无人机视频影像的准实时融合算法

针对无人机视频影像可以实时地融合到地理信息系统中,但是无人机的位置和姿态数据存在较大误差,导致相邻的视频影像的同名地物点并不重合的问题,该文提出准实时的无人机视频影像融合算法,采用基于滑动窗口的光束平差方法来优化相机的外方位元素,这种方法比全部视频影像做整体光束平差的延时更低,而且可以显著地改善无人机视频影像的融合效果。算法使用优化后的相机外方位元素对视频影像做正射纠正,再把纠正后的影像叠加到三维大场景中。实验结果表明,这种方法可以在准实时的条件下融合无人机视频影像,并且相邻视频影像的同名地物点在融合结果中是重合的。     

宽河道线性基元无人机遥感影像镶嵌配准方法

无人机遥感影像由于数量多、单张覆盖空间范围小、几何变形大以及河道内缺少配准控制点等特点,传统的基于特征点的影像镶嵌配准方法在宽河道无人机遥感影像镶嵌配准应用中受到限制.论文根据河道内线性地物丰富的特点,提出基于线性特征的无人机遥感影像镶嵌配准方法.该方法以线性地物边缘直线段为配准基元,通过MIHT算法估算待配准影像与基准影像的变换模型参数.试验结果表明,该方法很好地满足了宽河道无人机遥感影像镶嵌配准的要求,为沿河地质灾害调查提供了影像质量保证.     

一种无人机视频影像快速配准方法

针对应急测绘中对无人机视频数据快速获取及处理的需求，提出了一种无人机视频影像快速配准方法。首先采用时间索引和线性/球面插值方法实现视频帧与无人机定位定姿信息的时间同步，根据数字微分纠正算法实现视频帧的地理编码，实现视频帧间的粗略配准，然后控制仿射变换模型中的缩放因子不变对纠正后视频帧的坐标进行调整，完成视频帧间的精配准。试验结果表明该方法能够得到航带内视频帧较好的配准效果。     

无人机数字影像配准技术研究及精度分析

无人机数字影像配准技术是无人机航空摄影测量的基础技术之一。针对无人机遥感影像配准问题,本文选取地物特征点进行坐标系投影变换,从而确定影像空间位置,完成影像配准工作,并进行精度评定。研究表明：(1)通过手动选取控制点进行坐标拟合,可有效将TIF和JPEG影像进行配准。(2)基于灰度共生矩阵的特征点匹配法具有较高的配准精度,基于相位相关的区域配准法适用于处理大面积的影像配准问题。(3)利用TIF影像数据配准精度较高,JPEG影像数据更便于传输与存储。(4)配准的最佳方法取决于所应用的场景。     

无人机影像与卫星影像配准的卷积神经网络方法

针对不依赖于位姿测量的无人机视频影像上目标绝对定位的问题,提出一种基于改进R2D2算法的无人机影像与参考卫星影像配准的方法。首先在R2D2网络生成128通道稠密特征图的基础上,进行双三次函数插值,以获得子像素级位置精度的关键点,并内插描述符;其次利用KD树快速最近邻特征搜索,结合快速采样一致性算法进行误匹配剔除,计算变换模型并对无人机影像进行纠正,完成配准;最后利用两个典型区域对算法进行了测试,并与SIFT和DELF算法进行了对比。实验结果表明,本文算法在正确匹配点数量和计算效率方面优于其他两种算法,对纹理、视角以及尺度差异也具有较好的适应性。     

汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究

介绍无人机遥感影像获取、纠正、配准及可视化管理的关键技术与系统研发.论文设计无人机影像获取及三维可视化管理系统的框架结构,包括航迹规划、无人机影像获取、影像预处理及三维可视化4个子系统;讨论了基于高分辨率遥感影像的无人机影像配准、无人机影像的空间索引管理、基于四叉树的影像金字塔及细节层次模型等关键技术.基于自主研发的虚拟地理环境数字地球平台(VGE-3DGJobeEanh),构建了汶川地震应急三维可视化遥感影像管理系统,在"5·12"汶川地震的救援与次生灾害应急中进行了实践应用.同时该系统可继续服务于汶川地震灾后重建的信息共享管理、发布以及空间决策支持.     

从中心投影影像制作正射影像的多种方法研究

提出了由中心投影影像制作数字正射影像的三种新方法:(1)在具备立体像对的情况下,通过立体影像匹配求得视差值,直接利用视差值进行微分纠正,得到正射影像;(2)多中心影像不构成立体像对,但是各中心之间有一定的空间距离时,利用本文推导的一系列数学公式,可在影像匹配的基础上进行基于视差的微分纠正,从而得到正射影像;(3)直接利用地物稠密地区相应比例尺地形图的数字化成果,例如数字栅格地图(DRG)或数字线划地图(DLG),与单帧影像上提取的地物线划进行配准,从而实现正射影像纠正。还给出了影像上的特征线划与地图上的特征线划配准的新方法。     

使用安置参数优化的无人机点云与影像精配准

针对现有的无人机激光点云与影像配准方法主要基于仿射变换建立点云与影像之间的配准模型,无法描述激光点云与影像之间的复杂变换关系问题,该文提出一种基于安置参数优化的无人机激光点云与光学影像精确配准方法.以相机安置参数为优化参数,以归一化互信息作为点云特征影像与光学影像之间的相似性测度,采用改进Powell算法作为优化策略,获得最优配准参数,实现无人机激光点云与无人机影像之间的精确配准.基于实验数据与现有两种配准方法进行精度对比.实验表明,基于相机安置参数优化的配准方法优于两种常规配准方法,可以实现无人机激光点云与光学影像之间的自动化配准,并达到像素级的配准精度.     

多源遥感影像学习型特征双向一致性配准EI北大核心CSCD

针对多源遥感影像之间非线性辐射和几何畸变的差异严重影响配准质量的问题，本文提出一种具有双向一致性变换适用于多源遥感影像的配准方法。首先，利用微调的ResNet101网络模型提取多源遥感影像学习型特征，在特征匹配阶段，为提高同名特征匹配的可靠性，设计了一种双向一致性特征匹配网络模型；然后，基于小型轻量级网络加权回归变换模型参数，实现多源遥感影像稳健可靠的配准。试验利用Google Earth影像、卫星影像、无人机影像、Google Earth-卫星-无人机混合影像4种不同数据源对本文方法进行测试，并与具有代表性的多种方法进行比较，结果表明本文方法在配准精度、效率、稳健性方面具有优势，基本实现了2像素以内的自动配准精度。     

基于SIFT算法的无人机高分影像几何配准研究

本文基于SIFT算法进行无人机高分影像自动特征点匹配,在实现影像特征点自动匹配的基础上采用二次多项式模型进行影像几何配准,并且重点考察影像配准过程中匹配特征点数目对几何配准精度的影响,最后进行精度评价。结果表明:在影像特征点匹配结果正确、匹配点分布合理的情况下,匹配点数目越多,利用二次多项式进行影像几何配准的精度越高;无人机航向方向影像配准残差大于旁向残差。     

Book Reviews

Books Reviewed:
S. F. El-Hakim, Videometrics II
J. Denègre, Thematic Mapping From Satellite Imagery, A Guidebook
T. C. Waugh and R. G. Healey, Advances In GIS Research
J. C. Muller, J.-P. Lagrange and R. Weibe GIS and Generalization. Methodology And Practice
P. M. Mather, Terra 2: Understanding the Terrestrial Environment. Remote Sensing Data Systems And Networks
B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger and J. Collins, Global Positioning System: Theory and Practice
D. Shirvanian, European Space Directory 1995
E. Falkner, Aerial Mapping: Methods And Applications
S. O. Mason, Expert System-Based Design of Photogrammetric Networks
S. F. El-Hakim, Videometrics III
D. Green and D. Rix, The Agi Source Book For Geographic Information Systems, 1995     

地理国情大数据研究框架

地理国情监测作为大数据时代测绘地理信息领域一个新的、重要战略方向,其发展迫切需要顶层设计与新型技术的支撑,需要建立一种灵活、高效、低成本的大数据处理模式与服务方式。本文以地理国情监测与大数据研究相结合为切入点,阐述了地理国情大数据的分类及特点,提出了云计算环境下地理国情大数据研究架构,并从地理国情大数据存储、处理、挖掘、应用服务4个方面探讨了地理国情大数据云平台建设思路。本文将有助于地理国情监测的生产方式与服务模式变革,推动地理国情监测的广泛应用与产业化发展。     

BOOK REVIEWS

Book review in this Article
ORDNANCE SURVEY MAPS. A DESCRIPTIVE TEXT. By J. B. H arley . Ordnance Survey, Southampton , 1975.
AERIAL PHOTOGRAPHY IN ANTHROPOLOGICAL FIELD RESEARCH. Edited by E. Z. Vogt. Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts , 1974.
THE MAP MARKET IN GREAT BRITAIN. By B. D. D rewitt . O rdnance S urvey P rofessional P aper N o . 28, Ordnance Survey of Great Britain, Southampton , 1975.
PHOTOTRIANGULATION. By S. K. G hosh . D. C. Heath and Co., Lexington, Massachusetts and Farnborough, Hampshire , 1975.     

Book Reviews

Books reviewed:
K. B. Atkinson, Close Range Photogrammetry And Machine Vision
R. A. Earnshaw and D. Watson, Animation And Scientific Visualization—Tools And Applications
R. A. Earnshaw, M. A. Gigante and H. Jones, Virtual Reality Systems
S. Macdonald, Mapping The World
P. Fisher, Innovations in GIS 2
A. Gruen, O. Kuebler and P. Agouris, Automatic Extraction of Man-Made Objects From Aerial and Space Images
H. Campbell and I. Masser, GIS and Organisations
S. C. Guptill and J. L. Morrison, Elements of Spatial Data Quality
D. Shirvanian, European Space Directory, 1996
D. R. Green, D.Rix and C. Corbin, The Agi Source Book for Geographic Information Systems, 1996
K. C. Graf, Realistic Landscape Rendering Using Remote Sensing Images, Digital Terrain Models and 3D Objects     

中国大陆岩石GPS平台Geo TransGIS的设计与实现

在中国大陆岩石圈地理信息系统研究过程中，提出了一种工具型二维地理信息系统和二三维地理信息系统地功能模块的设计思路，探讨了了面向对象方法，面向对象数据模型，面向对象数据库、无缝集成、开放式数据库互联技术在理信息系统研制中的运用；并用实例证明了此设计方法的可行性和实用性。     

光学遥感影像道路提取的方法综述

道路信息在多个应用领域中发挥着基础性的作用。光学遥感影像能够以较高的空间分辨率对目标地物进行精细化解译，可大幅增强地物目标的提取能力。充分利用光学遥感影像丰富的几何纹理信息，进行道路的精确提取，已成为当前遥感学界研究的热点与前沿问题。鉴于此，本文依据近年来大量相关文献，对现有的理论与方法进行了归类与总结，通过分析不同方法采用的道路特征组合，将道路提取方法划分为模板匹配、知识驱动、面向对象和深度学习4类方法，简要介绍了道路提取普适性的评价指标并对部分方法进行了分析与评价；最后对现有光学遥感影像道路提取的发展提出了建议和展望。     

大气折射的精确计算

不少著名学者,如牛顿、布拉得雷、拉普拉斯和贝塞耳等都对大气折射进行过研究,然而其精确计算,至今仍是一个尚未解决问题。本文在设立一个新的变量的基础上,导出了高精度的计算公式。     

基于卡尔曼滤波的光学遥感影像高精度复原处理

光学卫星成像系统调制传递函数(MTF)的准确量测是高质量影像复原的基础。传统的MTF测量方法忽略了卫星平台振动、影像噪声等因素的干扰,导致测量结果与真实值存在较大偏差,不利于影像质量的提升。本文在分析现有MTF测量方法的基础上,提出了基于卡尔曼滤波的高精度MTF测量方法,该方法利用卡尔曼滤波对实测的线扩展函数(LSF)进行迭代处理,获取无干扰的LSF,为影像复原质量的提高奠定基础。本文利用国产高分辨率卫星成像数据进行实验,采用边缘能量、对比度、奈奎斯特频率值作为复原前后影像质量评价的依据,实验结果表明,采用本文方法获取的MTF进行复原的影像无论是在边缘保持还是噪声抑制方面都优于传统方法。     

多粒度时空对象支持下湿地时空行为认知与表达初探

湿地作为一种活的空间实体，其时空行为错综复杂，认知和表达一直是该领域研究的重点和难点。全空间信息系统以多粒度时空对象直接对现实世界进行抽象和描述，比传统GIS更符合人的认知特点。因此，本文基于多粒度时空对象建模思想，分别对湿地数据组织、时空行为认知和表达进行了初探。结果表明：湿地时空行为可按对象粒度、数量和特征属性进行分类，且行为表达可通过动态展示，分析建模和模型预测层层递进，较以往表征方式具有动态关联近实时等优势，可为湿地资源的动态监测提供一种新的研究思路。     

MODERN CARTOGRAPHY: RESULTS AND PROSPECTS

The author reviews the principal problems pertaining to the development of modern cartography raised at a conference on Cartography at the Transition between the 20th and 21st Centuries, held in Moscow in the autumn of 1997. The conference was organized by the Institute of Geography, Russian Academy of Sciences, in collaboration with the Russian Geographical Society, the Russian Federation Geodetic and Cartographic Service, the school of Geography at Moscow University, the Russian State Library, the Moscow State University of Geodesy, Aerial Mapping, and Cartography, and the Geoinformation System Association. There were 67 plenary reports, over 30 poster sessions, and a roundtable on “Cartographic Working Groups of Today and Tomorrow.” Translated by Edward Torrey, Alexandria, VA from: Izvestiya Akademii Nauk, seriya geograficheskaya, 1998, No. 2, pp. 121-130.