绘一号)03星的清晰度、对比度、细节能量、边缘能量、功率谱、信息容量指标值远高于天绘一号01、02星。说明天绘一号03星三线阵/多光谱影像在地物细节和边缘纹理特征的描述上优于天绘一号01、02星,同时载荷接收的信息量远高于天绘一号01、02星。天绘一号03星较高的信噪比指标说明其载荷抑制噪声的能力优于天绘一号01、02星。边缘辐射畸变和增益调整畸变表明在辐射均匀程度上,天绘一号03星三线阵/多光谱影像介于天绘一号01和02星之间。因此,与同类天绘一号01,02星的三线阵与多光谱影像相比,天绘一号03星影像质量有着显著的提高。     

天绘一号03星定位精度初步评估

天绘一号卫星是我国第一颗传输型立体测绘卫星,主要用于无地面控制点条件下高精度定位及1∶5万比例尺地形图测绘。01、02星分别于2010年8月24日及2012年5月6日成功发射,03星于2015年11月26日发射,目前3颗星在轨正常运行。01星定位精度经过系统检测后,定位精度为10.3 m/5.7 m(平面/高程),02星定位精度与01星精度相当。本文首先简要介绍了天绘一号卫星的总体概况及其地面处理系统中的关键技术,重点对03星的无控定位精度进行初步试验评估。通过国内外3条航线的试验发现,03星较02星精度有较大提高,在无地面控制点条件下可实现平面7.2 m、高程2.6 m的定位精度。     

基于遥感影像的1：10000地形图更新和精度检测方法探讨

主要介绍了利用IKONOS,QuiekBird和WorldView卫星所拍摄获取的高分辨率影像对1：10000地形图更新的基本方法及流程;并采用基于DON更新1：10000地形图的地物采集矢量数据,进行了定位偏差的拟合回归建模,通过回归计算和精度检测对成果的精度进行了分析,提出了最优精度分析模型,控制了更新1：10000地形图的2维采集精度。     

Evaluation of the RPC Model for Ziyuan-3 Three-line Array Imagery

Ziyuan-3 (ZY-3) satellite is the first civilian stereo mapping satellite in China and was designed to achieve the 1: 50,000 scale mapping for land and ocean. Rigorous sensor model (RSM) is required to build the relationship between the three-dimensional (3D) object space and two-dimensional (2D) image space of ZY-3 satellite imagery. However, each satellite sensor has its own imaging system with different physical sensor models, which increase the difficulty of geometric integration of multi-source images with different sensor models. Therefore, it is critical to generate generic model, especially rational polynomial coefficients (RPCs) of optical imagery. Recently, relatively a few researches have been conducted on RPCs generation to ZY-3 satellite. This paper proposes an approach to evaluate the performance of RPCs generation from RSM of ZY-3 imagery. Three scenario experiments with different terrain features (such as ocean, hill, city and grassland) are designed and conducted to comprehensively evaluate the replacement accuracies of this approach and analyze the RPCs fitting error. All the experimental results demonstrate that the proposed method achieved the encouraging accuracy of better than 1.946E?04 pixel in both x-axis direction and y-axis direction, and it indicates that the RPCs are suitable for ZY-3 imagery and can be used as a replacement for the RSM of ZY-3 imagery.     

Satellite sensor modeling and 3D geo-positioning using empirical models

The need for the use of general empirical mathematical models for satellite sensor modeling and 3D geo-positioning has increased recently, mainly because of the absence of the satellite sensor information of some of the high-resolution satellites. In addition, empirical mathematical models can be applied to different satellite sensors since they are time independent mathematical models and do not require specialized commercial software packages. This paper discusses the applicability of the empirical mathematical models presented by the 3D affine model and the 3D polynomial models for satellite sensor modeling and 3D geo-positioning. The objectives of the paper are to demonstrate that (a) the 3D affine model and its modifications of the 3D polynomial models are applicable to different satellite sensors and different types of terrain, and (b) under some conditions, the empirical models can produce accuracies close to those from rigorous mathematical models.     

利用高分辨率立体测绘影像进行中小比例尺地貌要素更新

利用高分辨率立体测绘卫星遥感影像进行地貌更新,因其覆盖面积大、更新周期短等优势,在中小比例尺地貌要素更新中具有极大的应用潜力。本文分别利用WorldView-2和资源三号卫星影像,探索基于高分辨率立体测绘卫星影像的中小比例尺地貌更新技术方案流程,并在不同的试验区开展试验验证。试验结果表明：本文方法能够满足1：50 000比例尺地形图地貌更新精度要求,更新效率提升了约25%。     

全景立体视觉的快速近区重力地形改正方法

重力地形改正是区域重力测量工作中的一个关键步骤,目前重力地形改正的主要挑战是如何快速地重建测站附近高精度的三维地形。本文提出了一种基于全景立体视觉和摄影测量技术的快速近区重力地形改正方法,设计和开发了相应的快速测图系统。为了使该系统硬件尽量小型化并满足精度需求,我们进行了系统的理论精度分析和设计优化。所开发的研究系统可以从获取的全景立体图像自动生成DEM并计算重力地形改正值。该系统已经过野外多站多种地形的实验验证,结果表明其效率和精度明显优于传统的野外测量方法。     

SRTM约束的无地面控制立体影像区域网平差

针对SRTM(shuttle radar topography mission)数据在平坦地形或局部区域的高程精度远远高于其标称精度的特点,研究设计了一种无地面控制条件下利用SRTM作为高程约束的立体区域网平差方法。通过构建一个较大范围区域网并匹配密集连接点,将SRTM作为连接点物方高程初值,并在平差解算过程中确保分布于地形平坦区域(根据经验,在该类区域SRTM精度较高)的连接点的物方高程严格趋近SRTM高程,最终实现大范围区域内影像高程精度的整体提升。通过以覆盖湖北省全境的资源三号卫星三线阵立体影像作为试验影像的试验验证表明,采用该平差方案,在无地面控制点条件下资源三号立体影像的高程中误差从7.2m提升到2.0m,其中地形平坦区域高程中误差1.44m,山地区域高程中误差3.0m,达到了我国1∶25 000比例尺测图应用的高程精度要求。     

我国民用光学卫星测绘产品体系的建立与应用

经过10多年的发展,我国民用光学卫星测绘及其应用取得了较大的发展。本文系统总结了我国民用光学卫星特别是立体测图卫星的在轨情况、技术参数及数据获取等总体情况。在介绍卫星测绘产品处理和体系构建等技术的基础上,对卫星测绘及其产品的应用情况进行了概况和总结,并对“十四五”期间我国测绘卫星及卫星测绘应用的发展进行了展望。     

Comparison of Planimetric and Thematic Accuracy of OrbView-3 and IKONOS Images

Spatial mapping from space using high-resolution satellite sensor data instead of conventional data collection techniques widely gained popularity. This study aims to analyze the planimetric and thematic accuracy of high-resolution OrbView-3 and IKONOS orthoimages. OrbView-3 and IKONOS images of a test area were acquired and these images were geometrically corrected using rational polynomial functions to conduct accuracy assessment. 40 Ground Control Points (GCPs) generated from static Global Positioning System (GPS) survey were used in the orthorectification procedure. 182 Test Points (TPs) produced from terrestrial surveying technique were used to analyze the accuracy of orthorectifications. Root Mean Square Error (RMSE) values obtained for GCPs and TPs were used to determine the planimetric accuracy of these images. Thematic accuracy analyses were conducted in radiometric and spatial base. Transects, lines and polygons were created to analyze the radiometric quality of data sets and to determine minimum distinguishable distance and distinguishable area. Both planimetric and thematic accuracy analyses illustrated that OrbView-3 and IKONOS images could be used to create 1:10000 scale map of the concerned region with appropriate planimetric and thematic quality.     

基于实景三维的地形图编绘软件研发与使用技术流程的研究

近年来随着无人机航摄技术和实景三维建模技术逐渐成熟,人们逐渐探索使用实景三维模型进行1∶500地形图采集编绘。这种编绘与传统的立体像对测图不同,是一种直观的基于模型的采集。它与立体测图相比各有优缺点,精度控制相对较弱,但因其属于基于摄影测量成果的采集,因此可一次建模,多次使用。本文讨论了实景三维模型地形图编绘软件的研发技术流程,并且针对具体案例,对该软件编绘的效率和精度进行了分析。     

以不同分类法探讨SPOT与IKONOS两种卫星影像之分类准确度

遥感探测可应用于大尺度环境之研究、规划及经营管理，故为探讨自然资源动态变迁之良好工具，惟现行影像来源与分类方法众多，研究者如何视其需要选择最佳组合，实有探讨之必要。本研究以SPOT及IKONOS两种不同空间解析力之卫星影像为材料，配合不同分类方法探讨台湾地区垦丁公园不同植群社会之空间分布信息，其结果均证实可行。而由研究过程发现，不同影像使用不同分类方法，其分类准确度有所差异，其中IKONOS影像因具有较高之空间解析力，有时反而容易造成影像分类的误授、漏授；而绿色植生部分尚无法由卫星影像之波谱值完全区隔，因此分类之精度仍有待精进。就影像分类而言，良好的训练样区配合正确的分类方法，可迅速获得一定准确度以上之分类结果，惟有时限于分类别的影像波谱值过于接近及各种地形效应、辐射效应之影响，会造成影像分类结果有误授、漏授及破碎化之情形产生，若能有效克服此一问题，则影像分类之成果将可提高其实用性。     

利用IKONOS卫星影像测制新疆边境1:10 000比例尺地形图

在不能实施基础航空摄影的新疆边境地带,利用高分辨率遥感卫星影像来弥补无航空摄影资料区域对1∶10000地形图的需求。本文简要介绍利用IKONOS立体卫星影像,在平地、丘陵地及山地测制1∶10000比例尺地形图的技术方案,并对不同数量控制点进行定向精度分析。     

高分辨率卫星影像几何精度真实性检验方法

以日本ALOS卫星为例,分析了线阵推扫式卫星影像成像特征,从理论上阐述利用严密成像几何模型建立卫星影像像点与物点之间的成像几何关系,并利用光束法区域网平差技术对影像几何精度进行真实性检验的方法。在实验部分,基于中国嵩山遥感几何定标场的参考数据,对ALOS卫星影像的几何精度进行了验证,获取了它的有控和无控的定位精度,并用解算的外方位元素建立立体模型,检测不同地形生成DEM精度。     

利用IKONOS卫星影像测制新疆边境1∶10000比例尺地形图

在不能实施基础航空摄影的新疆边境地带,利用高分辨率遥感卫星影像来弥补无航空摄影资料区域对1∶10000地形图的需求。本文简要介绍利用IKONOS立体卫星影像,在平地、丘陵地及山地测制1∶10000比例尺地形图的技术方案,并对不同数量控制点进行定向精度分析。