利用SPOT5 HRS/HRG立体影像提取DEM方法的探讨

本文结合生产实践讨论了利用SPOT5 HRS/HRG立体影像提取DEM的技术和方法,通过试验证明了SPOT5 HRS/HRG立体影像在提取高山峡谷地区DEM的优势,并对提取出的DEM成果精度进行了分析。     

利用SPOT5 HRS条带影像制作DEM及等高线的技术方法

随着高分辨率遥感卫星技术的日益成熟,卫星影像数据已在测绘领域得到广泛应用,国家西部1∶5万地形图空白区测图工程中首次大规模采用卫星立体条带影像进行1∶5万地形图的制作。由于西部无图区绝大部分区域位于高原地带,地形多以高山地、山地为主,地物稀少,自然环境恶劣,生产数字高程模型(DEM)、获取等高线数据的工作量较大,所以如何采用新技术、新方法解决DEM以及等高线数据的获取,减少工作量,提高工作效率,将是我们面临的难题。在此笔者通过西部测图工程三江源区域测图生产试验,重点讨论利用SPOT-5 HRS立体卫星影像制作数字高程模型、等高线的相关问题,并对采用不同方法作业的成果进行分析比较、精度评定,探索高精度、高效率生产数字高程模型及等高线数据的技术和方法。     

SPOT影像的DEM自动生成

对ＳＰＯＴ影像进行全数字处理有两个难点：一是其外方位元素之间存在强相关性,无法用量小二乘法直接整体解求;二是它没有严格意义上的核线,所以传统的核线相关不能真正地实施。本文提出了这两个问题的解决方法：一是用岭估计法解求外方位元素;二是用所谓的“锚点法”进行影像匹配。实验表明这两种方法进有效的,令人满意的。     

稀少控制条件下的SPOT 5 HRS影像定向试验

通过生产试验,探讨了不同控制点数量及分布下的SPOT 5 HRS影像的定向精度问题,分析了稀少控制点定向后SPOT 5 HRS影像的误差分布情况,为SPOT 5 HRS影像在外业控制点获取困难地区的应用提供了可行方法。     

高分辨率遥感影像自动生成DEM的研究

以三江源测区为研究对象,采用传统法和影像自动匹配法进行DEM制作。通过试验研究及对比分析发现:两种方法制作的DEM均能满足精度要求,传统法精度高,过程流畅,工艺纯熟,不足之处是工期较长;影像自动匹配法制作的DEM精度虽不及传统法高,但其工期短,工效是传统法的5倍左右。考虑到在满足精度要求的前提下,作为提高作业效率的一种方法,影像自动匹配法大规模制作DEM可应用于实际生产。     

SPOT HRG影像无控制正射纠正实验与精度分析

本文根据影像正射纠正的基本原理和方法,提出了无控制点条件下的影像正射纠正理论估算公式,并据此公式对无控制条件点下的影像进行正射纠正理论精度估算,表明了在SRTMDEM支持下进行SPOT影像正射纠正具有较高的精度。并按此方法对杭州、重庆和大庆三个不同地形的区域制作DOM,然后利用我国1:1万地形图对其进行精度评定,实验结果证明正射纠正精度估算公式正确,同时利用SRTMDEM对SPOTHRG进行正射纠正得到的影像能够满足1:50000测图精度的要求。     

SPOT 5 HRS立体影像无(稀少)控制绝对定位技术研究

研究了SPOT 5卫星HRS立体影像的成像原理,构建了无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。实验表明,无控制绝对定位结果存在不同程度的系统误差;利用任意位置的1个地面控制点消除系统误差后即可获得较好的平面和高程定位精度;利用1个地面控制点外推580 km进行绝对定位时,平面定位精度仍优于20 m,高程定位精度约10 m,说明卫星轨道本身具有较好的稳定性,显示了本模型具有良好的应用前景。     

机载LiDAR点云数据自动生成DEM的方法与精度评价

设计了一种点云数据快速处理自动生成DEM的算法,介绍了滤波结果的评价方法以及通过标准DEM评价内插的DEM整体精度的方法;并选用河北承德地区的机载激光LiDAR点云数据进行了实验。结果表明,数据处理结果具有较高的精度,为激光点云数据自动生成DEM提供了一种有效的技术途径。     

SPOT 5高分辨率立体像对几何处理

介绍了SPOT 5 HRS成像物理模型,并在此基础上用该模型进行摄影测量中空间前方交会和物方的投影处理.直接使用SPOT 5 HRS严密几何模型进行定向,数据表明定向误差呈现较强的系统误差,为了进一步改善定位精度,本文采用了基于像方的仿射变换模型.试验表明基于像方仿射变换模型可以有效地消除严密成像模型中的系统误差.     

基于SPOT 5全色卫星影像的西部青西测区立体测图

JX4C DPW对遥感影像测图的支持,实现了对IKONOS、QuickBird、OrbView、IRS-P5和SPOT5HRG/HRS等遥感卫星影像的摄影测量处理。在西部测图工程中,利用SPOT5HRG/HRS影像进行了试验与生产。详细介绍了利用SPOT5HRG/HRS卫星影像,采用稀少或无地面控制点的方法进行立体测图的流程及主要技术。     

DEM matching for bias compensation of rigorous pushbroom sensor models

DEM matching is a technique to match two surfaces or two DEMs, at different reference frames. It was originally proposed to replace the need of ground control points for absolute orientation of perspective images. This paper examines DEM matching for precise mapping of pushbroom images without ground control points. We proved that DEM matching based on 3D similarity transformation can be used when model errors are only on the platform’s position and attitude biases. We also proposed how to estimate bias errors and how to update rigorous pushbroom sensor models from DEM matching results. We used a SPOT-5 stereo pair at ground sampling distance of 2.5 m and a reference DEM dataset at grid spacing of 30 m and showed that rigorous pushbroom models with accuracy better than twice of the ground sampling distance both in image and object space have been achieved through DEM matching. We showed further that DEM matching based on 3D similarity transformation may not work for pushbroom images with drift or drift rate errors. We discussed the effects of DEM outliers on DEM matching and automated removal of outliers. The major contribution of this paper is that we validate DEM matching, theoretically and experimentally, for estimating position and attitude biases and for establishing rigorous sensor models for pushbroom images.     

任意坐标系下的多块规则格网DEM拼接

将高精度影像匹配技术用于具有重叠区域的规则格网DEM同名高程点提取,提出任意坐标系下的多块规则格网DEM高精度无缝拼接方法。方法的特点是可以在任意坐标系下(自由坐标系、绝对坐标系)对存在重叠区域的任意大小、任意数量和任意区域形状的规则格网DEM模块进行拼接,整体性地求解拼接参数,得到无几何错位的高精度DEM。通过实验,证明拼接方法的有效性和实用性。     

引入选权迭代的SPOT图像后方交会

介绍了选权迭代抗差估计方法的一般原理 ,讨论了在 SPOT后方交会计算中选权函数所需的残差和单位权方差的计算方法 ,测试了几种权函数的抗差性能 ,得出了丹麦法的权函数比较有利的结论 ,证明了其实用性和有效性     

基于SPOT 5异轨立体像对提取DEM试验与精度评估

介绍了异轨立体像对提取DEM的基本原理和数据处理流程,利用两景影像进行了DEM提取试验,分析了结果的精度,提出了利用卫星立体影像提取DEM这一方法的发展方向。     

航空影像与数字地面模型的配准

介绍了一个通过确定航空摄影飞机的空间位置和姿态来辅助飞机导航的算法。该算法将航摄像片与已知数字地面模型配准,从而获取像片(飞机)的空间位置和姿态。     

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。     

基于稀少控制点的SPOT5卫星立体条带影像的生产应用研究

随着相关技术的发展,高分辨率卫星遥感影像在测绘产品生产中的应用越来越广泛和深入。本文主要通过西部无图区测图的应用实践,讨论利用有理多项式方法、基于稀少控制点纠正的SPOT5HRS立体条带影像的测图生产情况,并对DLG、DEM等产品进行精度检测;同时与传统的航摄方法进行对比,分析其生产效率等情况。