用RPC替代星载SAR严密成像几何模型的试验与分析

将推扫式光学卫星遥感影像与雷达影像的成像特点进行比照和分析,从理论上阐述RPC模型拟合SAR严密几何成像的可行性.然后,介绍求解RPC参数的基本方法和流程.在实验部分,采用不同分辨率的SAR数据作为实验数据,计算分母不同且为三阶的RPC模型拟合严密成像几何模型的残差.实验结果证明,无论对高分辨SAR影像或是中低分辨率的SAR影像,RPC模型拟合严密几何成像模型都达到了较高的精度,可以取代严密成像几何模型进行摄影测量处理.     

基于严格仿射变换模型的遥感影像RPC参数求解

提出了利用少量地面控制点,采用基于严格仿射变换模型求解遥感影像的RPC参数,并对CBERS-02B卫星HR相机遥感影像进行了试验,获得了一些有意义的结论。     

资源三号测绘卫星三线阵成像几何模型构建与精度初步验证

根据资源三号测绘卫星的总体设计,分析资源三号卫星高精度几何处理的关键问题,结合资源三号测绘卫星几何特性,提出基于虚拟CCD线阵成像技术的资源三号测绘卫星成像几何模型。利用资源三号卫星第一轨影像大连地区数据,完成前视、正视、后视的传感器校正产品的生产试验,不同控制点情况下进行平差试验,初步生产该地区的数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）,精度验证结果表明在试验区四角布设控制点的情况下DOM平面精度优于3m,DSM高程精度优于2m。与国外相近分辨率的卫星相比,资源三号测绘卫星可以达到较高的几何精度。     

三行线阵扫描数据的平差方案及精度分析

本文对平行排列的三行线性阵列扫描仪获取的数据,按不同的平差方案做了大量实验和理论分析,找到了平差系统不定解条件和使平差系统有最佳几何状态的参数选择方案。     

三线阵测绘卫星的偏流角改正问题

简要介绍了三线阵测绘卫星的基本工作原理,分析了偏流角产生的原因及其对三线阵相机立体摄影覆盖的影响,提出了采用对卫星进行偏航姿态控制以改正偏流角的策略,给出了对卫星姿态控制系统偏流角改正的控制精度要求,并对偏流角改正的有效性进行了评估.     

三线阵测绘卫星的偏流角改正问题

简要介绍了三线阵测绘卫星的基本工作原理,分析了偏流角产生的原因及其对三线阵相机立体摄影覆盖的影响,提出了采用对卫星进行偏航姿态控制以改正偏流角的策略,给出了对卫星姿态控制系统偏流角改正的控制精度要求,并对偏流角改正的有效性进行了评估。     

基于RPC模型的线阵卫星影像核线排列及其几何关系重建

针对核线影像无几何模型的问题,提出基于有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficient,RPC)模型,利用投影轨迹法制作线阵推扫式卫星核线影像及其几何模型的重建方法。利用SPOT 5 HRG、CBERS 2-03异轨立体像对和SPOT 5 HRSI、RS P5、GeoEyeI、KONOS同轨立体像对重建的核线影像几何模型上下视差的中误差在0.2个像元之内;利用重建几何模型和原始影像几何模型进行前方交会计算所得到的地面点平面中误差在1 m之内,高程中误差在0.3 m之内,验证了本文方法的可靠性。     

卫星摄影三线阵CCD影像的EFP法空中三角测量(一)

系统地介绍了EFP法空中三角测量的基本思想、EFP像点坐标计算、平差的数学模型和卫生摄影测量的数字模拟,并以模拟数据进行了自由网＋控制点平差、外方位元素量测值参与平差、外方位元素量测值常差的分离以及区域平差等实验计算和实验结果分析。通过研究分析得出结论：（1）三条基线的航线可以保证三线阵CCD影像光束法平差的几何强度;（2）控制点可以布设在航线首末端,二线交会区的高程精度比三线交会区仅低约1.4因子;（3）外方位元素观测值是三线阵CCD影像光束法平差不可缺少的数据,经过平差可以不同程度地提高平差的高程精度。即使外方位元素观测值达到现代的精度,光束法平差的高程精度仍比直接前方交会高,所以三线阵CCD相机比单线阵、双线阵相机在全球性无控制卫星摄影测量或外星球摄影测量方面有更大的优势。     

重复观测条件下线阵卫星影像直接定位

考虑卫星影像重复观测性, 利用已精确定向影像增加多余观测, 通过与新获取影像联合平差实现了无控制点影像直接定位。针对线阵光学影像逐行推扫成像的特点, 内插新获取影像姿态轨道值, 推导与已定向影像直接联合定位的数学模型, 并给出了各类观测值权的确定方法。最后通过试验验证了无控制点情况下进行已精确定向影像与新影像联合平差是可行的;结果表明要达到无控制点高精度定位目的,应尽量选择与新影像间重叠度高、分辨率高的已定向影像。为对地观测数据的实时化处理提供了思路。     

物方空间几何约束下的有理函数成像模型三维重建

提出一种基于有理函数成像模型的铅垂线轨迹算法,可以在传感器的摄影参数未知的情况下进行有几何约束的快速影像匹配。利用IKONOS线阵列CCD立体影像进行影像匹配和三维重建,验证该方法的实用性。     

卫星摄影三线阵CCD影像的EFP法空中三角测量(二)

4 平差方案及模拟数据平差实验4.1 自由网+控制点空中三角测量由前方交会(2.1)式,后方交会(2.2)式以及外方位元素平滑制约条件(2.3)式,可以构成类似经典的光束法空中三角测量,但由于EFP像点坐标是推算出来的,所以控制点不宜直接参与平差过程.于是平差要分成自由网平差及利用控制点作三维线性变换两个步骤.另一方面,卫星摄影中起始角元素大约在±0.5°左右,对于经典空中三角测量,角元素起始近似值均可按零处理.但在EFP平差中,φ角起始值φ0对空中三角测量,像元素起始近似值均可按零处理.在EFP平差中,φ角起始值φ0对整条航线的几何状态影响很大,必须采用特殊的程序预先加以确定.我们采用不断步进φ角值,比较由前方交会及(1.2)式计算的Y视差的均方根值最小者,即作为φ的最佳起始值.平差框图见图4.     

SPOT5 HRG严格物理模型转换成RPC模型的方法

SPOT5 HRG使用的越来越多,使用SPOT5 HRG进行测图,就必然需要推导SPOT5 HRG严格物理模型,通过推导SPOT5 HRG严格物理模型,我们发现该模型计算量很大,为了解决这个问题,我们使用虚拟点阵将RPC模型和严格物理模型联系起来,这样就能将SPOT5 HRG物理模型转换为RPC模型,最后用实际生产数据检验了该RPC模型的正确性     

线阵影像GC3多视匹配及其扩展模型研究

介绍了GC3线阵影像多视匹配模型,给出了该模型的匹配流程.分析了GC3模型在降低计算量方面的不足,给出了其扩展模型AMMGC.结果表明,GC3模型能够利用多张线阵影像信息,解决相似特征误匹配问题,提高匹配可靠性;AMMGC模型能够综合利用匹配、检查手段,在获取GC3模型等价匹配效果的同时,将匹配计算量平均降低至原先的68.97%.     

线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较

线阵推扫式影像严格几何校正需要轨道星历参数和传感器参数 ,但在实际应用中有时无法得到这些数据 ,此时一般采用直接线性变换、一般多项式、改进多项式、有理函数等模型进行近似几何校正。在简要介绍了几种近似算法的数学模型后 ,重点讨论了利用SPOT和IKONOS图像所进行的各种实验分析和精度比较。结果表明 :有理函数模型精度最高 ,可达到子像素级 ;直接线性变换模型的精度在控制点分布状态良好时可达到 2个像素 ;一般多项式模型的精度 ,对于平坦地区的影像大约在 1个像素左右 ,但受地形起伏的影响较大 ;改进多项式模型的精度随多项式的阶数变化而变化 ,几乎不受地形起伏的影响 ,选择适当阶数的改进多项式模型可以获得较高的几何校正精度。此外 ,在选择某一种方法进行线阵推扫式影像近似几何校正的时候 ,还应该综合考虑精度、算法复杂性、对已知数据的要求等多种因素。实验表明 :对于线阵推扫式影像的近似几何校正 ,改进多项式模型精度较高、计算量较小、对控制点要求较低 ,是一种较好的近似几何校正算法     

集成影像与LiDAR数据重建3维建筑物模型研究

3维建筑物模型重建一直是测绘、遥感等领域研究的热点.机载激光雷达(LiDAR)技术已经成为3维建筑物模型获取的一种重要手段.但现阶段机载LiDAR数据的点间距一般为m级,其空间分辨率远低于摄影测量常用的cm级分辨率航空影像.基于LiDAR数据所重建的建筑物模型的精确性与细节性相对较低.摄影测量技术与LiDAR技术具有很强的互补性,两者结合可满足高自动化、更精确、更细节的重建要求,是目前极具前景的建筑物模型重建方法.     

基于倾斜摄影三维模型纹理自动获取及映射研究

本文针对大规模三维城市建模表面纹理信息的需求,提出了采用倾斜摄影技术获取建筑物纹理信息,并进行纹理贴图的自动提取与映射的方法。经过试验得出结论,自动的纹理获取与映射方式较地面摄影、人工后期处理等方式很大程度上提高了工作效率,节省了项目成本、减少了不必要的投入。     

三线阵影像外方位元素平滑方程自适应光束法平差

外方位元素数据是影响光学卫星影像几何定位精度的重要因素,其精度不仅取决于姿态和轨道测定系统的精度,还与卫星平台稳定度紧密相关。在实际卫星工程中,姿态测定系统存在突变现象,导致处理航线中上下视差发生较大变化。本文在全三线交会EFP光束法平差理论基础上,提出在光束法平差中采用外方位元素自适应分段平滑策略及其数学模型。即根据立体影像上下视差差分数据,对立体影像进行自动分段;在此基础上,对不同段的外方位元素平滑方程赋予不同权值,共同参与光束法平差。通过实际卫星影像试验表明,该方法可有效抑制卫星姿态测定系统突变对立体影像无控定位精度的影响,尤其是高程精度改善显著。     

基于资源三号卫星影像制作DSM数据方法探讨

基于资源三号卫星影像,利用像素工厂软件制作DSM数据的实践,详细介绍了DSM数据生产的流程、质检方法及作业中遇到的难题,并进行详细分析,提出了解决方案,为今后的测绘项目生产提供了作业思路,积累了宝贵经验。     

SPOT影象的解析摄影测量处理

SPOT立体影象具有良好的基高比和空间分辨率,可以利用解析摄影测量仪器对之进行精确而有效的处理,以求解外方位元素,测制或修测地形图,获取数字高程模型以及制作正射影象。本文分析了SPOT影象的几何特性,建立了SPOT立体象对求解的数学模型。利用作者研制的SPOT影象光束法平差程序、C-100解析测图仪上SPOT象对测图软件和在OR-1正射投影仪上制作SPOT正射影象的相应软件,对法国马赛地区的一对SPOT立体象对进行了试验,获得了满意的结果。     

SIMO-MIMO模式城市建筑群下视阵列SAR三维仿真

真实下视阵列SAR系统的缺失,给该技术数据获取及进一步技术研究带来了困难,下视阵列SAR三维仿真的研究具有重要意义。为了有效反映下视阵列SAR技术在建筑物耸立的城市区域的三维成像优势,本文采用单输入多输出（SIMO）和多输入多输出（MIMO）两种模式仿真了城市建筑群下视阵列SAR回波数据,并对两种模式的回波数据进行了三维距离多普勒成像处理,通过SIMO模式成像结果、MIMO模式成像结果分别与原始地形的差分对比,验证了本文方法的有效性及两种模式的优劣性。