优化部分有理多项式系数的卫星影像精确定位

针对目前在补偿卫星影像RPC模型对地定位的系统误差时所广泛采用的像方补偿方法存在需要引入附加参数、无法从实质上消除RPC参数中系统误差的不足,该文提出了一种利用少量地面控制点直接对部分RPC参数进行优化来补偿定位的系统误差的方法,并将该方法进一步运用到基于RPC模型的区域网平差中。以武汉地区和法国Sainte-Maxime地区的ZY-3卫星影像为实验对象,在空间前方交会和区域网平差实验中将本文方法与像方补偿方法做了充分对比。实验结果表明,该方法可达到不低于像方补偿方法的理想定位精度。同时,与像方补偿方法相比,该方法不需引入附加补偿参数,优化后RPC模型形式统一,更加便于后续的计算和处理,可以实现真正意义上的基于RPC模型的卫星遥感影像精确定位。     

高分辨率遥感卫星立体影像RPC模型定位的算法及其优化

介绍了高分辨率遥感卫星影像的RPC模型,重点探讨了基于RPC模型的立体定位算法,并给出了补偿RPC模型系统误差的物方方案和像方方案.针对IKONOS卫星数据的实验结果表明,这些方案能有效地消除RPC模型的系统误差,达到的定位精度能满足1:10000比例尺的地形图测绘要求.     

基于RPC模型的IKONOS卫星影像高精度立体定位

简单介绍IKONOS卫星的基本情况及其影像的RPC模型,重点推导基于RPC模型的立体定位算法,并给出补偿RPC模型系统误差的物方方案和像方方案.实验结果表明,这些方案能有效地消除RPC模型的系统误差,达到的定位精度能满足1:1万比例尺的地形图测绘要求.     

利用RPC模型进行IKONOS影像的精确定位

研究了IKONOS卫星影像基于RPC模型的立体定位算法与区域网平差方法.针对立体定位计算过程中RPC(Rational Polynomial Coefficients)模型存在的系统性误差,给出了物方和像方补偿方案.实验结果表明,各种补偿方案均可有效消除RPC模型的系统误差,取得优于1.3 m的定位精度;区域网平差的定位精度可达1.1 m,是最理想的定位方法.     

利用RPC模型进行IKONOS影像的精确定位

研究了IKONOS卫星影像基于RPC模型的立体定位算法与区域网平差方法。针对立体定位计算过程中RPC(Rational Polynomial Coefficients)模型存在的系统性误差,给出了物方和像方补偿方案。实验结果表明,各种补偿方案均可有效消除RPC模型的系统误差,取得优于1.3 m的定位精度;区域网平差的定位精度可达1.1 m,是最理想的定位方法。     

“天绘一号”影像正射纠正实验与精度分析

针对如何有效提高"天绘一号"卫星影像正射纠正精度的问题,本文基于有理函数模型,提出RPC参数+像方误差补偿方案,利用控制点提高RPC模型的精度。通过对连云港、怀柔地区"天绘一号"卫星影像进行正射纠正,对比无控纠正结果验证该方案。实验结果表明:利用RPC模型进行影像正射纠正是正确的、有效的,辅以稀少控制点就能获得较高精度,不使用任何控制点将会导致系统误差偏大,精度较低。本文研究可为修正卫星影像自带RPC参数误差、提高正射纠正精度提供参考。     

一种天绘一号卫星影像精确定位方法

针对如何最大程度地减小天绘一号卫星RPC模型系统误差,真实反映像方坐标与物方坐标关系的问题,该文介绍了天绘一号卫星的基本情况及相应的RPC参数模型,给出了求解RPC参数的基本方法和流程。结合天绘一号卫星采用等效框幅式光束法平差进行无控定位的特点,利用平差后计算得到的加密点坐标,提出了一种基于像点仿射变换的RPC模型区域网平差方法,并进行了RPC参数修正。经天绘一号卫星精度检测实验表明,修正后的RPC参数能有效地弥补系统性误差,具有更高的定位精度。     

基于稀少控制点的RPC参数优化方法

国内外学者求解有理系数多项式（RPC）参数时,时大都利用高分辨率卫星建立的严格成像模型,由于严格成像模型参数的保密性以及这些参数含有一定的系统误差,致使有理函数模型（RFM）参数不够精确。针对这一现象,提出了一种基于稀少控制点（GCPs）的RPC参数精化方法：首先用稀少控制点对原始RPC进行基于像方的系统误差改正;然后利用基于像方改正的有理函数模型代替严格成像模型生成虚拟控制点,利用这些控制点精确求解RPC参数。利用资源三号卫星影像进行本方法的实验,结果表明修正后的有理函数模型定位精度明显得到提升,为实际生产中提供精确RPC提供了方法。     

高分辨率光学卫星影像高精度定位技术与实践

卫星影像高精度定位技术的核心是建立一套适合其成像特点的数学模型和解算方法。在分析严密几何成像模型和通用数学成像模型的基础上,提出了无需了解具体卫星平台、传感器结构和检校参数,具有明确几何意义模型参数,可通过RPC参数计算得到的,理论上适用于各种光学卫星影像几何处理的抽象几何成像模型;并介绍了基于该模型的自检校区域网平差及其在卫星影像高精度定位中的实际应用。为了满足区域网平差对连接点数量和分布的要求,探讨了基于SIFT特征点与角特征点相结合的连接点自动提取算法以及获取高精度同名点像点坐标的方法。针对实际应用中卫星影像通常存在明显系统误差的问题,介绍了自检校区域网平差过程中的3种系统误差在轨检校和补偿方法,并通过实际数据验证了综合使用这3种方法对系统误差检校和补偿改正的有效性。为提高卫星影像无控定位精度,研究了在卫星影像区域网平差中使用SRTM作为控制信息以提高平面和高程无控定位精度的技术和方法。实验数据表明,使用SRTM作为控制信息,单景资源三号立体影像的无控定位精度可达平面5.6 m,高程2.4 m。以一个约18.4万km~2的区域为实验区,介绍了多时相多次覆盖大区域资源三号立体卫星影像无控自由网的整体平差,外业精度检查表明,其平面精度为5.42 m,高程精度为2.85 m。     

区域网平面平差超控外推定位技术验证

以资源三号卫星影像数据为例,基于RPC模型提出利用SRTM辅助的卫星影像区域网平面平差的方法进行超长距离控制外推,来提高无控地区的影像几何定位精度。试验表明,影像原始RPC直接定位精度含有明显的系统误差。在起算影像区域内布设一个控制点进行区域网平面平差,沿轨外推11景(491.62 km)、垂轨外推6景(282.36 km)后,相比原始影像13.335 m的平均定位精度,其外推区域影像的几何定位精度可优于7.5 m,无控区域的整体定位精度有明显提升,验证了该方法的有效性。     

卫星摄影姿态测定系统低频误差补偿

姿态测定系统不仅存在高频误差,还存在与卫星轨道纬度及时间有关的低频误差,严重影响无地面控制点测量精度。本文分析了产生低频误差的因素及相关解决措施,并在天绘一号(TH-1)卫星工程中,利用光束法平差实现低频误差的自动检测与补偿处理,消除低频误差对定位精度的影响,最后进行了试验验证。试验结果表明:低频误差补偿技术,很好地解决了无地面控制定位系统误差问题,为实现天绘一号卫星全球定位精度的一致性发挥了重要作用。     

基于RPC模型的高分辨率卫星影像精确定位

介绍高分辨率卫星影像RPC模型的定义及其解算方法,推导RPC模型立体定位的基本方程,在此基础上对RPC模型的区域网平差进行深入研究。IKONOS卫星数据的实验结果表明,RPC模型误差呈现较强的系统性,但通过物方或像方的补偿立体定位可达到优于1.3 M的定位精度,区域网平差是最优的定位方法,精度可达1.1 M。     

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。     

TDI CCD交错拼接推扫相机严格几何模型构建与优化

时间延迟积分电荷耦合器件(TDI CCD)交错拼接推扫相机,是指焦平面上交错成两行排列多个TDI CCD阵列,并采用推扫成像方式的光学相机。为兼顾空间分辨率与地面覆盖宽度,当前较多的高分辨率光学遥感卫星都搭载了此类相机。本文总结了此类相机的成像原理和特点,基于成像瞬间多片CCD共享一套外方位元素的特点构建了该类相机的"整体几何模型"。针对定位过程中的外部误差和内部误差,基于整体几何模型设计了相应的内外误差补偿方案,对该类相机几何模型的优化进行了研究。以8片TDI CCD交错拼接的天绘一号(TH-1)卫星高分相机原始影像为试验数据设计了多组试验对本文方法进行验证。结果表明:本文的整体几何模型可严格描述该类相机的原始几何物像关系;仅进行外部误差补偿时,影像定位精度显著提升,但各分片CCD影像残留有不同的系统误差;仅进行内部误差补偿时,影像定位精度没有显著提升,但各分片CCD影像定位精度的一致性得到明显改善;对内部、外部误差均补偿后,影像在X、Y、Z方向的定位精度皆优于2m,且各分片CCD影像定位精度具备一致性;将计算出的内部误差补偿参数应用于成像时间间隔22d的其他多景影像时仍达到了同样的定位精度。     

LMCCD相机影像摄影测量首次实践

LMCCD相机作为天绘一号卫星的有效载荷,是保证其实现无地面控制点摄影测量精度的关键。本文分别利用LMCCD影像和三线阵CCD影像对天绘一号卫星的相机参数进行了在轨标定计算,并利用各组在轨标定结果对定位精度（重点对高程误差）进行了统计分析。试验结果表明：与单纯的三线阵CCD影像的相比,LMCCD影像在相机参数在轨标定中能有效抵御因卫星姿态变化率导致的光束法平差航线系统变形问题,在天绘一号现有姿态变化率水平条件下,利用LMCCD影像进行相机参数在轨标定可保证天绘一号01星实现无地面控制点摄影测量精度要求。     

天绘一号卫星遥感影像云雪检测的ResNet与DeepLabV3+综合法

云和雪的检测是卫星遥感影像处理过程中的一部分,也是对其进行后续分析和解译等应用的关键步骤。本文提出了结合ResNet和DeepLabV3+的全卷积神经网络云雪检测方法。采用ResNet50骨干网络,根据云和雪在天绘一号遥感影像上的特点优化DeepLabV3+网络模型,并采用ELU激活函数、Adam梯度下降法以及Focal Loss损失函数来加快收敛速度、提高分割精度。通过天绘一号卫星云雪影像数据集对网络进行训练并测试,试验结果表明,本文方法与传统Otsu法相比,稳健性更强,在检测精度上优于FCN-8s与DeepLabV3+,速度上优于DeepLabV3+,能推广用于不同来源的遥感影像,具有较好的应用前景。     

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。