WorldView-2影像双介质摄影测量的浅海地形测绘试验

主要研究利用高分辨率WorldView-2卫星影像和双介质立体摄影测量方法进行浅海地形测绘的可行性,同时解决双介质立体摄影测量精定位算法(即折射改正算法)适用性差的问题。首先依据通用的双介质物像几何关系,提出了一种普适的双介质立体摄影测量折射改正算法;然后以海南省三沙市甘泉岛、珊瑚岛周围浅海区域为试验场,利用两个地区的WorldView-2立体影像,运用双介质立体摄影测量方法进行了浅海地形测绘试验。试验成功提取到了两个地区浅海海底的数字高程模型(DEM)。其中,甘泉岛地区的浅海DEM精度达到2.08 m(剔除其中的高程异常点后的结果)。研究表明:提出的折射改正算法,无论"空中同名光线延长线是否相交"都是适用的,且能改善浅海地形测绘精度。在水体清澈、无海浪情况下,利用相应的WorldView-2立体影像和双介质立体摄影测量方法进行浅海地形测绘是可行的。     

高分辨率卫星立体双介质浅水水深测量方法

提出了一种基于高分辨率卫星多光谱立体像对的浅水水深测量方法。该方法利用多光谱近红波段消除太阳耀斑,以有理函数模型(RFM)构建测区原始DEM,通过水陆边界内插获得水面高程,并采用双介质近似折射改正模型消除目标点垂直坐标偏移。试验表明,本文的模型方法和处理流程在水面平静、底质纹理丰富的浅海岛礁水深反演中能取得优于20%的相对测深精度,可为浅水水深测量提供新手段。     

双介质摄影测量共线理论研究

从摄影光学理论出发,推导摄影物镜成像系统的基点位置公式;利用针孔成像模型,分析得出摄影物镜的投影中心即为成像系统两节点的等效;简要阐述双介质摄影测量的传统观点,利用同一摄影物镜在不同介质中构成的光学系统,说明双介质摄影测量成像系统基点位置相对单介质时发生变化,并在此基础上提出与传统观点不同的看法——双介质摄影测量共线理...     

双介质摄影测量的相对定向

本文导出了双介质摄影测量的共面条件方程,它与单介质摄影测量时的共面条件方程有十分相近的形式,并推导了共面条件方程的线性化形式;针对与单个质摄影测量相对定向的区别,讨论了双个质摄影测量相对定向的计算,从而从理论上完备地解决了这一问题;最后给出模拟数据的计算结果,证实了所建立的相对定向方程和相应计算策略的正确性。     

POS数据用于双介质水下地形摄影测量的研究

本文以双介质摄影测量的基本公式为基础、海水为介质,利用POS数据进行双介质水下地形摄影测量研究。文中介绍了机载POS系统及双介质摄影测量基本公式,论述了海水折射率和由折射引起的高程改正系数的求解,提出了双介质相对定向和直接定向的计算方法,最后用模拟数据进行验证。     

低空无人机双介质水下礁盘深度测量试验与分析

以双介质摄影测量原理为基础,利用海岛无人机影像开展了航空双介质摄影测量试验与分析。首先简单介绍了双介质摄影测量原理,论述了双介质摄影测量对海水折射率的精度要求,提出了一种解算高程改正系数方法,在此基础上开展了基于某岛低空无人机影像的双介质水下礁盘深度量测试验。试验表明,航空双介质摄影测量在实际应用中是可行的,对航空摄影条件要求比较高。     

水下摄影测量技术研究与实践

研究了采用水上拍摄方式,对水下近景摄影测量进行精密测量的理论模型.首先对已有的两种理论模型在实际应用中存在的局限性进行了分析,推导了界面法构像方程模型,并设计了相应测量方案.对水下天线进行测量试验,获得了±0.9 mm的测量精度.从而验证了界面法构像方程模型的实用效果.     

某天线型面精度水下摄影测量试验研究

针对零重力条件下天线型面精度问题,将天线置于盛水容器中,采用近景摄影测量的方法,通过模拟零重力环境,测量得出某天线在该模拟环境下的型面精度数据.文中采用双介质摄影测量共线方程,然后设计相应的测量方案,最后通过试验对水下天线进行测量验证.试验结果表明利用文中提出的水下摄影测量方法所获得的点位精度与空气中测量所获得的精度保...     

一种立体摄影测量教学仪器的简易自制方法

介绍了由两个工业相机自制立体摄影测量教学仪器的过程,将其应用在有关摄影测量的教学中,利用自制软件增强学生对摄影测量基础知识的理解,并通过理论模拟与实际实验相结合,让学生对摄影测量数据获取、相机标定、同名点获取、三维信息获取等具有现实的认识,使原本枯燥乏味的理论变得生动。本仪器在实际教学中进行了测试,不仅可以提高教学质量,同时在一定程度上开创了实验教学的新局面,同时促进了实验教学改革,取得了良好效果。     

霍普菲尔德对流层大气折射改正模式述评

在概述了对流层大气折射改正的基本理论和方法以后,评述了霍普菲尔德的对流层大气折射改正模式,指出了其湿项时延改正公式中的错误,并给出了正确的公式及其应采取的措施。     

大气折射对光学卫星遥感影像几何定位的影响分析

采用ISO国际标准大气模型和Owens大气折射系数算法,根据大气层内不同纬度和海拔高度处的大气折射系数分布规律,把地球大气简化为对流层和同温层的双层均匀球形大气,从在轨光学卫星CCD探元视线出发,使用视线跟踪几何算法,计算不同侧视角下大气折射产生的几何位置偏差。结果表明,大气折射几何偏差随卫星观测角的增加而非线性迅速增加。当卫星运行在650km的太阳同步轨道,侧视30°成像时,大气折射产生约2.5m的几何偏差;卫星侧视45°成像时,大气折射产生约9m的几何偏差。在高分辨率敏捷卫星成像和宽视场卫星遥感图像的严密几何定位处理中,使用本文提出的大气折射几何偏差算法和严密几何定位大气折射校正模型,在地心地固坐标系下补偿严密几何模型中存在的大气折射偏差,能够进一步提升高分辨率卫星遥感图像的无控几何定位精度,应用于我国高分系列卫星遥感图像地面几何定位处理。     

顾及电离层改正精度信息的高精度单频单点定位方法研究

提出了将电离层改正量作为虚拟观测值,参数估计随机模型顾及电离层改正量先验信息的高精度单频单点定位新方法,并推导出该方法的数学模型。实测数据解算定位结果表明,新方法能够实现中国高、中、低纬区域的无初始化高精度单频单点定位,其平面精度为0.1~0.2 m,高程精度为0.3~0.5 m。     

Mitigation of higher order ionospheric effects on GNSS users in Europe

Current dual-frequency GPS measurements can only eliminate the first-order ionospheric term and may cause a higher-order range bias of several centimeters. This research investigates the second-order ionospheric effect for GNSS users in Europe. In comparison to previous studies, the electron density profiles of the ionosphere/plasmasphere are modeled as the sum of three Chapman layers describing electron densities of the ionospheric F₂, F₁ and E layers and a superposed exponential decay function describing the plasmasphere. The International Geomagnetic Reference Field model is used to calculate the geomagnetic field vectors at numerous points along the incoming ray paths. Based on extended simulation studies, we derive a correction formula to compute the average value of the longitudinal component of the earth’s magnetic field along the line-of-sight as a function of geographic latitude and longitude, and geometrical parameters such as elevation and azimuth angles. Using our correction formula in conjunction with the total electron content (TEC) along the line-of-sight, the second-order ionospheric term can be corrected to the millimeter level for a vertical TEC level of 10¹⁸ electrons/m².     

拓扑多边形自相交判断及纠正方法

提出了一种解决地形图处理中拓扑多边形自相交问题的方法。首先在原多边形内部构建新多边形,通过判定新多边形的顶点是否为原多边形内点实现了多边形自相交的判断。最后利用三种方式对存在自相交的多边形进行纠正。基于VC＋＋6.0实现相关功能,并以实例验证了这一方法的稳定性和可行性。     

利用ERDAS IMAGINE进行影像的几何精校正

几何精校正是利用地面控制点(GCP)对遥感影像进行的几何校正。用ERDAS IMAGINE软件进行几何精校正，关键在于相关模型参数设置、控制点输入和几何精校正。影响几何精校正的因素，主要表现在GCP的数量、分布和定位精度。此外校正方法不同，影像的纠正精度也不同。     

GPS相对定位中系统误差的影响

GPS相对定位的精度受到多种系统误差的影响,本文研究对流层延迟误差(分相对和绝对)、电离层延迟误差、基线或网解算时作为固定点的高程和水平坐标误差的影响规律,得出一些有用的结论。在可见卫星分布均匀的情况下,推导出相应的计算公式,而对于卫星分布不均匀的情况,研究了计算影响的软件GPS-RPBE。     

海底控制点定位的半参数平差模型法

针对圆走航确定海底控制点三维绝对坐标存在垂直解精确度差的问题,本文提出了基于半参数平差模型处理测距系统误差的方法,首先分析了声速变化对测距误差的影响,其次在圆走航观测方程的基础上建立了水下控制点三维坐标解算的半参数平差模型,分别给出了观测时长为测距误差长周期项整数倍与非整数倍时的解算方法。仿真试验表明,当内波存在且观测时长不足测距误差长周期项的整数倍时,该方法相比于差分法和最小二乘法可明显提高水下控制点垂直解的精确度。