缺少控制点的SPOT-5 HRS影像RPC模型区域网平差

提高稀少甚至无地面控制点的区域网平差精度,是实现境外和外业测控困难区域高精度测图的核心问题之一,也是主要的技术难点。为了充分利用高分七号激光测高数据与立体影像同步获取、相对精度较高、高程精度极高的特点,充分发挥足印影像作用,提出了一种激光测高数据辅助的高分七号卫星立体影像区域网平差方法。通过足印影像实现了激光高程控制点在立体影像上的自动量测,利用其极高的高程精度对区域网立体影像进行高程控制,经过联合区域网平差实现区域网影像高程精度提升。通过覆盖不同地形类型的山东测区激光测高数据与立体影像联合平差实验表明,仅使用激光测高数据作为高程控制,实验区高程中误差可由原始7.97 m提高到0.79 m,高程最大误差优于1.5 m,高程精度改善明显。     

CE-1立体相机与激光高度计数据联合平差

CE-1三线阵立体相机和激光高度计主要用于获取月球形貌信息.CE-1沿轨运动过程中,可同时获取高分辨率的三线阵扫描影像和高精度的激光测高数据.在分析立体影像与激光高度计数据不一致性的基础上,为提高定位精度,将激光测距数据引入三线阵立体影像光束法平差处理.本文提出一种改进的外定向参数模型,采用3阶Lagrange多项式模型(LPM)建立外定向线元素内插模型,采用四元数球面线性内插建立外定向角元素模型,并根据改进模型建立激光高度计数据与影像数据的联合平差数学模型.试验表明,本文立体相机和激光高度计数据联合平差模型是有效的.     

月球遥感制图回顾与展望

对月球探测任务、月球遥感制图技术与产品进行综述。从1958年开始,全世界已开展126次(其中70次成功)月球探测工程任务,其中月球遥感制图是其必需的基础性工作。由于月球环境的特殊性,其遥感制图技术与对地观测制图相比具有很大的挑战和更大的难度。目前,中国嫦娥二号轨道器获取的7 m分辨率立体影像是覆盖全月球分辨率最高的立体影像数据,美国月球侦察轨道器LRO任务的激光雷达高度计LOLA数据是精度和密度最高的激光测高数据,LRO NAC影像的分辨率最高(0.5—2 m)但未覆盖全球。在各个探测任务中,基于月球遥感数据和摄影测量技术,已经制作了大量的全球及区域的影像拼图、正射影像图和数字高程模型等制图产品。对月球遥感制图技术发展进行展望,探讨了利用国际多探测任务数据建立新一代控制网和进行精细制图的必要性及技术思路。     

ICESat-2/ATLAS全球高程控制点提取与分析

ICEsat-2/ATLAS是目前高程精度最高的星载激光数据,其数据覆盖全球,能够作为生产高精度全球地面参考高程的基础数据.基于ICESat-2/ATLAS全球激光数据产品ATL08,获取了全球ICESat-2陆地高程点,研究了基于参考高程数据和属性参数提取全球高程控制点的方法,并利用高精度参考高程数据验证了其精度.利...     

Characterization of ASTER GDEM elevation data over vegetated area compared with lidar data

Current researches based on areal or spaceborne stereo images with very high resolutions (<1 m) have demonstrated that it is possible to derive vegetation height from stereo images. The second version of the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model (ASTER GDEM) is the state-of-the-art global elevation data-set developed by stereo images. However, the resolution of ASTER stereo images (15 m) is much coarser than areal stereo images, and the ASTER GDEM is compiled products from stereo images acquired over 10 years. The forest disturbances as well as forest growth are inevitable in 10 years time span. In this study, the features of ASTER GDEM over vegetated areas under both flat and mountainous conditions were investigated by comparisons with lidar data. The factors possibly affecting the extraction of vegetation canopy height considered include (1) co-registration of DEMs; (2) spatial resolution of digital elevation models (DEMs); (3) spatial vegetation structure; and (4) terrain slope. The results show that the accurate coregistration between ASTER GDEM and national elevation dataset (NED) is necessary over mountainous areas. The correlation between ASTER GDEM minus NED and vegetation canopy height is improved from 0.328 to 0.43 by degrading resolutions from 1 arc-second to 5 arc-second and further improved to 0.6 if only homogenous vegetated areas were considered.     

资源三号02星激光测高精度分析与验证

资源三号02星搭载了我国首台对地观测的卫星激光测高试验性载荷,对该载荷的精度进行了理论分析,并采用多个区域进行了实际精度验证,同时对其在航天测绘中的应用进行了试验。资源三号02星激光测高仪在平坦地区(坡度≤2°)的理论高程精度为0.85m、平面精度14.2m。试验表明,资源三号02星激光测高仪获得的有效测高数据约占23.89%,检校场区域其高程精度为0.89m,平面精度为14.76m;华北地区高精度DSM地形数据验证其高程精度为1.09m,内陆渤海海面上的激光高程精度为0.47m。将激光足印点作为高程控制点时,在陕西渭南试验区能将资源三号02星立体影像无地面控制的高程精度从11.54m提高到1.90m。虽然资源三号02星激光测高仪为试验性载荷,但试验结果证实国产卫星激光测高数据能有效提高立体影像无地面控制的高程精度,在全球测图工程中具有推广应用价值,建议后续立体测图卫星搭载业务化应用的激光测高仪。     

融合激光点云与影像点云的精细化DEM生成

针对地面激光扫描及无人机航摄技术在实际外业测量中受视场角限制或遮挡等因素的影响而难以获取待测区域完整的点云数据的问题,本文在经典ICP算法的基础上,提出了一种顾及高程差异和点云密度的激光点云与影像点云融合方法。通过差分数字高程模型对点云进行分块,并基于点云密度选取融合范围,将分块后的影像点云配准到激光点云的孔洞和稀疏区域。本文方法能够提高激光点云与影像点云的融合效果,保持激光点云的精度并保留更多的细节特征,实现激光点云与影像点云的高质量融合。     

CE-1立体相机影像与激光高度计数据不一致性分析

直接利用CE－1激光高度计测高数据制作月球表面模型,分辨率、精度都较低。利用激光测高数据改善三线阵CCD数据立体定位精度是一种有效方法。通过计算立体影像外定向参数、激光脚印（footprint）月固坐标,基于物方空间到像方空间的快速反投影算法,分析研究立体影像与激光高度计数据不一致性,目的是为后续CE－1探月三线阵影像数据与激光测高数据联合平差处理提供相对基准控制。通过不一致性分析试验,得到一些有益的结论,这些分析结果有望在下一步联合平差处理中获得应用。     

像方和物方结合的线阵卫星核线影像生成方法

针对线阵卫星影像核线纠正问题,本文简要分析了现有方法的优劣势,并在此基础上提出一种将基于像方和物方相结合的核线纠正方法.其分为两步:首先在影像空间内对左影像进行分块并逐区域纠正,利用局部仿射拟合的方法实现左影像的核线纠正;然后利用物方投影基准面生成与左影像分辨率一致的右核线影像.试验结果表明,本文方法既能获取上下视差接...     

多准则约束的ICESat/GLAS高程控制点筛选

激光测高卫星在获取全球高程控制点方面具有独特的优势,本文针对ICESat(Ice,Cloud and land Elevation Satellite)卫星上搭载的地球激光测高系统GLAS(Geo-science Laser Altimetry System),提出了一种多准则约束的高程控制点筛选算法。算法综合利用全球公开版的SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)DEM数据对GLAS进行粗差剔除,然后利用GLA14产品中的云量、姿态质量标记、饱和度参数、增益参数等多种与测距有关的属性参数进行粗粒度的筛选,保留受云层、大气、地表反射率等影响较小的激光足印点,最后结合GLA01的波形特征参数做进一步精细筛选,提取出高精度的激光点作为高程控制点。本文还采用天津、河北两个实验区的数据,利用高精度的DEM成果数据对筛选的结果进行了验证。实验结果表明,经多准则约束筛选后的激光足印点具有很高的高程精度,能够作为1∶50000甚至1∶10000立体测图时的高程控制点使用,研究结论可为国产高分辨率卫星在境外地区进行无地面控制点的立体测图提供参考。     

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).     

Reclamative grouping of ravines using Cartosat-1 PAN stereo data

Information on the depth and bed width of ravines (network of gullies) at large scales is critical for their reclamation and management. Hitherto such information has been generated from aerial photographs and space borne stereo images with medium to coarse ‘z’ – axis resolution. The present study, aims at demonstrating the potential of Cartosat ?1 (an Indian Earth observations satellite) stereo images with 2.5 m spatial resolution in deriving morphometric information on ravines for their reclamative grouping. The study area is a part of Jhansi and Hamirpur districts of Uttar Pradesh, northern India. The approach involves acquiring precise ground control points using Differential GPS (DGPS), triangulation, DEM extraction and generation of ortho image as well as anaglyphs for stereo viewing. The depth and bed width of ravines were measured in the field for validation. A comparison with field observations reveal that the bed width of ravines and depth can be measured successfully with Carto-1 stereo data. The anaglyph data was used to delineate various categories of ravines based on their depth and bed width. Results indicate that the Cartosat-1 stereo images are quite suitable for delineation of three categories of ravines, namely shallow (<3 m deep and <18 m bed width), medium deep (3–9 m deep and >18 m bed width) and deep (>9 m deep) which are important for their reclamation.     

Mapping from ASTER stereo image data: DEM validation and accuracy assessment

The Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) on-board the National Aeronautics and Space Administration's (NASA's) Terra spacecraft provides along-track digital stereo image data at 15-m resolution. As part of ASTER digital elevation model (DEM) accuracy evaluation efforts by the US/Japan ASTER Science Team, stereo image data for four study sites around the world have been employed to validate prelaunch estimates of heighting accuracy. Automated stereocorrelation procedures were implemented using the Desktop Mapping System (DMS) software on a personal computer to derive DEMs with 30- to 150-m postings. Results indicate that a root-mean-square error (RMSE) in elevation between ±7 and ±15 m can be achieved with ASTER stereo image data of good quality. An evaluation of an ASTER DEM data product produced at the US Geological Survey (USGS) EROS Data Center (EDC) yielded an RMSE of ±8.6 m. Overall, the ability to extract elevations from ASTER stereopairs using stereocorrelation techniques meets expectations.     

高分辨率卫星影像立体测图分析研究

运用高分辨率卫星遥感影像立体像对,利用少量的外业控制点,进行l：10000比例尺地形图立体测图精度试验,获取分辨率更高的彩色影像。     

利用重力异常数据构建重力梯度场的方法比较

为实现大范围、高精度基准重力梯度数据库的构建,考虑到重力梯度场对地形质量的敏感效应,一般利用恒密度数字高程模型来求取重力梯度值,从而忽略了地形密度变化以及水准面以下密度异常对重力梯度的影响。根据重力位理论中求解边值问题的数值应用方法,直接利用重力异常数据求取重力梯度场,弥补了密度变化和密度异常在重力梯度上的反映。根据模型算例和实测重力异常数据求取了剖面重力梯度值,结果表明,限于重力数据空间分辨率的影响,利用重力异常数据可恢复中长波段重力梯度场。该方法与地形数据求取重力梯度和卫星重力梯度测量等方法技术相结合,对重力梯度数据库的建设具有实际应用价值。     

一种星载激光测高仪光斑内定位方法

提出一种利用铅垂线轨迹法及高程结构信息约束的星载激光测高仪光斑内定位方法。在星载激光测高仪辅助立体摄影测量体制下,以激光回波中包含的高精度高程结构信息作为约束条件,在足印光斑内,配合立体图像匹配生成的数字高程模型,选取定位候选点,并通过铅垂线轨迹法优化定位候选点高程值,消除立体图像定位误差引起的高程误差,获取符合高程结构约束的一系列位置的三维坐标。试验结果表明,该方法能够实现大光斑星载激光测高仪足印内的定位,高程定位精度为0.16 m,平面定位精度与立体图像一致。     

高分七号卫星激光测高数据大型湖泊水位测量精度评估

卫星激光测高数据在湖泊水位测量方面具有重要的应用价值和独特优势,本文针对国产高分七号卫星上装备的线性体制全波形激光测高仪,开展在大型湖泊水位测量方面的应用探讨.介绍了高分七号卫星的基本参数,并与其他类卫星做了对比,分析了影响湖泊水位测量精度的卫星侧摆、大气散射、回波波形饱和等因素,研究了湖泊水面激光点的提取方法,结合I...     

应用数字图像处理技术处理数字高程模型数据和与数字高程模型数据相结合的遥感信息

本文介绍了数字图像处理技术在处理数字高程模型数据和遥感信息与数字高程模型数据相结 合的综合分析方面的应用；说明了实现人工阴影和人工立体观察像对的方法的基本原理及其在处 理数字高程模型数据上的应用；介绍了为提高遥感图像的可解译性,把遥感信息与数字高程模型 相结合,制作遥感图像的人工立体观察像对和立体透视图像的方法技术。     

利用无人机立体摄影技术获取森林资源信息

无人机的航空摄影测量技术让传统森林调查的手段向数字化和智能化方向发展。为了提高森林资源信息采集的精度和效率,减少外业工作时间,降低工作强度,本文对利用无人机立体摄影技术获取森林资源信息的方法及其精度进行了研究。利用旋翼无人机搭载五目相机获取了研究区域的三维立体影像,通过软件在立体影像中提取树高、三维坐标、冠幅及面积;通过全站仪、胸径尺和RTK载波相位差分技术等高精技术获取上述森林资源信息,并以此作为真值检测无人机立体摄影技术,获取森林资源信息的精度。结果表明,无人机立体摄影技术提取25棵样本树木的树高相对误差平均值为0.61%;无人机提取值与人工实测冠幅值线性模型y=0.998 9x+0.068 5,相关系数R²=0.98,说明无人机立体摄影技术获取冠幅精度高;无人机获取三维坐标定位的真误差区间为[-13,17],其中高程坐标的离散区间大于平面坐标离散区间,平面坐标的精度为3 cm左右,而高程坐标的精度为10 cm左右;无人机立体摄影技术获取样本面积值和全站仪测量面积值（拟定为真值）比较接近,相关系数达0.98。由此可得,无人机立体摄影技术可以高精度地获取森林资源信息,可以提高效率,节约成本并降低工作强度,具有较高的实际推广价值。     

基于零高程点的卫星影像核线确定方法

分析了立体卫星影像的核线关系,提出了一种利用高分辨率立体卫星影像有理函数模型确定其精确核线方程的方法,实现了卫星影像有理函数模型对应零高程空间点的定位,并获得了卫星影像的投影轨迹核线的双曲线方程。