四元数微分方程的高分辨率卫星遥感影像外方位元素求解

通过对高分辨率卫星遥感影像成像机理进行分析,提出一种基于四元数微分方程的外方位元素求解方法。该方法采用四元数描述影像成像姿态,建立基于四元数微分方程的成像几何模型。为求解该模型,引入3个独立的解算参数,计算过程中不直接求解姿态四元数,而是解算参数,使得未知数个数与现有方法相同,并采用Tikhonov正则化理论进一步求解方程。试验结果表明该方法正确可靠,具有很好的稳定性和适应性,解算参数的引入效果显著,对定位精度有一定的提高,并且完全避免了三角函数运算。     

异源高分辨率光学卫星遥感影像联合定位

本文提出一种基于RFM和投影射线法的异源高分辨率光学卫星遥感影像定位算法:首先利用高分辨率遥感影像RFM正解模型迭代计算其反解模型;接着通过RFM正反解模型构建投影射线,最后采用迭代求取射线交点的方法确定地面三维实际坐标。实验对比结果表明,联合具有一定重叠度的异源高分辨率光学卫星遥感影像进行立体定位具有较强的可行性,并可达到一定的精度。     

高分辨率光学卫星遥感影像直线重建方法

为了解决遮挡、边缘模糊及锯齿化等因素造成的高分辨率光学卫星遥感影像检测直线的断裂问题,该文提出一种新的直线重建方法。该文首先分析了直线断裂的问题,进而揭示了其断裂的规律;其次以直线断裂规律为基础,将直线检测结果视为处理基元,依据直线长度大小确定初始长直线,同时针对初始长直线建立矩形跟踪区域;然后在该区域中建立几何光谱约束模型,多角度分析断裂直线和初始长直线间的属性差别,以此获得可参与长直线重建的断裂直线集;最后基于初始长直线及其断裂直线集,建立长直线重建模型,并动态更新矩形跟踪区域。通过不同区域多种光学卫星遥感影像的实验结果分析表明,相对于其他方法,该文方法在算法效率、重建精度、直线长度等方面,均具有较大的优势。     

基于RFM的高分辨率卫星遥感影像自动匹配研究

摘　要：提出一种基于有理多项式模型（RFM）进行高分辨率卫星遥感影像自动匹配的方法。首先利用RFM进行高分辨率卫星影像直接定位和同名点预测;然后基于投影轨迹建立近似核线方程,并分析了核线精度;接着采用金字塔影像策略进行核线约束的近似一维影像匹配,并经最小二乘影像匹配精化匹配结果;最后采用RANSAC算法剔除误匹配点以获取最终的匹配结果。通过与二维灰度相关方法和SIFT匹配方法的比较试验,证明本文方法可靠性好、匹配成功率高,较好地解决了多时相、大姿态角高分辨率卫星遥感影像的自动匹配难题。     

一种基于四元数变换的彩色遥感影像检索方法

遥感影像常存在旋转和缩放等变化关系,这就要求检索时图像特征具有旋转和尺度不变等性质。目前,彩色遥感影像检索在提取这些特征时通常对色彩通道单独进行处理,导致3个通道之间的关系信息丢失,且没有充分利用数据本身所特有的几何特征,影响了检索精度。结合四元数与正交傅里叶-梅林矩的优点,提出了一种基于四元数变换的遥感影像检索方法。针对已有工作中存在的基于四元数傅里叶-梅林矩所提取的纹理特征只具有旋转不变性的问题,利用四元数正交傅里叶-梅林矩构造出具有旋转和尺度不变的纹理特征,并使用四其对图像进行边缘检测,得到边缘色彩图像并提取边缘色彩直方图,综合多种特征进行图像检索。实验结果表明,使用此方法进行遥感影像检索对于图像旋转和尺度变化具有良好的鲁棒性,检索性能明显提高。     

国产高分辨率卫星影像几何定位研究

国产高空间分辨率卫星影像的几何定位精度一直是人们关注的热点问题。以GF-1和ZY-3卫星影像为研究对象,在分析检验有理多项式参数(rational polynomial coefficients,RPCs)存在的系统误差后,采用基于像面仿射变换的有理函数模型(rational function model,RFM)区域网平差方法消除单颗卫星立体影像对的定位系统误差;全面分析并评价了影像的几何定位精度,包括单景影像的定位精度、单颗卫星立体影像对的定位精度以及多星联合的定位精度;初步探讨了影响国产高空间分辨率卫星影像几何定位精度的主要因素,为实现国产卫星联合高精度对地观测提供参考。     

基于有理函数模型的高分辨率卫星遥感影像匹配

针对线阵推扫式卫星遥感影像的特点,提出了一种利用有理函数模型预测同名像点位置的快速影像匹配方法。经对某地区一对IKONOS立体影像进行匹配试验,验证了算法的稳健性,并与常用的金字塔影像匹配和核线影像匹配的试验结果进行了比较。结果表明,相对于金字塔影像匹配和核线影像匹配,利用有理函数模型预测同名像点的影像匹配方法的效率和成功率都得到了明显的提高。     

基于四元数的多光谱遥感影像水域提取

特征提取是影像目标分类识别的重要步骤。通过研究四元数在多光谱遥感影像处理中应用的优势,提出了一种基于四元数的多光谱遥感影像水域提取的算法。该算法把多光谱遥感影像的所有波段作为一个整体考虑,充分利用了光谱信息,同时也减少了计算量。实验表明,该算法具有明显的优越性和适应性。     

高分辨率遥感影像分割方法研究

在遥感应用分析中,遥感影像分割是低层影像处理和中高层影像分析和理解的桥梁,是实现遥感影像信息自动提取的关键步骤,具有重要的意义。随着大量高分辨率遥感影像的出现,传统基于像素的影像处理方法已不能适应高分辨率遥感影像。近年来,国内外研究者们提出了面向对象影像的分析方法,而面向对象影像分析方法的关键就是影像分割,影像分割精度直接影响着高分辨率遥感信息提取和目标识别的精度。首先给出一般图像分割方法的综述;然后分析和总结了当前主要的高分辨率遥感影像分割方法,着重阐述了均值漂移、分形网络进化、马尔科夫随机场等分割方法的特点和研究现状;最后,对高分辨率遥感应用分析中影像分割方法的发展趋势进行了讨论与展望。     

高分辨率遥感影像信息提取方法研究

随着高空间分辨率遥感技术的迅速发展,如何充分应用高空间分辨率遥感影像具有重要意义。而海量数据、复杂细节和尺度依赖的特点决定了高分辨率遥感影像处理的技术难点。本文在总结高分辨率影像信息提取技术基础上,重点讨论了多尺度分割技术。     

开放式空间基础信息平台的发展特征与技术内涵

基于测绘和地理信息产业发展背景,针对日益增长的数据融合、实时共享、深度处理和个性化的需求,对数字城市中测绘服务特征进行分析,重点介绍符合云计算模型的开放式计算环境、多路径数据更新、多源数据一体化集成、全尺度城市编码、自适应空间数据处理和动态在线制图等理论、方法与关键技术。在此基础上,研制开发了开放式空间基础信息平台,并成功应用于数字深圳的建设中。     

高分辨率卫星影像几何精度真实性检验方法

以日本ALOS卫星为例,分析了线阵推扫式卫星影像成像特征,从理论上阐述利用严密成像几何模型建立卫星影像像点与物点之间的成像几何关系,并利用光束法区域网平差技术对影像几何精度进行真实性检验的方法.在实验部分,基于中国嵩山遥感几何定标场的参考数据,对ALOS卫星影像的几何精度进行了验证,获取了它的有控和无控的定位精度,并用解算的外方位元素建立立体模型,检测不同地形生成DEM精度.     

基于多基线影像匹配的高分辨率遥感影像DEM的自动生成

以青南高原三江源试验区为例,采用SPOT-5 HRS立体影像和HRS/HRG三立体像对生成试验区1∶5万25 m间隔DEM,并利用大量外业和内业检查点对自动提取的DEM进行精度分析。试验结果表明,利用所提出的影像匹配方法可以从SPOT-5卫星影像中全自动生成1∶5万DEM。另外,SPOT-5 HRS/HRG三影像立体条带数据适用于地势起伏较大的深切割山地区域。采用此方法,可以同时保持自动生成的DEM的精度和可靠性,大大减少自动生成的DEM中存在的粗差和人工后处理的工作量。     

Three-Dimensional Geopositioning Accuracy of Ikonos Imagery

An investigation of the accuracy potential of Ikonos 1m satellite imagery is reported. Three sensor orientation/triangulation models are applied to stereo- and three-image configurations of "Geo" imagery with the aim of achieving 3D geopositioning to sub-metre accuracy. The models considered comprise rational functions with bias compensation, affine projection and the direct linear transformation. Test results from the Melbourne Ikonos Testfield are reported and these show that with modest provision of good quality ground control, Ikonos "Geo" imagery can yield 3D object-point determination to an accuracy of 0.5m in planimetry and 0.7m in height. The accuracy achieved is not only consistent with expectations for rigorous sensor orientation models, but is also readily attainable in practice with only a small number of ground control points being required     

高分辨率光学卫星影像平台震颤几何精度影响分析与处理研究综述

卫星平台震颤是卫星受到内外部因素影响引发的一种幅值较小的颤振响应。随着空间分辨率的提高,平台震颤成为影响高分辨率卫星影像高精度处理与应用的关键因素。首先对遥感卫星影像平台震颤分析与处理的国内外现状进行了概述,然后总结了高分辨率光学卫星平台震颤地面处理框架,对震颤姿态确定、震颤误差检测与建模以及震颤畸变校正3个关键技术进行了阐述,最后对未来超高分辨率光学卫星平台震颤分析与处理的发展方向进行了展望。     

Establishment of an Improved Floor Area Ratio with High-Resolution Satellite Imagery

An Improved Floor Area Ratio (IFAR) which can describe the intensity of urban land development was proposed and estimated by means of remote sensing technique. The paper intent to conduct a quick and high-precision estimation of the index based on building shadows in high-resolution images. Firstly, the spectral characteristics of shadows were analyzed to establish a ratio band SR which would enhance shadow information. The object-oriented method was used to achieve the extraction of shaded areas. Secondly, GIS method was used to estimate the shadow length and building height. The inspection of the building height between the estimation result and the filed measured data showed an accuracy of 90%. Finally, the gross floor area of each building was calculated by multiplying the storeys with the basement area. Thiessen polygons were built by assuming the centroid of the basement area as a point. The IFAR of each building was the ratio of the gross floor area to the corresponding polygon. The IFAR have more abundant connotations by taking more information into consideration. The remote sensing tool can well extract the proposed index accurately on a very large scale.     

WorldView-1卫星影像处理方法初探

有理函数模型(RFM)是与具体传感器无关的通用的模型。经试验结果得出,利用RFM并辅以适量的GCP能及时快速精准的处理WorldView-1高分辨率遥感卫星影像,有利于发挥其在国民经济中的巨大潜力。     

利用空三定位网进行光学卫星影像几何定位

根据卫星重复观测特性提出区域级空三定位网的概念,存储该地区空三成果。新获取影像与空三定位网进行联合区域网平差,实现无(稀少)控制下影像高精度几何定位。与常规区域网平差方法相比,利用空三定位网进行无控制点影像定位精度有所提高;若与常规平差方法达到相同精度,利用空三定位网需要较少控制点。定位网中影像数量、分辨率高于新获取影像,或与新影像有较高重叠度情况下定位结果较高。实际应用中,将某一区域高分影像空三成果存储构成空三定位网,对新影像进行无控(稀少控制)定位,将会提高影像实时化几何处理效率与影像利用率,为影像几何定位提供了另一有效途径。     

对偶四元数用于航天线阵遥感影像光束法平差解算

利用对偶四元数可以同时描述位置与姿态的特性,在简化四元数球面线性插值算法的基础上,建立了基于对偶四元数的航天线阵遥感影像的外方位元素模型,且利用该模型设计并实现了光束法平差解算方法。该方法可使用具有约束条件的参数平差法进行迭代求解。利用两个地区的SPOT-5 HRS立体影像进行了对比试验分析,结果表明,提出的基于对偶四元数的光束法平差算法正确可靠,相比于基于欧拉角的平差算法和基于单位四元数的平差算法,有更高的平差计算精度。