GPS卫星轨道数值积分与广播星历及IGS精密星历的比较

本文采用作者自编的SPPORB IT程序,对GPS卫星轨道的运动方程进行Adam s数值积分求解,同时利用广播星历计算卫星轨道坐标,然后将两者结果同IGS精密星历提供的卫星坐标进行比较,并探讨其轨道误差,计算结果显示广播星历与精密星历差值在2m左右,而数值积分与精密星历的差值在2 cm左右,进一步的分析表明前者误差较大是没有考虑卫星所受的太阳光压、日月引力等影响,而后者考虑了这些影响。鉴于IGS提供的是地固系坐标,而本文数值积分是在惯性系坐标系下进行的,因此本文还举例对惯性坐标系和地固系之间的坐标转换进行了描述。最后,通过实例说明SPPORB IT程序的稳定性以及Adam s数值积分方法的有效性。     

卫星遥感图像严密几何定位的光行差校正

针对光行差几何定位误差研究的不足,该文从光行差原理出发,推导出卫星对地观测中的光行差几何定位偏差计算公式,仿真光行差至少产生17m的几何定位偏差;然后在卫星遥感图像严密几何定位处理中,使用给出的视向量光行偏差角校正模型,实时校正严密几何定位模型中存在的光行差位置偏差,并给出校正模型。实际应用结果表明,该方法能够提高卫星遥感图像的几何定位精度。     

SPOT 5无控制和基于严密成像模型定位的研究

以SPOT5高分辨率遥感影像为例,充分利用SPOT5辅助数据文件（Metadata.dim）中的位置和姿态数据,采用精确拟合推算出影像外方位元素的初值,通过一定的地面控制点,以经典的多中心投影共线方程作为条件,建立条件方程式,进行条件平差,解算出一个修正的矩阵,该矩阵包含了相机与卫星平台之间的夹角,以及轨道等多种因素所引起的误差,然后利用建立的模型进行定位。与SPOT5无控制定位相比,该方法对定位精度有显著改善。     

地心直角坐标系下的航摄光学影像严密定位模型

对地心直角坐标系(Earth-centered Earth-fixed, ECEF)中航空光学影像几何定位模型的应用潜力及难点进行了分析,提出了四元数初始姿态与欧拉补偿偏置角相结合的严密定位模型,避开了单独使用四元数时姿态参数去相关性、高频变化姿态精化模型表达,以及姿态与其他观测值联合平差等方面存在的困难,克服了单独使用欧拉角姿态时可能存在的奇异、多解等不足,能够吸收已有成熟的定位定姿系统(position and orientation system, POS)辅助光束法平差方法,实现了ECEF下航摄光学影像的严密定位。利用航空框幅式影像和三线阵影像进行了实验,证明了模型和方法的可行性。本文模型不受影像地理覆盖范围的限制,能为ECEF中包含航空光学影像在内的多源遥感数据的联合处理提供参考。     

天空地多源遥感数据的广义摄影测量学

21世纪以来,随着云计算、大数据、物联网、机器学习等信息技术领域的飞速发展,人类已进入人工智能新时代.摄影测量学科也顺应新一轮科技革命的浪潮,快速发展为全新的广义摄影测量学,其载体平台、仪器设备、数据处理理论技术及应用领域都已发生显著变化,天空地一体化的多传感器多层次综合立体观测技术得到极大发展,全面进入综合智能摄影测...     

基于卫星平台的三线阵影像立体测绘方法研究

利用三线阵CCD（Charge Coupled Device）航天摄影测量技术实施无地面控制点条件下对地球及其他星球的测绘,实现对目标的三维高精度定位,是目前航天摄影测量与遥感领域的研究热点。本文针对三线阵CCD相机的成像原理和特点,研究了基于卫星平台的三线阵影像立体测绘方法,分析了卫星总体参数等对测绘精度的影响。同时,根据我国航天技术的现状和无地面控制点条件下的测绘精度要求,提出并简要论述了传输型卫星摄影测量系统的技术要点。主要研究内容和研究成果归纳如下：     

参考地理数据的大比例尺影像无控定位

针对传统摄影测量影像定位通过人工方式获取控制点导致的效率低、费用高等问题,本文提出了一种参考地理数据的大比例尺影像无控定位方法。首先利用经典SIFT算法从参考地理数据(DEM和DOM)提取带有控制信息的特征点;然后将通过POS获取的DSM配准到DEM地理坐标上,并利用形态学滤波对DSM进行处理,以提取并剔除建筑物、树木等高程剧烈变化区域的匹配点,降低校正误差;最后进行影像校正和定位。试验结果表明,本文方法能够满足大比例尺航空影像生产定位精度要求,具有高效生产、节约资源等优势。     

基于TM遥感影像数据的乌鲁木齐热岛效应分析

近年来,随着城市的飞速发展,热岛效应也颇受人们重视。本文采用1990年和2010年的TM遥感影像,运用亮度温度计算和二分模型计算等方法, 并结合亮度温度数据得到了植被覆盖度对城市亮度温度的影响和土地利用对亮度温度的影响, 分析了造成乌鲁木齐市城市热岛空间分布的原因。结果显示, 热岛中心主要分布在城区人口密度大及工业区聚集的地方,植被和水体对减弱热岛效应起到一定作用。     

多时相遥感影像的变化检测研究现状与展望

变化检测作为摄影测量与遥感领域的研究热点之一,也是人工智能体系中极具研究价值的技术分支。二者的快速发展与深度融合,已使海量、复杂和多样的遥感数据快速智能化处理成为可能,广泛应用于资源监测、城市规划、灾害评估等诸多领域。随着遥感技术和计算能力的不断革新,变化检测体系也在不断发展和演化。本文主要从几何和语义两个角度对变化检测方法进行了分析和归纳总结,重点分析了几何信息的利用方式及深度神经网络的特征融合方式,随后总结了常用的变化检测公开样本数据集,最后对当前变化检测应用中遇到的核心问题及未来发展趋势进行了梳理与展望。     

一种基于实践九号卫星的快速系统误差补偿技术

直接利用光学遥感卫星的严格成像模型对地面点进行定位,定位误差与卫星姿态测量误差有关,其中包括地球自转引起的偏流角误差和姿态角常差。偏流角误差可以根据星历数据予以有效消除,而姿态角常差一般要利用少量控制点进行消除。基于此,在消除偏流角的影响下,这里采用了一种改进的四元数算法——P-H算法用于快速计算姿态角常差,并对系统误差进行补偿。该技术较常用的欧拉角解算,具有原理简单,计算速度快和结果稳定的特点。通过实践九号卫星影像的实验表明,运用该技术能快速和大幅度提高卫星在稀少控制点情况下的定位精度。     

观测数据采样化的遥感影像非监督分割

为了实现影像的自动化分割,提出一种利用非监督方式将观测数据采样化的遥感影像分割方法。该方法利用欧氏空间的概率分布建模采样数据和观测数据,并将其映射到黎曼空间,通过不断将观测数据转换为采样数据的方式实现影像的自动采样化。每次采样过程只需计算观测数据点到采样点的测地线距离,将距采样点测地线距离最小的观测数据转化为采样数据,以保证采样数据不断趋于该类数据的真实分割结果,同时使算法能够有效分割具有不同像素数的类别。将算法应用于模拟影像和真实遥感影像分割,对其分割结果以及传统基于统计、基于模糊的非监督算法和基于神经网络的监督算法相应分割结果定性定量的对比分析验证了该算法的有效性及可行性。     

一种混合编程的地固系与空固系坐标变换方法

针对卫星精密定轨中常用的地固系与空固系坐标转换的程序实现问题,该文研究了IERS 2010规范对坐标系转换的定义和步骤,提出了基于C和FORTRAN混合编程技术的程序实现方法:将IAU2006提供的C版本的SOFA天文计算程序和IERS2010规范提供的FORTRAN版本的海潮改正程序制作成静态链接库,并对FORTRAN程序按照C语言的标准进行接口声明,最后使用C语言编写主程序调用静态库实现了坐标变换。实验结果表明,提出的混合编程技术具有实际应用价值和跨平台跨系统的优势,易于推广。     

基于姿轨参数的高分辨率卫星遥感影像定向模型

文章在基于传统姿轨参数的高分辨率卫星遥感影像定向模型基础上,用轨道半径变化率代替轨道偏心率和近地点幅角,并通过差商内插法求解姿轨参数的偏导系数,使平差所需控制点减少为4个.对SPOT-5HRG影像的试验表明,影像定向后像方检查点中误差小于±2pixels,对地定位精度可满足1∶50 000比例尺测图要求.     

高分辨率遥感卫星传感器严格成像模型的建立及验证

本文对高分辨率遥感卫星传感器严格成像模型进行了深入研究。分析了星载线阵CCD传感器严格成像模型的一般建立方法与过程,针对SPOT 5 HRS/HRG、ALOS PRISM、资源三号TLC等典型的高分辨率遥感卫星传感器特点,分别给出了3种改化的严格成像模型;设计了基于光束法区域网平差的模型验证方法。利用登封遥感实验场区域的3种卫星影像及相关辅助数据,对严格成像模型的正确性进行了验证。结果表明3种改化模型可有效实现卫星影像的平差定位。     

月球遥感影像高精度定位研究

高精度影像立体定位是月球地形测绘的基础。对嫦娥1号光学传感器方位元素误差和方位元素相关性对影像定位影响进行了仿真,并建立了适合稀少、低精度控制点条件下月球光学影像区域网平差模型。该模型通过在月心直角坐标系(SOCS)进行影像空中三角测量来消除月球曲率引起的误差和测图范围限制,通过轨道形状的拟合与插值来减小摄影时刻轨道位置的偶然误差,在飞行坐标系中建立轨道修正模型来减少定向参数的数目,对轨道和姿态增加约束条件来提高月面控制点数目稀少及精度低条件下外方位解算的精度与可靠性。文中以克莱门汀10条轨道60景约195000km2月球南极区面阵影像和ULCN2005控制网为数据源,进行了不同方案的平差试验。通过对仿真和试验结果分析,得出月球遥感影像定位部分有益的结论。     

无人机遥感影像的城市绿地信息提取

针对传统人工城市绿地调查费时、费力等问题,该文提出了一种利用无人机遥感进行城市绿地信息提取的思路和方法。设计构建了基于固定翼无人机平台的遥感系统,对宁波市部分区域进行航飞实验。采用PixelGrid软件对无人机影像进行了预处理,得到测区正射影像。采用基于像元统计特征分类和面向对象分类两种方法,对研究区进行绿地信息快速提取并进行了精度验证。研究结果表明,利用最大似然分类法和归一化绿红差异指数法提取精度最高,分别为81.73%和80.23%。     

语义网络模型的遥感影像面向对象分类

针对目前遥感影像面向对象分类中分类模型构建方法的不足之处,文章提出了一种语义网络模型与混合控制策略相结合的方法:从地理空间认知角度出发,分析遥感影像多尺度语义结构,利用C4.5决策树进行特征选择与语义网络模型构建,采用自上而下以及自下而上的混合控制策略,实现了语义网络模型的验证及面向对象分类。实验结果表明,该方法能够自动进行特征优选与分类模型的自动构建,能够为地表覆盖分类提供知识型分类模型与方法,为类似区域、类似数据、相近时间的影像解译提供参考。     

基于多尺度分析的遥感影像融合研究

本文对SPOT5的多光谱波段和全色波段在像素级的融合层次上运用多尺度分析的方法进行了融合试验,主要用了小波变换和Curvelet变换的方法,这两种变换方法都能把图像分解为低频的近似图像和高频的细节图像,采用一定的融合规则对分解后的图像进行融合,并进行反变换得到融合后的图像,并把基于多尺度分析的融合结果与传统的融合方法进行了对比分析。结果表明,基于多尺度分析的融合方法比传统的PCA、Brovey融合方法效果要好;而Curvelet变换融合在光谱保持度及空间信息提高方面都比小波变换融合有所提高。     

基于深度学习的高分辨率遥感影像建筑物提取方法

针对传统的建筑物提取方法精度较低和边界不完整等问题,本文提出基于深度学习的高分辨率遥感影像建筑物提取方法。首先,采用主成分变换非监督预训练网络结构,获得待提取遥感影像特征。其次,为减少在池化过程中影像特征信息的丢失,提出自适应池化模型,通过非下采样轮廓波变换来获取影像纹理特征,并将纹理特征输入网络中参与建筑物提取。最后,将影像特征输入softmax分类器进行分类,获得建筑物提取结果。选取典型区域进行建筑物提取试验,并与典型建筑物提取方法进行对比分析,结果表明,本文提取方法精度高,并且提取建筑物的边界清晰、完整。     

A new conception of image texture and remote sensing image segmentation based on Markov random field

The texture analysis is often discussed in image processing domain, but most methods are limited within gray-level image or color image, and the present conception of texture is defined mainly based on gray-level image of single band. One of the essential characters of remote sensing image is multidimensional or even high-dimensional, and the traditional texture conception cannot contain enough information for these. Therefore, it is necessary to pursuit a proper texture definition based on remote sensing i...