基于定标场的ADS40系统几何检校

分析了ADS40影像的几何特性和相机检校模型,设计了一套针对ADS40系统的检校方案,并基于地面检校场的实际数据进行了验证。实验结果表明,通过合理的检校,可以获得ADS40高精度的检校文件,提高摄影测量的精度,并降低对控制点的依赖性。     

移轴原理的数字相机检校

移轴相机由于其垂视摄影且视场可扩展的优势,已逐步开始应用于航空大面阵多相机系统中。针对当前航空移轴大面阵多相机系统未检校或由于检校精度不高导致几何精度较低的问题,提出了一种针对移轴成像的数字相机几何检校方法。该方法建立了移轴影像像平面坐标系到基准像平面坐标系的转换关系,并以此为基础构建移轴相机几何检校模型。本文以典型的单反移轴相机为例,利用室内三维检校场数据进行了实验验证与分析。结果表明,利用该方法对移轴相机进行检校是可靠的,并达到了较高的精度。     

用航线结构取代地面试验场的线阵航空传感器检校方法

基于线阵传感器几何特性和误差模型的分析,提出一种不利用地面检校场的无地面控制点检校线阵传感器的方法。从对几何定标各种参数相关性的分析中,提出利用改善航线结构本身的几何条件可以消除或减少参数间的强相关性对解算精度的影响。特别对双航高结构消除主距、主点与高程之间的强相关性作了具体分析,从而实现了无地面控制点的相机自检校过程。然后研究整个工作流程并利用不同相机的实际数据进行检校实验,对生成的新相机参数进行精度验证与分析。结果证实本文提出的方法是可靠和可行的,可有效提高成像数据的几何定位精度。     

基于ORIMA的ADS40几何精度评估

基于Leica公司提供的ORIMA软件,利用武汉大学自行建设的登封航空定标场,对三线阵机载传感器ADS40在不同航线结构、不同控制点数量以及不同平差模型下的几何精度进行了对比分析和评估.实验结果证明,控制点数量和构架航线对ADS40几何精度影响有限,但自检校平差模型可以显著提高其几何精度.     

基于大比例尺航空影像共面约束条件的相机自检校方法

提出了基于大比例尺航空影像共面约束的相机自检校方法,该方法使用所有立体像对同名点基于共面约束对相机的内方位元素及畸变系数进行解算。首先进行航空影像同名点匹配,构建立体像对;然后基于共面约束使用直接解法和迭代优化进行相对定向,解算相机位置与姿态;最后使用最小二乘优化方法解算相机内方位元素和畸变系数。对于高分辨率大尺寸航空影像,图像中心及边缘的畸变差异较大,为了进一步提高解算精度,对图像进行网格区域划分解算畸变。使用大比例尺航空影像进行解算能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,避免检校环境与使用环境不同解算得到的相机畸变参数不能真实反映所获取影像的畸变问题;使用所有同名点解算,避免由于选择不同特征点或控制点对检校精度的影响;通过区域网格划分,进一步提高了解算精度。对检校结果进行了分析,该方法精度较高,与基于室外检校场的精度相当,能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,提高了三维重建的精度。     

导纳函数的中国南海海底地形模型

针对目前大面积海域依然存在海深测量数据空白的问题,该文选取中国南海4°×4°(12~16°N,115~119°E)海域范围为研究区域,通过频率域上的相关性分析,得到重力异常在30~130km波长范围与研究海域海底地形的相关程度较高。以ETOPO1海深模型作为先验模型,应用导纳函数实现了在无船测数据情况下对海深的反演,最终得到1′×1′的海深模型。将反演结果与检核点进行比较发现,模型1在2 500m以上海域相对误差较小,反演精度较高;2 500m以下海域相对误差变化大,反演精度较低。无船测数据环境下,适当加入一定数量船测海深值作为控制点得到的海深模型2,相较于未加控制点的模型1,在1 000m以下水深处的标准差明显优于模型1,与检核点的差值精度最大提高了45%左右。     

非量测数码相机单像空间后方交会的辅助分步像主距与像主点的简单测定

近年来,非量测的中、高端普通数码相机越来越多的应用到航空、近景等摄影测量领域[3]。影响摄影测量成果精度的重要因素之一是相机的技术参数,因此相机技术参数的检校是保证成果质量能否满足精度要求的关键问题之一。本文着重讲述了在以单像空间后方交会为基础的相机检校中,受制于实践环境,当控制场各控制点的几何分布通常被布置离一个平面不大的范围内,则会使未知数的解极不稳定,甚至有不定解得可能。为防止出现错解以及不定解,先通过试验场检校给出像主距f和像主点(x0,y0)初始值,从而避免上述情况发生,文中给出了方法、原理及实践数据、结果。     

资源三号02星激光测高仪在轨几何检校与试验验证

我国在资源三号02星上首次搭载了一台用于对地观测的试验性载荷——激光测高仪,开展对地观测的激光测高试验。由于卫星发射时的振动以及入轨后空间环境变化等因素影响,激光测高仪的指向、测距等系统参数相对于发射前地面测量值可能发生变化,从而引起激光的平面和高程误差。本文根据资源三号02星激光测高仪特点,提出了一种基于地面探测器的在轨几何检校方法,该方法构建了以指向、测距为系统误差的严密几何检校模型,以激光测距值残差最小为原则,利用地面探测器捕获的激光光斑位置作为参考,实现系统误差参数高精度在轨几何检校。利用卫星在轨测试期间多个试验场数据进行检校后,以有关DEM数据作为地面参考比对,地形坡度小于2°区域内的激光点高程精度由检校前的100~140m提高到2~3m。利用平坦地区激光足印内少量GPS外业控制点进行验证对比,检校后激光高程测量的绝对精度优于1m。试验结果表明了资源三号02星激光测高仪在轨几何检校方法的有效性和正确性。     

轻小型航空遥感系统集成检校试验与分析

本文对高精度轻小型航空遥感系统地对地检校场试验进行了分析,详细介绍集成系统检校原理,简要给出外业实验情况以及内业数据处理的过程,重点给出利用POS获取姿态转换得到的影像外方位元素即直接地理定位、单片后交方法获取外方位元素以及直接利用控制点绝对定向,均匀采集检校场外业检查点,进行精度验证的比较结果.最终实现塔吊模拟飞行条件下高精度的直接地理定位.     

轻小型航空遥感系统集成检校试验与分析

本文对高精度轻小型航空遥感系统地对地检校场试验进行了分析,详细介绍集成系统检校原理,简要给出外业实验情况以及内业数据处理的过程,重点给出利用POS获取姿态转换得到的影像外方位元素即直接地理定位、单片后交方法获取外方位元素以及直接利用控制点绝对定向,均匀采集检校场外业检查点,进行精度验证的比较结果。最终实现塔吊模拟飞行条件下高精度的直接地理定位。     

航线结构对面阵相机DMC拼接影像自检校模型的影响分析

本文从DMC成像特征分析了引起拼接影像变形的系统误差,然后对带附加参数自检校平差模型进行探讨。利用位于河南的嵩山摄影测量遥感定标与综合实验场获取的不同航高DMC数据,比较了在不同航线结构和控制点条件下对求解拼接影像几何变形参数的影响。实验结果表明,3种航线结构自检校都达到了相同的精度,使用2条平行航带可以取代完整航线结构用于日常检校。     

资源三号测绘卫星三线阵影像高精度几何检校

高精度几何检校是测绘卫星实现立体测图的关键。提出了用于星载光学卫星在轨几何检校的严密成像几何模型,推导了多线阵CCD拼接的内方位元素模型,在此基础上构建基于偏置矩阵及内方位元素模型的多检校场联合几何检校模型和几何检校方案。针对我国第一颗民用测绘卫星资源三号,利用华北多个地区1∶2000的数字正射影像和数字高程模型对资源三号三线阵影像进行几何检校,利用河北安平靶标区域三线阵数据进行验证。结果表明,采用本文的方案,资源三号测绘卫星无控制点平面定位精度优于20 m,利用靶标控制点的平面定位精度优于0.6 m,高程精度优于0.5 m,达到资源三号测绘卫星所能达到的理论极限精度;并验证了资源三号三线阵相机并不存在镜头光学畸变,只是存在主距变化、CCD排列旋转等引起的线性误差。     

资源三号测绘卫星三线阵影像高精度几何检校EI北大核心CSCD

高精度几何检校是测绘卫星实现立体测图的关键。提出了用于星载光学卫星在轨几何检校的严密成像几何模型,推导了多线阵CCD拼接的内方位元素模型,在此基础上构建基于偏置矩阵及内方位元素模型的多检校场联合几何检校模型和几何检校方案。针对我国第一颗民用测绘卫星资源三号,利用华北多个地区1∶2000的数字正射影像和数字高程模型对资源三号三线阵影像进行几何检校,利用河北安平靶标区域三线阵数据进行验证。结果表明,采用本文的方案,资源三号测绘卫星无控制点平面定位精度优于20 m,利用靶标控制点的平面定位精度优于0.6 m,高程精度优于0.5 m,达到资源三号测绘卫星所能达到的理论极限精度;并验证了资源三号三线阵相机并不存在镜头光学畸变,只是存在主距变化、CCD排列旋转等引起的线性误差。     

航空遥感技术及其在地质调查中的应用

航空遥感技术是地质调查的重要手段之一。在阐述航空遥感概念的基础上,简要回顾了航空遥感技术的发展历史,系统总结了航空遥感平台、传感器和数据处理技术的发展现状,并以地质灾害调查、矿产资源勘查、海岸带地质调查、矿山监测和航空物探遥感综合勘查等为例介绍了航空遥感技术在地质调查中的典型应用。该研究可为从事航空遥感地质调查工作提供技术参考。     

美国西部黄松叶面积指数与高光谱分辨率CASI数据的相关分析

本文介绍了美国俄罗冈州西部黄松的叶面积指数(LAI)与小型航空光谱制图成像仪(CASI)获取的高光谱分辨率数据进行的相关分析。在试验场地上使用LAI-2000植物冠层分析仪测得8个LAI值(0.87—2.72)。对CASI数据进行一阶和二阶微分处理,以减少土壤背景光谱对森林光谱的影响。使用逐步回归分析方法探索LAI与CASI数据的关系。由回归分析产生多元线性方程和相应的拟合度(GOF)及估计LAI的标准误(SE)。结果说明光谱微分技术能够提高LAI和CASI数据的相关性,因而可以改善LAI的估计精度。如,对于单通道LAI预测的最高GOF值是0.681,SE是0.345,而经一阶和二阶光谱微分处理后,GOF被分别提高到0.904和0.898,SE被分别降低到0.189和0.195.     

考虑多普勒参数的SAR影像距离——共面方程及其定位

通过对合成孔径雷达（SAR）影像成像几何机理的分析,以传感器位置和姿态作为定向参数,构建了考虑多普勒参数的SAR影像距离—共面方程及基于该方程的SAR影像空中三角测量模型。以登封地区99景0.5 m分辨率机载非0多普勒SAR影像为试验数据,进行了单片定向、无控制点的自由网平差、稀少控制点的区域网平差及带有自检校参数的区域网平差等系列试验。与R-D模型相比,本文模型减少了定向参数的数目,实现了SAR影像与POS数据的联合平差处理,建立的带有自检校参数的SAR影像区域网平差模型,对提高稀少或无地面控制点条件下未进行（或低精度）几何定标SAR影像的区域网平差精度起到了显著作用。较少控制点条件下模型满足了丘陵和山区1∶5000/1∶10000航摄测图对空中三角测量精度的要求。     

基于HICO模拟数据的杭州湾水体悬浮物浓度遥感反演

以杭州湾及其邻近海域为研究区,利用现场实测光谱模拟了近海高光谱成像仪(hyperspectral imager for the coastal ocean,HICO)波段,并在光谱特征分析的基础上确定特征波段,通过比较单波段、波段比值和反射峰面积等算法,建立了该海域悬浮物的遥感反演模型,并采用均方根误差和相对误差进行精度评价。研究结果表明,利用724. 84 nm与461. 36 nm波段光谱反射率比值建立的模型精度较高;模型的决定系数为0. 925 2,反演得到的悬浮物浓度与实测悬浮物浓度之间的均方根误差为14. 09 mg/L,平均相对误差为5. 2%。本研究对利用HICO模拟数据反演近海岸水体悬浮物具有一定的参考意义。     

无地面控制的海岸带航空遥感测量精度研究——机载LiDAR用于胶州湾海岸带测量

海岛海岸带地区,地理位置特殊,不便地形测量;对该区域进行航空遥感测量时,由于区域内大部分为低纹理地区,进行同名点匹配有困难,且不易进行野外控制点加密测量。机载(LIDAR)因其发射的激光脉冲能部分地穿透树林遮挡,具有一定的透水性能,能获得滩涂地区的高程,并且其系统配备的全球定位系统(GPS)和惯性测量系统(INS),使其定位精度得到很好的保证。文中选用胶州湾沿岸为试验区域,采用Leica公司的ALS70在低潮时进行测区的数据获取,并对结果进行精度分析,得出在该区域采用机载激光扫描系统ALS70进行无野外控制点加密的航空遥感,成果精度能满足1∶5 000比例尺测图的需要。     

地面检校场的非量测型数码相机检校

由于相机检校作为非量测型数码相机应用于摄影测量前的必经步骤,其精度直接决定着后续测图的精度,因此针对传统的相机检校方法不能较真实地反映相机的物理状态、检校精度不高的问题,该文给出了基于地面检校场进行检校的流程,并以和静县数据为例,将该方法的检校精度与基于室内三维检校场以及基于纯平液晶显示器的检校精度进行了对比。实验表明:经该方法检校出来的相机参数精度更高,能够满足大比例尺测图要求。     

机载LiDAR和高光谱融合实现温带天然林树种识别

将机载LiDAR(Light Detection and Ranging)与高光谱CASI(Compact Airborne Spectrographic Imager)数据融合,充分利用垂直结构信息和光谱信息进行温带森林树种分类,并与仅用高光谱数据的分类结果相比较,评估融合数据的树种分类能力。结合样地实测数据,首先用LiDAR获得的3维垂直结构信息对CASI影像上的林间空隙进行掩膜,提取林木冠层子集;然后对冠层子集分层掩膜,利用光谱曲线的一阶微分及曲线匹配技术,实现各树种训练样本的自动提取;利用SVM分类器对两种数据分类并比较精度。结果表明,融合数据的树种分类总体精度和Kappa系数(83.88%,0.80)优于仅使用CASI数据(76.71%、0.71),优势树种的制图精度为78.43%—89.22%,用户精度为75.15%—95.65%,整体也优于仅使用CASI的制图精度(68.51%—84.69%)和用户精度(63.34%—95.45%)。结果表明,机载LiDAR与CASI基于像元的融合对温带森林树种识别的精度较仅高光谱数据有较大提高。