基于GeoEye-1立体像对影像提取建筑物高度的方法研究

在城市规划、公共管理、防灾减灾和导航等领域,高精度的城市建筑物三维信息发挥着重要作用。传统的建筑物高度信息获取方法具有成本较高、精度较低、时效性差的缺点。随着亚米级的高空间分辨率遥感卫星的发展和普及,基于遥感卫星立体像对数据反演建筑物高度信息的方法受到广泛关注。基于GeoEye-1卫星数据,本文提出了一种自动化程度较高的建筑物高度信息提取方法。首先,利用有理函数模型对GeoEye-1立体像对数据进行几何校正,生成数字表面模型;然后,基于多窗口滤波方法,在无须辅助数据的情况下,利用数字表面模型生成数字高程模型,通过叠置分析提取建筑物的高度信息;最后,根据建筑物轮廓数据绘制研究区建筑的高度分布图。研究结果表明,该方法在多种地表类型上提取出建筑物的高度信息具有较高的精度,具有操作简单、处理速度快等特点。

基于分形理论与GEOEYE-1影像的NDVI连续空间尺度转换模型构建及应用

基于GEOEYE-1多光谱影像、以归一化差分植被指数(NDVI)为研究对象继续就分形方法在高空间分辨率基础图影像中的适用性进行研究,并就分形模型构建最合理尺度层级的确定进行细致探讨.实验表明,基于分形理论的NDVI连续空间尺度转换模型构建方法适用于高空间分辨率遥感影像;在给定的条件下,NDVI尺度转换分形模型构建时最合理尺度层级存在且可计算.研究使得分形方法所适用的反演量类型及基础图空间分辨率范围皆有大的扩展.

基于P5像对与GeoEye-1影像的近地表地层产状的提取

通过对P5立体像对、GeoEye-1影像的处理与分析,分别进行了数字高程模型的提取和地层的划分,用检查点法和目视检查法对提取的数字高程模型的误差评估结果显示,误差在5m以内,满足产状提取的要求。根据地层划分结果,在不同时代的地层边界处和同时代地层内部选择岩层三角面发育较好、产状相对稳定的区域,选取用于地层产状提取的点,并获取其三维坐标,然后在MATLAB环境下根据三点法或多点拟合法原理及公式编程提取地层产状。野外验证结果表明,提取的产状倾角误差均在6°以内,其中85%的误差在4°以内,中误差在3°以内,均在定量研究可接受的范围之内,并分析和总结了误差产生的主要原因。研究结果表明,利用P5立体像对与GeoEye-1影像提取近地表地层产状的方法,有效地约束了浅层构造的形态,减少了构造分析的不确定性,对柯坪的构造变形研究具有重要意义。

Geoeye-1全色与多光谱影像融合方法

针对传统的像素级融合方法对高分辨力影像融合存在较大光谱扭曲的问题,在分析了Geoeye-1传感器光谱响应特性的基础上,提出了一种适合Geoeye-1全色与多光谱影像融合的高保真方法。本文所提的方法的改进之处主要体现在两个方面:低空间分辨力全色影像的构建方式和空间细节信息注入系数的选取。利用澳大利亚霍巴特地区的Geoeye-1全色和多光谱影像进行了试验研究,从主观评价和定量分析综合评价了新方法与传统的影像融合方法的融合效果,结果表明新方法在光谱信息损失最少的情况下,较大地提高了影像的空间分辨力,与其他方法相比具有更好的综合性能。

基于GeoEye-1卫星影像的立体测图技术研究

以某试验区的GeoEye-1卫星遥感影像、外业控制资料等数据为基础进行影像区域网平差解算,对平差精度进行分析,并通过部分试验区外业调绘来分析GeoEye-1卫星遥感影像是否满足国家相应规范中1∶10 000、1∶5 000以及1∶2 000地形图修测要求,最终形成基于GeoEye-1卫星遥感影像的立体测图生产工艺流程。

基于GeoEye-1和DEM的富家坞铜矿区固体废弃物危险性分析

在ArcGIS支持下,利用1∶5万DEM对江西德兴富家坞铜矿区与铜厂矿区的汇流累积量和集水流域进行模拟,将该区划分为a、b两个流域,分水岭方向为NEE-SWW;将富家坞矿区所在流域a进一步划分为3个小的集水流域。在矿床学及采矿学等理论的支持下,利用美国GeoEye-1卫星数据,采用人机交互解译方式,对富家坞铜矿区固体废弃物分布进行了快速调查,查得其分布面积为2.105 km2。将固体废弃物分布与小流域划分结果进行空间叠置分析后认为:由于固体废物所在地段原始地形坡度陡,堆积厚度大,对下游的杨村等居民地构成泥石流灾害威胁;废弃物及裸露采场在地表水溶蚀下将对德兴市及其下游洎水的主要生活用水的水质产生严重影响。

Geoeye-1卫星立体像对处理试验

介绍基于LPS的立体像对处理流程,阐述通过ERDASLPS对Geoeye-1立体影像进行空中三角测量的方法。试验证明,利用少量控制点进行空三测量,其处理结果的几何精度较高并且完全可以满足1:5000及以下比例尺的各种测图要求。

基于Geoeye-1影像光谱特性的红树林冠层种类识别

基于Geoeye-1高空间分辨率影像与冠层实测高光谱数据,以广西北部湾五种红树群落为研究对象,分析影像光谱用于冠层种类识别的能力。首先研究红树林冠层光谱响应特征,再针对影像采用高光谱分析方法提取端元,结合实测训练样本进行不同方法的识别对比。结果表明:350～1 100nm谱段内以435,469,523,677,751和761nm为中心波段的红树群落冠层光谱表现最佳;木榄端元应用识别精度高于实测训练样本应用结果;光谱角制图法能够克服多光谱波段对全色波段分辨率的影响,并有效获取冠层轮廓。利用Geoeye-1影像光谱信息可有效识别三种红树植被,种类最高识别精度达93.03%。研究证实高空间分辨率影像光谱信息的重要性,从机理和应用角度为面向对象红树林种类识别提供了依据和参考。

GeoEye-1立体像对定位精度分析及应用

对GeoEye-1立体定位模型进行初步研究,给出消除RPC模型系统误差的控制点选择和区域网平差方案。结合PixelGrid进行了基于不同布点方案下区域网平差实验,并和INOKOS定位精度进行对比分析。结果表明,加入少量控制点(1～9个)可明显消除RPC模型系统误差,平面精度达到0.2～0.3m,高程精度达到0.5m,能满足公路勘测选线1∶2000测图要求,高分辨率正射影像和数字地面模型可直接用于公路勘测选线设计。

高原山区WorldView-2和GeoEye-1立体像对定位精度研究

随着光学高分辨率卫星传感器的发展,新型传感器能够提供分辨率高且基高比大的立体像对以获取高精度的DEM。本文以高原山区同一区域的WorldView-2和GeoEye-1影像为数据源探索两种卫星立体像对定位精度的共性及差异。试验结果表明,在无控条件下WorldView-2影像平面精度优于GeoEye-1影像,而GeoEye-1影像高程精度优势明显。有控制点时,1~2个控制点可以大大提高WorldView-2和GeoEye-1卫星的影像定位精度:WorldView-2平面和高程平均误差分别为1 m和3 m,GeoEye-1平面和高程平均误差均小于2 m。继续增加控制点对定位精度提高不明显,有理函数模型具有与严格物理模型几乎一致的精度,但严格物理模型高程精度相对较高。控制点不均匀分布时,严格物理模型的定位精度变化明显,而有理函数模型定位精度波动较小。

基于GeoEye-1影像的城区建筑物提取方法研究

在传统信息提取方法的基础上,提出监督分类和规则分类相结合的方法以及基于知识规则的多尺度分割方法进行建筑物的提取,旨在简单高效地从高分辨率影像数据中准确提取出城区建筑物,并通过北京市区的GeoEye-1影像进行方法验证。结果表明:提出的两种方法的Kappa系数均达到了87%,相比传统的监督分类方法提高了22%,其中生产者精度提高了30%以上,精度较高,而且这两种方法原理简单,适于流程化操作,具有明显的优越性。

GeoEye-1影像数据融合方法评价

本研究针对高分辨率GeoEye-1影像,选取IHS变换、主成分变换、Gram-Schmidt变换、高通滤波、小波变换和Pansharp六种融合方法,利用定性与定量的方法对各种方法的融合结果进行评价。结果表明,实验中的6种融合方法,Pansharp效果最好。

基于GeoEye-1立体像对的风电场大范围地形测量方法

基于Geoeye-1卫星影像立体像对完成了甘肃环县地区某风电场约200km2的测图工作,为风力发电项目大范围地形测量提供了一种新的快速高效的作业模式。相较于传统测量方法,该作业模式能够更好地满足风力发电项目测图范围大、设计工期紧的需求,成图精度介于1∶2000比例尺测图及1∶5000比例尺测图之间,并可提供高分辨率的DOM及高精度的DEM产品,更好地辅助风电场设计。其提供的大范围地形,可极大程度地满足设计变更的需要,降低工程成本。

GeoEye-1在矿山开发遥感调查中的应用

利用GeoEye-1高分辨卫星遥感影像可以快速查明矿产资源开发状况,通过地理信息系统技术实现采矿权数据图层与遥感解译专题图层进行叠加分析,判断矿产资源开采点(面)的合法性界内开采、无证开采、越界开采等,能及时地为矿政管理部门整顿矿产资源开采秩序提供执法依据和技术支撑。

基于GeoEye-1高分辨率卫星影像的1∶1万地形图精度分析

以GeoEye-1卫星影像为源数据,利用DPGrid作为内业平差、精度评定软件,以新疆某一测区为例,探讨了利用GeoEye-1卫星影像制作1∶1万地形图的方法,并对像控点起算点个数、分布情况对其精度的影响进行了分析。

应用于城市森林监测的WorldView-1与GeoEye-1融合效果评价研究

采用Brovey、HIS、PanSharpen、Gram-Schmid、PCA、Wavelet等融合方法对World-View全色与Geoeye-1多光谱影像进行融合处理,在传统的光谱还原、纹理清晰度指标的基础上,引入植被权重的改进相似度定量评价法,其以人眼的视觉特性为出发点,侧重于图像的结构信息和光谱与纹理的均衡度,并着重考虑林业遥感尤其城市森林资源监测应用中对突出植被信息的要求,利用MatLab构建评价程式,通过对G_MMSIM及常规指标的综合比对分析,认为此法与目视判读较为接近,可以在评价实践中予以应用,同时,得到PCA和Gram-Schmid效果最优,PanSharpen稍差的评价结果。

GeoEye-1立体像对在公路勘测中的应用研究

高分辨率遥感影像获取公路沿线空间地理信息速度快、信息丰富,其立体像对可定位测图。对基于0.5 m分辨率GeoEye-1立体像对在公路勘测中的应用技术进行了研究,给出了利用GeoEye-1立体模型制作公路数字高程模型和大比例尺测图的流程,采用GPSRTK布设地面控制点,通过空三平差消除RPC模型系统误差,实验结果表明可提高GeoEye-1立体像对定位测量精度。对GeoEye-1立体像对在公路勘测设计中的产品类型和应用模式进行了探讨和展望。

GEOEYE-1多光谱与全色影像融合的适应性及质量评价研究

对比分析了HPF融合、小波变换融合、Gram-schmidt变换融合、Pansharp变换融合、PCA变换融合对Geo-eye-1影像的适应性,并采用信息熵、标准差、影像梯度、偏差度、光谱扭曲程度和平均梯度等影像融合定量评价指标,对每种融合方法进行融合质量评价.

GeoEye-1立体像对定位精度及其应用分析

探讨了基于有理函数模型的GeoEye-1立体定位方法,并使用澳大利亚Hobart地区立体像对进行了有关试验研究,结果表明,GeoEye-1立体影像无地面控制点的平面精度在3.0m之内(CE90),高程精度约为10.1m(LE90);在良好的地面控制点的支持下,平面和高程精度均优于0.5m(RMSE),基本可满足国家1∶5000基本比例尺地形图测图要求。

利用有理函数提取GeoEye-1立体像对数字高程

本文探索利用高分辨率卫星GeoEye-1卫星获取数字高程模型辅助重力改正的方法。本文介绍了有理函数模型提取立体像对中高程的技术流程,通过与地面实测控制点的对比,分析在有控制点和无控制点情况下有理函数模型提取结果的精度。研究表明有理函数模型正逐渐成为高分辨率卫星提取地形地貌的重要方法。