利用物理方法确定外方位元素的卫星立体摄影测量的精度分析

本文在分析用物理方法确定外方位元素的情况下卫星立体摄影测量的精度影响因素,推导了卫星立体摄影测量的理论精度计算公式,并以SPOT5 HRS立体像对为例,计算了SPOT5 HRS立体测量的理论精度,进行了利用少量地面控制点的立体测量试验。结果证明卫星立体摄影测量的理论精度估算公式是正确的,同时SPOT5 HRS立体测量精度能够满足1∶50000测图的要求。     

利用三线阵CCD影象恢复外方位元素

本文首先利用模拟数据分析三线阵ＣＣＤ相机推扫式摄影式飞行姿态稳定度与利用ＣＣＤ影象计算外方位元素的精度关系。     

基于线特征计算像片外方位元素的理论与方法

依据空间直线在航摄像片上的投影仍然是直线这一前提,结合共线条件方程,通过线性化,推导基于线特征计算像片外方位元素的误差方程,并且给出计算过程。最后通过试验验证基于线特征计算像片外方位元素的理论与方法的可行性和可靠性。     

利用Metadata数据文件精确获取SPOT-5外方位元素

对SPOT-5原始数据文件(Metadata)的数据格式、参数意义以及量纲进行深入的研究和分析，提取其中关于外方位元素的有关数据，利用数值分析方法，建立起外方位元素与时间T的参数方程式，拟合获得任意时刻外方位元素值，并对拟合精度作分析。     

基于平面4点快速求解相机外方位元素近似值

提出了一种利用4个共面的控制点对相机外方位元素近似值进行快速求解的方法。利用4个控制点与其像坐标间的几何关系求得其中3个控制点在摄站坐标系下的坐标;再由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标进一步求得两坐标系的转换参数的初值,并用初值通过解析法对相机外方位元素进行精确求解。最后通过一组实验数据验证了该方法的正确性。     

基于平面4点快速求解相机外方位元素近似值

提出了一种利用4个共面的控制点对相机外方位元素近似值进行快速求解的方法.利用4个控制点与其像坐标间的几何关系求得其中3个控制点在摄站坐标系下的坐标;再由控制点的已知控制坐标与求得的摄站坐标系下的坐标进一步求得两坐标系的转换参数的初值,并用初值通过解析法对相机外方位元素进行精确求解.最后通过一组实验数据验证了该方法的正确性.     

基于岭估计的三线阵CCD影像外方位元素去相关性方法研究

线阵CCD技术已广泛应用于高分辨率卫星遥感成像,但是其外方位元素的强相关性使得法方程的解算出现病态。在深入分析三线阵影像外方位元素相关性质的基础上,讨论岭估计和广义岭估计这两种方法,并采用一个Ikonos立体像对和一套模拟卫星影像进行试验,结果表明岭估计能很好地克服定向参数之间的相关性,广义岭估计则在零特征值不是太多的情况下,可得到比岭估计更好的解算精度。     

室内场景重建中影像外方位元素解算研究

介绍了一种利用单像室内房角点所在的三条房屋框架线上的点、基于灭点方程解求影像外方位元素与室内框架线参数的方法。内容包括灭点方程的推导,利用灭点方程解算影像外方位角元素,基于影像外方位角元素解算影像外方位线元素与室内框架线参数。实验证明该方法在单影像室内三维重建中是可行的。     

车载移动测图系统外方位元素标定方法

全景相机因其360°大视场、旋转不变性等优点,逐渐被用于构建车载移动测图系统。标定是保证系统获取精确地理信息数据的重要前提。本文针对全景相机和定位定姿系统(POS)集成的车载移动测图系统,提出一种外方位元素标定的方法。首先,在实际场景中布设高精度已知控制点。其次,构建全景球面模型,将全景影像通过球面投影反变换投影到该球面上,从球面上选择控制点而不是直接从存在扭曲的全景影像上选择控制点并得到其球面坐标。在建立点的相关性之后,结合地理参考绝对定位方程和坐标变换,求得全景相机相对POS的平移与旋转参数。最后,采用本文提出的标定方法,分别选择北京航天城和天津滨海新区进行试验。试验表明,GPS信号良好时,点的绝对定位中误差可达平面10.3cm、高程16.5cm;GPS信号不好时,点的绝对定位中误差为平面35.4cm、高程54.8cm;在较短距离范围内(3km),距离量测相对误差最大为5cm左右,GPS信号对相对量测没有明显影响。     

一种非量测相机近景影像外方位元素解算方法

本文提出了一种角椎体法和共线方程法联合解算非量测相机影像外方位元素的方法。工程应用证明该方法求解像片的外方位元素具有计算速度快、收敛性强、计算精度高等优点。     

Error analysis of exterior orientation elements on geolocation for a Moon-based Earth observation optical sensor

ABSTRACT

The Moon is a potential new platform for Earth observation. The advantages of its large-scale observational scope, long temporal duration, and multi-layer detecting of the Earth will undoubtedly advance our understanding of the Earth system. To carry out the observations from a Moon-based optical sensor, the geolocation error caused by exterior orientation elements need to be investigated. This paper analyses the error effects of exterior orientation elements on geolocation for an optical sensor. To estimate the error, we present a geometric image model and utilise some parameters to measure the image offsets. Through a large number of numerical simulations, the results demonstrate that the image offsets are not obvious influenced by the distance and observation angle at mid-high latitude of the Moon and have linear correlation with the increasing errors of the exterior orientation elements. Further, the relationship between the spatial resolution and errors of exterior orientation elements are revealed. Finally, the error characteristics for Moon-based Earth observation are discussed. It is expected that the conclusion drawn in this paper could support the study of a Moon-based Earth observation optical sensor.     

一种单像外方位元素的稳健估计方法

获取影像外方位元素是摄影测量学一直要解决的问题,传统的单像空间后方交会利用测量控制点来计算外方位元素,但是很多情况下用于计算的数据是包含粗差的,粗差出现的概率约占1%~10%。本文设计了一种稳健的单像空间后方交会计算方法,把控制点坐标作为未知参数对待并线性化共线方程,最终达到了剔除粗差的目标,提高了计算结果的可靠性,可得到控制点及像点坐标的精度评价。     

Transformation method of exterior orientation angular elements obtained via position and orientation system under Gauss-Kruger projection coordinate system

Data obtained via airborne position and orientation system (POS) is in WGS 84 global geocentric reference frame, while the national coordinate reference system for topographic mapping in China is generally Gauss-Kruger projection coordinate system. Therefore, data obtained via a POS must be transformed to national coordinate system. Owing to the effects of earth curvature and meridian deviation, there are some errors in the process of angle transformation from roll, pitch, and heading (Φ ,Θ ,Ψ )obtained dir...     

两步解法用于求解线阵CCD影像外方位元素

在线阵CCD影像外方位元素的求解过程中,外方位元素之间的相关性,导致法方程病态,最小二乘估计值误差较大。本文在分析以往解决方法的基础上,提出采用两步解法求解线阵CCD影像的外方位元素。该算法的实质是选择一个比单位矩阵更合适的正则化矩阵。试验结果表明该算法能有效地克服线阵CCD影像外方位元素间的相关性,定位精度较高,定向点精度在1个像素内,检查点精度在1.5个像素内。     

嫦娥一号立体影像的摄影测量内部精度估算

本文采用APOLLO影像模拟生成的嫦娥一号三线阵CCD影像及其卫星的轨道与姿态模拟参数,按等效框幅像片(EFP)法和自由外方位元素(FEO)法分别计算摄影测量坐标系内的外方位元素及模型点坐标,生成了数字高程模型(DEM)、等高线、正射影像及三维地形仿真影像,评估了从模拟月球三线阵CCD影像生成的摄影测量成果的预期精度。     

顾及系数矩阵误差的平面拟合新方法

针对整体最小二乘SVD解法在平面拟合中存在的复杂矩阵运算、无法考虑观测值的权值信息以及默认系数矩阵中所有元素均含有误差等问题,该文在原有误差方程的基础上,增加以系数矩阵中误差元素为观测向量的误差方程,并将误差元素作为参数进行求解。该方法利用最小二乘框架,解决平面拟合中系数矩阵含有随机误差的问题,简化了解算过程;不仅考虑了观测值的权值信息,而且只对系数矩阵中的误差元素进行改正。最后的算例证明了该方法在平面拟合中的可行性。     

ALOS PRISM自检校光束法区域网平差

针对ALOS PRISM三线阵传感器,综合镜头光学畸变、像元尺寸和主距变化等影响,构建内定向参数模型;同时利用多项武模型,描述影像的外方位元素变化特征,建立自检校光束法区域网平差模型.利用ALOSPRISM实际数据对内定向参数模型进行研究和优化.结果表明,合适的内定向参数模型能起到良好的定标效果.