倾斜相机式投影的几何解法及其与外心投影的比较

本文根据透视投影的基本原理,给出了关于倾斜相机式投影的几何解法,在此基础上分析了倾斜相机式投影与外心投影的异同,提出了二者比较的一致性条件,并给出了实例验证。     

地球的“倾斜相机”式透视投影

引言空间图像提供了地球的壮观景色,它通常显示的是一个不同于空间背景的弯曲地平线,并且陆地和海洋形成鲜明对照。这些由地球轨道卫星拍摄的图像是一种形成于照相机聚焦平面上的透视投影。透视点或照相机的焦点是一个位于地表与无穷远之间某一空间位置上的点,照相机的聚焦平面通常倾斜于焦点与地球球心的连线。空间图像通常可以以一组经线、纬线和陆地轮廓线的透视投影来模拟,投影面就是位于透视点和地球之间的某个空间点上的倾斜平面。透视     

椭球面三角形外心的地图代数解法

椭球面三角形外心到3个相邻顶点的大地线距离都相等。面向椭球面空间的外心大地坐标的求解对于椭球面Voronoi图的生成和椭球面Delaunay三角网的构造具有重要作用。利用基于地图代数理论的矢栅结合方法,首先基于地图代数测地变换建立高精度椭球面空间距离场,再通过边界跟踪配对确定外心所在的栅格范围,最后通过数值计算内插生成初始等距点并不断逼近外心的精确大地坐标。试验结果表明,采用本文方法求解的椭球面三角形外心大地坐标,在103~104 km跨度内其定位误差小于0.001m,且算法非常适用于海量空间数据的高精度快速计算。     

CCD阵列相机的几何标定

提出了一种ＣＣＤ阵列相机几何标定的多级处理方法，根据几何成像原理，该方法把相机内外部参数分开求解，而在内部参数标定过程中，又把各内部参烽的标定分阶段进行，这种标定方法是建立在严格的几何约束关系之上的，它克服了传统的整体参数标定方法中各未知参数的相关性影响，从而保证了标定结果的数据一致性和精度。实验验证了本文方法的优越性。     

CCD阵列相机的几何标定

提出了一种CCD阵列相机几何标定的多级处理方法。根据几何成像原理,该方法把相机内外部参数分开求解;而在内部参数标定过程中,又把各内部参数的标定分阶段进行。这种标定方法是建立在严格的几何约束关系之上的,它克服了传统的整体参数标定方法中各未知参数的相关性影响,从而保证了标定结果的数据一致性和精度。实验验证了本文方法的优越性。     

地图投影变形性质的微分几何证明

一、前言地图投影的根本问题就是在满足某种条件要求下,如何把地球表面投影到平面,使它成为编制地图的数学基础,本文试用微分几何方法研究地图投影变形性质(等距、等角、     

高斯-克吕格投影与横切圆柱透视投影的比较

给出高斯－克吕格投影的推导思路、方法以及透视投影的详细推导过程，并提供两种投影的推导结果：一组实用的高斯－克吕格投影公式和一组透视投影公式。文章的最后对两种投影的异同进行比较。     

遥感卫星CCD相机数据的系统几何校正

本文叙述ＣＣＤ相机遥感数据的几何校正方法，特别是在预处理系统中实现校正的算法。     

圆柱投影,圆锥投影和方位投影的统一数学模型及应用比较研究

本文对3种常用投影,即圆柱、圆锥与方位投影,提出一种统一的数学模型并研究了投影变换规律。在比较研究的基础上提出了一个常规地图投影分类系统表,并在应用举例中,列出了这些投影之间的相对关系。     

线阵推扫式相机高精度在轨几何标定

基于偏置矩阵和探元指向角构建了线阵推扫式相机的在轨几何标定模型,并给出了相应的参数求解方法。分析了线阵推扫式相机物理内参数模型与指向角内参数模型的区别与联系,对物理模型到指向角模型的演化过程进行了推导,分析了偏视场相机与正视场相机在使用指向角模型时的不同,并分别给出了两者的具体计算公式。利用嵩山检校场高精度控制数据和天绘一号高分影像验证了本文的模型和解法。实验结果表明,本文的标定模型和求解方法可解算出稳健可靠的内参数;两次标定结果相比,95%的样本探元沿轨方向的指向差异小于0.1像元,93%的样本探元垂轨方向的指向差异小于0.2像元。经在轨几何标定,影像定位精度显著提升。     

高精度遥感影像的空间投影几何精校正

几何校正为影像预处理工作做了技术准备。其精度直接影响着后续工作的质量。目前,高精度遥感影像因其空间分辨率较高、数据产品格式复杂,在实际应用中对其进行几何精校正(包括正射校正)还存在许多问题。在地面控制点(Ground Control Point,GCP)分布不均或数量不足的情况下,运用空间投影加密控制点的方法,能有效解决此类问题。本文以Quick Bird遥感卫星影像为例,阐述了该方法的可行性。     

基于Web Mercator投影的几何精校正及精度分析

Google Earth遥感影像图具有直观、免费、时效性强等特点,已逐渐应用于工程领域。分析了几何精校正的原理和方法;探讨了Web Mercator投影以及ArcGIS、ENVI用于GE遥感影像精校正的具体实施步骤和精度,以期为GE用于工程实践提供思路与方法。     

无人机载单CCD四波段多光谱相机的几何预处理

无人机遥感具有机动灵活、时效性强等众多优点,在减灾灭灾和其他应急事件中具有快速获取遥感影像的能力,成为卫星、航空遥感有力的补充。单CCD四波段多光谱相机,以其性能可靠、方便灵活、小巧便携及适用性强等特点,能同时适用于多种航空遥感平台(如小型机、无人机、飞艇及气球等)。因此无人机载单CCD四波段相机在环境监测、资源调查、地质勘探和农业调查等多个领域,具有较好的应用前景。对无人机载单CCD四波段多光谱相机进行几何预处理,以便后期进一步的遥感影像研究。     

基于二面投影原理的单张像片的连续制图

考虑利用卫星像片进行制图问题，对于需要两张或更多张卫片才能覆盖的地区进行连续制图时，需要研究多张卫片的图像镶嵌问题，利用二面投影原理对卫片原的镶嵌问题进行了研究，主要考虑两张相邻卫片的几何配准问题。     

极区高斯投影与日晷投影的比较

为解决传统球面高斯投影公式在极点处的奇异问题,通过引入余纬度对原有投影公式进行改进,推导了极区高斯投影非奇异公式;基于该公式推导了极区经纬线投影方程,并结合日晷投影进行长度变形及子午线偏移角分析。结果表明,在余纬度很小时,高斯投影与日晷投影非常接近,即其经纬网与日晷投影近似;在极圈内高斯投影长度变形小于日晷投影,其经线与日晷投影经线的最大偏移角为2.4688°,而在纬度80°以上,最大偏移角为0.4386°。极区非奇异高斯投影公式满足了极区内连续投影的需求,可为极区海图绘制提供理论依据。     

TDI CCD交错拼接推扫相机严格几何模型构建与优化

时间延迟积分电荷耦合器件(TDI CCD)交错拼接推扫相机,是指焦平面上交错成两行排列多个TDI CCD阵列,并采用推扫成像方式的光学相机。为兼顾空间分辨率与地面覆盖宽度,当前较多的高分辨率光学遥感卫星都搭载了此类相机。本文总结了此类相机的成像原理和特点,基于成像瞬间多片CCD共享一套外方位元素的特点构建了该类相机的"整体几何模型"。针对定位过程中的外部误差和内部误差,基于整体几何模型设计了相应的内外误差补偿方案,对该类相机几何模型的优化进行了研究。以8片TDI CCD交错拼接的天绘一号(TH-1)卫星高分相机原始影像为试验数据设计了多组试验对本文方法进行验证。结果表明:本文的整体几何模型可严格描述该类相机的原始几何物像关系;仅进行外部误差补偿时,影像定位精度显著提升,但各分片CCD影像残留有不同的系统误差;仅进行内部误差补偿时,影像定位精度没有显著提升,但各分片CCD影像定位精度的一致性得到明显改善;对内部、外部误差均补偿后,影像在X、Y、Z方向的定位精度皆优于2m,且各分片CCD影像定位精度具备一致性;将计算出的内部误差补偿参数应用于成像时间间隔22d的其他多景影像时仍达到了同样的定位精度。     

TM影像几何校正算法的精度比较

同大多数的线阵推扫式影像相比,TM影像作为双向扫描型的影像其几何校正方法有其特殊性和复杂性。针对这个问题,本文简要介绍了一般多项式、空间斜墨卡托投影、有理函数模型等几种几何近似校正算法,并利用广州地区的TM影像进行了各种试验分析和精度比较。结果表明:同其他方法相比,空间斜墨卡托投影是一种较好的算法,校正精度最高,能够达到一个像素左右,而且该方法不受地形起伏的影响,无需地面高程信息。