全数字、全自动精确获取地理信息的产品--高分辨率航空立体相机HRSC-A

介绍了最初为火星飞行计划而开发的数字相机的各种可能的航空应用.这种多光谱、多线条和多立体遥控自动扫描设备能提供分辨率为10～20cm的数字正射影像和数字地面模型.当测量高度为6000m时,像素尺寸为24cm,并且在x,y方向的精度为 20cm,z方向的精度为 30cm.从1997年5月进行第一次航空试验以来,HRSC-A系统已经成功地应用在各种领域.本文是结合DLR、ISTAR(法国)和Geodan geodesie(荷兰)的共同努力而完成的,对电信网络规划、GIS应用、3D模型、环境监测、地图制图/地图更新和可视化等应用领域进行了重点试验.     

无人机遥感真正射影像高精度制图

近年来无人机低空遥感技术不断发展,利用无人机影像生成的真正射影像（TDOM）在成图精度、制作流程方面仍有提高的空间。本文采用固定翼无人机和专业摄影相机采集影像,布设地面控制点,提出了利用运动恢复结构（SfM）和多视立体视觉（MVS）工作流来生成高精度数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）的方法;对遮蔽倾斜部分进行阴影检测、DSM修编和多视影像纹理补偿生成TDOM;最后用TDOM上随机分布的检查点进行精度检查,水平精度为3.3 cm,垂直精度为7.5 cm;消除了DOM中倾斜和阴影部分,使建筑物保持垂直视角,生成的满足1：500比例尺高精度并消除倾斜阴影的TDOM可用于农村宅基地确权、国土规划设计等领域。     

UCD数码相机影像在武汉测区的应用

针对UCD数码航空影像在摄影测量中的空中三角测量和数字测图进行了相关的生产试验。试验结果表明UCD数码航空影像具有较好的成图精度,可以满足大比例尺航测成图的精度指标。根据试验结果对UCD数码影像的生产应用提出了若干建议。     

航空遥感平台通用物理模型及可变基高比系统精度评价

精度是高分辨率遥感和摄影测量的关键。影响精度的因素分为：成像系统误差和数据处理误差。航空平台系统误差较为复杂,因此本文聚焦航空成像系统设计方法,以降低航空成像系统误差为目标,从源头上为数据处理精度提供保障。目前航空数字成像系统种类繁多,但缺乏统一物理模型,使得航空相机系统采用人工拼接为多刚体（多相机）,结构复杂、体积大、成本高、精度难以刻画,容易受到震动和温度等因素影响,成像系统装机实用精度只能达到毫米量级。为此,本文构建航空遥感平台通用物理模型,由此归纳出现有航摄相机的四类对偶技术特征：一次-二次成像、外拼接-内拼接、单基线-多基线、非严格-严格中心投影;以此建立可变基高比时空模型,从而实现数字航摄相机内部光学机械参数与地表高程精度的表达,实现地表高程精度-光机参数贯通;进一步设计二次成像数字航摄相机原型系统及宽波段临边成像光谱仪,为目前多刚体拼接的一次成像航摄相机构建向精密光机单刚体、折反式同光路构建提供原型依据,为数字航摄系统构建和工业化奠定理论基础和原型实例参考。     

自动生成DEM的经验研究

近几年来，由数字影像匹配自动生成数字高程模型（ＤＥＭ）的方法已得了长足的进步，相应地涌现出了一批计算机软件，ＭＡＴＣＨ－Ｔ就是其中属于上层的系统之一。本文就该系统对由数字化航空像片自动匹配生成的若干ＤＥＭ，其精度和运算速度作了统计分析，结果表明，无论在精度和经济效益方面都胜过了传统的生成ＤＥＭ的方法。     

精密单点确定航空重力载体运动速度和加速度

载体运动速度和加速度的精确确定是航空重力中的关键问题之一。基于IGS发布的精密轨道和钟差产品,并对各种相关误差精确模型化,利用载波相位直接法计算速度和加速度。在静态条件下,水平方向的速度精度优于1.5 mm/s,加速度精度优于2.0 mm/s2;垂直方向的速度精度约为2.0 mm/s,加速度精度约为2.5 mm/s2。在动态条件下,与多参考站载波相位直接法精度相当,并且计算效率和解算成功率更高。结果表明了本文方法在航空重力中的有效性。     

航空数字摄影测量传感器系统新进展

近些年来,随着数字成像技术的快速发展,大幅面框幅式数字航空成像系统和机载三线阵成像系统正得到迅速推广和应用,本文根据数字成像系统的新特点及国内外主要研究方向,参考第21届国际摄影测量与遥感大会中关于该专题的49篇文章,对航空数字成像系统的数据处理与系统集成、Leica ADS40系统、VEXCEL/Microsoft UltraCamD/UltraCamX系统、Intergraph DMC系统、无人机（UAV）数字航空成像系统等研究方向进行了总结。     

基于UofC模型的多系统组合PPP解算性能分析

针对GNSS多系统组合进行PPP定位的问题,推导了基于UofC模型的多系统组合PPP的函数模型和随机模型。最后采用IGS观测站30 d的部分观测数据对不同组合模式的PPP进行了解算。试验分析结果表明：GNSS多系统组合PPP收敛时间与GPS单系统相比可以缩短30%~50%。对于定位精度,在观测时长较短时（如0.5 h）,GNSS多系统组合PPP整体上具有较优的定位精度,N、E方向偏差和标准差分别为0.3、0.5 cm和1.9、4.3 cm,短时间内由于对流层参数与垂直方向的强相关性,使得U方向精度稍差。此外,在卫星高度截止角大于40°的条件下,单系统可见卫星数不足从而导致无法进行连续定位,但多系统组合具有更多的可视卫星,仍能获得较好的定位精度,使其在建筑物密集区、山区和卫星遮挡较为严重的恶劣条件下具有实际应用价值。     

航空重力测量对飞机定位数据的精度要求

差分动态ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）定位系统的发展给航空重力测量的研究活动注入了新的活力。本文依据我国目前航空重力测量的总体技术指标，讨论了航空重力测量对ＧＰＳ数据的精度要求，并与目前ＧＰＳ所能达到的精度作了比较，结果表明：ＧＰＳ已能基本满足航空重力测量所需的精度要求，但为精确确定垂直扰动加速度必须结合应用高质量的数字滤波器。     

GNSS多系统动态精密单点定位性能分析

文中在GPS精密单点定位（PPP）理论与方法的基础上,给出了多系统组合的精密单点定位技术观测模型,采用GPS、GLONASS、GALILEO、BDS 四大卫星导航定位系统的实测数据,研究并分析了四系统组合PPP的定位性能。结果表明,多系统PPP精度较单系统有很大提高,GPS+GLONASS+GALILEO+BDS四系统组合动态PPP在三个方向平均偏差约为0.7 cm、0.6 cm和1.7 cm,收敛时间为15～20 min左右,并且多系统PPP在截止高度角增大时,依然有充足的卫星数量,当截止高度角达到30°时,依然能达到cm级定位精度,对机载动态数据进行PPP解算结果显示,四系统组合解算的结果与利用GrafMov的解算结果符合得最好,优于其他双系统和单系统PPP的精度。      

北斗三号MEO卫星非保守力建模

非保守力模型精度不高是制约BDS-3卫星定轨精度的主要因素之一。本文针对BDS-3 MEO卫星构建了地球辐射、天线辐射和箱体-两翼（BW）太阳光压模型,对典型的经验光压模型（ECOM1和ECOM2）进行补偿得到多个非保守力模型,收集全球观测网的数据进行定轨试验,通过轨道重叠互差和激光测距残差分析比较不同轨道模型的优劣。试验结果表明,经验光压模型是影响轨道精度的主要因素,在名义偏航模式下,ECOM2具有更好的表现,但ECOM1对卫星的姿态模式更不敏感。地球辐射和天线辐射会引起北斗卫星轨道径向约3 cm的系统性偏差,对二者建模后,几乎可以完全消除卫星C29和C30的激光残差系统偏差,但卫星C20和C21的系统偏差反而增大。此外,增加box-wing模型对于提高轨道精度也是有益的。     

格尔木市高精度数字高程基准模型研究

大地水准面（数字高程基准）为国家高程基准的建立与维持提供了全新的思路。然而,受限于地形、重力数据等原因,高原地区高精度数字高程基准模型的建立一直是大地测量领域的难题。本文以格尔木地区为例,探讨了高原地区高精度数字高程基准模型的建立方法。首先,基于重力和地形数据,由第二类Helmert凝集法计算了格尔木重力似大地水准面。在计算中,考虑到高原地形对大地水准面模型的影响,采用了7.5″×7.5″分辨率和高精度的地形数据来恢复大地水准面短波部分的方法,以提高似大地水准面的精度。然后,利用球冠谐调和分析方法将GNSS水准与重力似大地水准面联合,建立了格尔木高精度数字高程基准模型。与实测的67个高精度GNSS水准资料比较,重力似大地水准面的外符合精度为3.0 cm,数字高程基准模型的内符合精度为2.0 cm。     

一种区域实时对流层内插模型及其在PPP中的应用

利用反距离加权内插法,对基准站解算的天顶对流层延迟（ZTD）建立了区域实时ZTD模型,评估了该模型内插流动站对流层延迟对PPP定位精度和收敛时间的影响。试验表明：与传统ZTD采用参数估计的处理方法对比,二者解算得到的PPP精度在水平方向上效果相当,但在垂直方向上,模型内插对流层解算的定位精度提高约为5 cm,且能显著提高PPP收敛速度。说明应用本方法建立非气象参数的区域天顶对流层延迟模型能有效加快PPP的收敛速度,且提高定位精度。     

天线相位中心改正模型对PPP参数估计的影响

比较了IGS发布的相对天线相位中心改正模型与绝对天线相位中心改正模型,分析了两种不同模型对精密单点定位（PPP）参数估计的影响。结果表明,采用不同的天线相位中心改正模型,天顶对流层延迟（ZPD）的估值存在5mm左右的差异,接收机钟差参数存在3ns左右的差异,估计的测站坐标高程方向有1cm左右的差异。使用绝对天线相位中心模型估计得到的ZPD精度优于5mm,高程方向定位精度约为1cm,接收机钟差估计的精度达0.1ns。     

在线精密单点定位性能分析

对在线精密单点定位技术进行测试,分析了它的动态、静态定位精度和收敛速度,以及多系统卫星观测对这两者的影响。结果表明,在线PPP静态定位单天解的精度在水平方向可达mm级,高程方向可达mm~cm级,可在10~20 min内收敛;静态数据模拟动态解算的精度水平方向为2~3 cm,高程方向为4~5 cm,而实际动态数据的解算精度略低于此精度。GPS/GLONASS组合系统能加快定位收敛速度,尤其在GPS系统观测条件较差的情况下,能够同时显著提高收敛速度和定位精度。     

利用DEM进行星载SAR影像的几何精纠正

星载ＳＡＲ影像的几何精纠正旨在纠正原始ＳＡＲ影像上存在的各种几何变形，提高点位精度。星载ＳＡＲ影像上由地面高差引起的点位位移是多山地区星载ＳＡＲ影像上的主要几何误差。简单采用二维变换函数（如多项式）无法改正该项误差，必须建立ＳＡＲ影像的三维构像模型，并利用数字地面高程模型（ＤＥＭ）来改正包括该项误差在内的ＳＡＲ影像上的所有几何误差。本文对ＳＡＲ影像的传统三维构像模型进行了分析和模型定向试验，发现在没有准确的轨道参数和原始成像参数的情况下，模型定向的精度很差，因此这里提出了一种新的ＳＡＲ影像的三维构像模型。该模型克服了传统模型依赖原始成像参数的不足。山东试验场ＥＲＳ—１星载ＳＡＲ影像数据的处理试验表明，该模型的定向精度可达地面３６米（ＥＲＳ—１星载ＳＡＲ影像的标称地面分辨力为３０米）。     

叶绿素吸收的光合有效辐射比率的遥感估算模型研究

光合有效辐射比率（FPAR）是陆地生态系统碳循环研究的重要参数。根据FPAR的物理意义，本文提出了有效FPAR的概念：即叶绿素吸收的FPAR（FPARchl），利用模拟数据建立了有效FPAR信息模型。探讨了基于叶绿素含量估算有效FPAR的可行性，为进一步采用有效FPAR来估算NPP／GPP提供思路和途径。利用实测数据对有效FPAR模型进行验证表明：（1）叶片吸收的FPAR（FPARleaf）与有效FPAR（FPARchl）之间的差异较大。FPARchl通常不足FPARleaf的50％，两者之间虽存在一定的相关性，而这种相关性是非线性的；（2）叶绿素含量与FPARleaf的相关性较高，而与FPARchl的相关性更高，基于叶绿素含量可以以较高的精度估算FPARleaf和FPARchl经过验证，估算的平均相对误差分别为2．90％和6．6％；（3）应用模拟数据建立的FPARleaf及有效FPAR模型均在叶绿素含量大于20μg／cm。时估算的精度较高，而低于20μg／cm^2时估算的精度较低，本文中叶绿素含量大于20μg／cm^2的60个样本的FPARleaf及FPARchl的估算的平均相对误差，分别为1．79％和5．07％。     

UC-X系列航空数码像机几何精度评价

量测型相机的几何精度直接决定了其影像成果的优劣,遵循经典理论的实验室和检校场评价方法对客观条件要求较高,不容易实现。本文提出了一种基于数码影像进行空中三角测量和数字地表模型(DSM)的UCX系列航空数码像机几何精度评价方法,省去了繁琐的精密定标环节和野外作业工序,实现了对数码航空像机的定位精度估算。试验表明,UC-X系列航空数码像机影像的相对定向中误差优于2μ,绝对定向中误差约为0.5个像元。     

无人机航空摄影测量系统在农村土地确权中的应用

介绍了用PPSG UAV对双鸭山市郊区2．5 km2地域（农村土地承包经营权确权双鸭山试点）试验区进行无人机航摄,无人机搭载非量测型相机获取低空遥感数据,计算机安装专业空三解算软件处理具体影像,最终取得数字正射影像图（ DOM）、数字表面模型（ DSM）,通过数据分析了该系统的空中三角测量成果的精度和数字正射影像图（ DOM）、数字表面模型（ DSM）的精度,都达到了航空摄影测量地理信息数字成果比例尺1∶1000的成图精度。     

面阵CCD数字航测相机影像几何拼接误差模型与分析

分析了多镜头、多面阵CCD航空影像的几何特点;构建了利用多个面阵CCD影像合成大像幅、中心投影数字航空影像的误差模型;详细分析了影像拼接误差对成图精度的影响;同时,从理论上推导出建立多面阵CCD数字航空测量相机系统所涉及的若干关键技术指标,并通过模拟数据验证了理论分析的正确性.