GeoEye-1立体像对定位精度分析及应用

对GeoEye-1立体定位模型进行初步研究,给出消除RPC模型系统误差的控制点选择和区域网平差方案。结合PixelGrid进行了基于不同布点方案下区域网平差实验,并和INOKOS定位精度进行对比分析。结果表明,加入少量控制点(1～9个)可明显消除RPC模型系统误差,平面精度达到0.2～0.3m,高程精度达到0.5m,能满足公路勘测选线1∶2000测图要求,高分辨率正射影像和数字地面模型可直接用于公路勘测选线设计。     

MODIS数据的洪水淹没亚像元制图研究

针对MODIS影像中普遍存在的混合像元问题,该文基于MYD09GA地表反射率数据,实现了洪水淹没的亚像元级别的空间细节定位,并加入数字高程模型(DEM)高程信息修正了亚像元制图结果,两结果与传统硬分类法提取结果进行了比较。结果表明,亚像元制图算法较传统硬分类法对洪水淹没范围提取精度更高,能够很好地保持水体空间细节特征,DEM修正后的亚像元定位结果精度进一步提高。     

基于QuickBird数据的山区正射影像制作及精度分析

利用QuickBird遥感影像,结合外业控制点、RPC有理多项式系数模型、DEM数字高程模型等数据制作生成山区正射影像图,并对成果精度进行分析,解决了山区地形图难以实测、受航飞限制等问题。     

基准网辅助的大区域卫星影像区域网平差技术

针对目前使用数字正射影像图(DOM)作为控制资料,纠正卫星影像,容易造成几何形变的误差传递的问题,该文提出了构建原始影像基准网,进行大区域卫星影像区域网平差的方法。该方法使用外业控制点作为地面控制资料,激光点云生产的数字高程模型(DEM)数据作为高程资料,利用区域网平差技术解算基准网影像的有理多项式系数(RPC)文件,配合DEM辅助弱连接点检测技术增强基准网的稳健性,而后利用高精度连接点匹配基准网解算同源待平差影像的RPC文件。该文使用该方法建立了基于39景高分二号影像的河南安阳、鹤壁地区的基准网,并对两景新增影像进行平差处理。结果表明,平面中误差为1.6m,达到1∶10 000数字正射影像生产的精度要求,相邻影像之间的几何拼接精度优于1个像素,满足了无缝拼接。     

基于缺失RPC文件的卫星影像正射校正研究

对于缺失RPC文件的卫星遥感影像可以通过ENVI平台,根据地面控制点（GCP）或外方位元素（XS,YS,ZS,Omega,Phi,Kappa）建立通用的RPC文件,并结合数字高程模型（DEM）和控制点对影像进行正射校正。实践表明,其建立的RPC模型文件不仅能满足相机或卫星模型的参数要求,而且能获得比较高的校正精度。     

无需初值的RPC模型参数求解算法研究

针对国内外研究者求解RPC(Rational Polynom ial Cam era)模型参数的算法需要初值及迭代处理,且求解过程相当复杂的缺憾,提出基于全球DEM无需初值的RPC模型参数求解算法。利用SPOT-5卫星影像进行试验,获得该算法对线阵推扫式卫星遥感影像有意义的结论。对SPOT-5卫星影像在利用严格成像模型求解RPC模型参数时,进行了控制点格网大小及高程分层数对求解精度的影响试验,得出:对SPOT-5卫星影像,采用控制点的格网大小为20像素×20像素、高程分层数为3时,可以达到精度和效率的平衡。     

紫金矿区"资源三号"卫星立体影像提取DEM精度评价

作为我国首颗高分辨率立体测绘卫星,"资源三号卫星"(ZY-3)为大区域立体测绘提供了可能.以紫金矿区为研究区,利用ZY-3立体影像提取数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),评价了山区地形条件下该卫星的立体测绘能力.结果显示,无地面控制点情况下DEM精度在20 m以内,1个控制点便可以将DEM的精度提高至5.2 m,3～5个控制点可使DEM的精度达到4.8 m.分析3～8个控制点生成的DEM的精度,结果显示,单个检查点的系统误差对总误差影响较大,随机误差对总误差贡献较小.在有控制点的情况下,ZY-3立体影像能够满足山区地形1:50000 DEM测绘的精度要求.     

DEM辅助的卫星影像无地面控制点立体定位

本文提出了一种利用DEM数据辅助卫星影像无地面控制点定位的方法,实验表明该方法能有效提高卫星影像无控制点定位的精度。在RPC误差补偿模型的选择上,针对无控定位得到的几何模型与实际地面之间不满足空间相似关系的情况,提出了平面、高程独立补偿模型。     

IRS-P5卫星影像立体制图精度的研究

本文研究了IRS-P5卫星立体影像制图的精度问题,通过实验分析得出每个立体像对只需要5个地面控制点即可达到最好的平面和高程精度,基本满足铁路1∶10000地形图的精度要求,而过多的地面控制点对于精度的提高没有实质影响。本文的研究成果为利用IRS-P5卫星立体影像制图地面控制测量提供了一定的参考依据。     

ASTER立体像对提取玛尔挡坝区DEM及精度评价

ASTER立体像对提取DEM已经成为近年来DEM提取研究的热点问题。本文基于ENVI软件,利用AS-TER立体像对提取青藏高原玛尔挡坝区DEM,并对其进行精度评价和误差来源分析。结果表明,利用ENVI软件提取ASTER-DEM方法可行,提取的DEM效果较好,能与地形图重叠,高程精度可达30m,而且地形较平坦地区精度高于地形陡峭地区;控制点的多少及精度、成像时的环境和气象条件、波段特性、影像空间分辨率等都影响着DEM的精度。     

Evaluation of digital elevation models for delineation of hydrological response units in a Himalayan watershed

This study reports results from evaluation of the quality of digital elevation model (DEM) from four sources viz. topographic map (1:50,000), Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) (90 m), optical stereo pair from ASTER (15 m) and CARTOSAT (2.5 m) and their use in derivation of hydrological response units (HRUs) in Sitla Rao watershed (North India). The HRUs were derived using water storage capacity and slope to produce surface runoff zones. The DEMs were evaluated on elevation accuracy and representation of morphometric features. The DEM derived from optical stereo pairs (ASTER and CARTOSAT) provided higher vertical accuracies than the SRTM and topographic map-based DEM. The SRTM with a coarse resolution of 90 m provided vertical accuracy but better morphometry compared to topographic map. The HRU maps derived from the fine resolution DEM (ASTER and CARTOSAT) were more detailed but did not provide much advantage for hydrological studies at the scale of Sitla Rao watershed (5800 ha).     

Orthorectification of IKONOS and Impact of Different Resolution DEM

IKONOS image has been wildly used in city planning, precision agriculture and emergence response. However, the accuracy of IKONOS Geo product is limited due to distortion caused by terrain relief. Orthorectification was performed to remove the distortion and the impact of different DEM on orthorectification were evaluated. 38 ground control points （GCPs） and 25 independent check points （ICPs） were collected. DEMs were generated from 1 ： 10 000 and 1 ： 50 000 topographic maps. Results show that RMS error at the check points is 1. 554 0 m using DEM generated from 1 ： 10 000 topographic map, which can meet the accuracy requirement of IKONOS Precision product （1.9 m RMSE）. While RMS error is 2. 572 4 m using DEM generated from 1 ： 50 000 topographic map.     

基于IRS-P5卫星影像测图的关键技术研究

针对IRS-P5卫星影像的误差来源,分析了基于RPC的区域网平差数学模型,实验结果表明:仿射变换模型能有效地消除RPC模型的误差。基于EGM2008重力场模型的移去恢复法,显著提高了正常高的精度,节约了大量的水准测量工作。在山地和高山地,2.5 m分辨率的IRS-P5卫星影像可满足1∶10 000比例尺地形图的精度要求。     

Effect of sensor modelling methods on computation of 3-D coordinates from Cartosat-1 stereo data

The orbital and the rational polynomial coefficients (RPC) models are the two most commonly used models to compute a three-dimensional coordinates from an image stereo-pair. But it is still confusing that with the identical user provided inputs, which one of these two models provides more accurate digital elevation model (DEM), especially for mountainous terrain. This study aimed to find out the answer by evaluating the impact of used models on the vertical accuracy of DEM extracted from Cartosat-1 stereo data. We used high-accuracy photogrammetric DEM as the reference DEM. Apart from general variations in statistics, surprisingly in a few instances, both the DEMs provided contrasting results, thus proving the significance of this study. The computed root mean square errors and linear error at 90% (LE90) were lower in case of RPC DEM for various classes of slope, aspect and land cover, thus suggesting its better relative accuracy.     

倾斜摄影测量技术在大比例尺地形图测绘中的应用

作为国际测绘领域近些年新兴的高新技术,倾斜摄影测量技术已应用于城市快速三维建模中。由于目前常用的大比例尺地形图测绘方法不能同时满足快速成图的时间和成本要求,本文提出了一种利用倾斜摄影测量技术测绘大比例尺地形图方法,充分发挥无人机倾斜摄影测量技术灵活、成本低、高效的优点,倾斜影像可自动生成三维模型和点云,简化了后续绘图工作。评定试验得到的岢岚县大比例尺地形图可知,成果平面精度达到0.140 m,高程精度达到0.150 m,符合大比例尺地形图精度要求,适合快速测绘小区域大比例尺地形图。     

无人机航摄系统在复杂地形应用的关键技术试验

随着经济快速发展,我国对于大比例尺地形图的需求越来越高,传统航测技术在生产效率和精度上都无法满足要求。在本次试验中,通过研究GPS实时动态差分技术和数据后处理等关键技术,提高了数据精度。实现了固定翼无人机航摄系统在山区丘陵和城区居民地两种复杂地形的1∶500大比例尺DOM和DEM的制作,通过精度检查表明,其精度完全满足1∶500大比例尺DOM和DEM的要求。同时摆脱了传统航摄影像制作时需要外业像控测量的作业模式,大大提高了生产效率。     

一种面向DEM多尺度表达的傅里叶能量谱模型

针对数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据的多尺度表达问题,根据DEM格网数据在能量谱密度中“低频-高能-大尺度”的对应关系,在化简中关联地形语义特征,构建了DEM数据的多尺度表达模型。实验结果表明,该模型可以实时动态派生不同尺度下的DEM数据,通过等高线放样观察发现,该模型派生的DEM数据满足地形表达、空间认知和制图综合中的“保留主要地形特征、舍弃次要地形特征”的基本原则。与常用的DEM化简方法进行高程值统计以及坡形变化的定量对比分析,结果表明该方法在统计意义与结构意义上都具有较好的效果。     

资源三号卫星传感器校正产品的精度评估

分别选取资源三号(ZY-3)卫星平地和山地区域的前后视影像,量测20个GPS点作为控制点和检查点,对卫星传感器校正产品定位精度进行验证。通过区域网平差算法对传感器校正产品(SC)自带的有理函数模型(RPC)进行优化,消除系统误差。实验结果表明:在地形平坦地区ZY-3卫星SC产品的平面定位精度可达3.275 m,高程定位精度可达1.686 m;在地形起伏较大的山区平面定位精度可达4.335 m,高程定位精度可达3.628 m,满足1∶50 000地形图测绘的要求。     

复杂地形景区三维导览图的设计与实现

为满足复杂地形景区对三维地图导览的需求,构建更为清晰的三维地图模型,提供良好的三维导览地图设计方案显得尤为重要。为了更好地与卫星影像进行贴合,DEM数据的采样密度要与卫星影像的分辨率一致。本文通过对比当下常用的四种空间插值方法的适用范围与运用特点,设置相关阈值及权重,直观比较了四种插值方法产生的插值结果,选择更适合复杂景区DEM插值的插值方法并对其进行精度提升,以此得到符合精度要求的DEM数据。最后利用相应地区的卫星影像进行地图投影及影像贴图,两种数据结合构建复杂景区的三维地图模型,给游客带来更为精确直观的定位信息和空间要素信息。     

用ANUDEM建立水文地貌关系正确DEM的方法研究

针对区域尺度的径流、水土流失定量评价和植被适宜性评价等研究工作需要,利用1∶25万数字地形图和ANUDEM软件,对黄土丘陵区中等分辨率水文地貌关系正确DEM建立方法进行了研究。结果表明该方法所建立的DEM,可以正确反映地貌梁、沟结构及其与流水线网络的关系,对地形描述的能力优于TIN方法建立的DEM;利用ANUDEM和1∶25万地形图插值建立黄土丘陵区DEM的三个主要参数分别为分辨率50或100,计算迭代次数40,第二糙率系数0.8。