多源卫星遥感影像的光束法区域网平差

尝试将光束法区域网平差模型从单一数据扩展到多源数据,以线阵CCD和SAR两种遥感影像构像模型为例,建立一种"复合式"光束法区域网平差模型,并定义相应的权矩阵,通过整体答解获得像片的外方位元素和加密点的大地坐标。利用一组由三幅不同卫星影像构成的区域网进行平差试验,试验结果证明该平差模型的正确性,并分析影响平差精度的因素。

大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法

提出了一种大范围倾斜多视影像自动连接点提取和光束法区域网平差算法。首先利用POS数据对倾斜影像进行矫正并预测候选像对,使用SIFT特征进行影像匹配;然后利用并查集数据结构实现多视影像间连接点对应关系的快速确定;最后将POS数据和控制点数据作为带权观测值进行平差解算。选取3种典型的倾斜相机系统(组装轻量级倾斜相机、国产SWDC-5相机、微软UltraCam相机)进行了试验,结果表明,本文算法能够适应国内外流行的倾斜摄影系统,且一次性可处理的影像数目超过2000张;在相同条件下倾斜影像光束法区域网平差的整体精度优于传统垂直摄影情形,实际精度可以达到水平方向0.75 GSD,高程方向2.0GSD。

无人机影像自检校光束法区域网平差精度分析

无人机遥感系统一般搭载非量测型数码相机,该类型相机的内参数未知或部分未知,获取的影像存在畸变。设备运输、航摄飞行等动态环境因素对相机内参数的稳定性产生影响,导致区域网平差的精度降低,甚至平差失败。对无人机影像的系统误差源进行分析,给出了畸变差改正模型,自检校光束法平差模型及平差精度估计公式。试验证明:自检校光束法区域网平差可以减弱数码相机内参数变化对平差精度的影响,提高地面控制点、影像外方位线元素的定位精度。

不同类型卫星遥感影像的联合区域网平差方法

根据区域网平差的基本原理,提出了不同类型卫星遥感影像联合区域网平差的方法,建立了光束法联合区域网平差模型,对误差方程式的建立、权矩阵的计算、多片前方交会模型的建立以及平差计算过程的设计等关键问题进行了研究,并通过两组实验验证了平差模型的有效性,分析了影像组合形式以及控制点的分布、数量、精度对平差结果的影响,最后总结了多源遥感影像联合区域网平差的特点以及应用前景.

海岸带潮汐模型支持下的光束法区域网空中三角测量

针对海岸带和海岛(礁)稀少控制区域的摄影测量定位问题,结合海道测量学理论,提出了一种潮汐模型支持下的光束法区域网空中三角测量方法。该方法首先根据摄影时间利用精密潮汐模型计算摄影瞬间水边线上各点的高程值,然后引入水边线上这些高程已知的点,和其他控制点以及连接点一起参加平差,精确确定摄影时影像的空间方位。实验表明,该方法能够提高海岸带和海岛(礁)稀少控制区域岛(礁)、滩涂等要素的几何定位精度。

POS辅助光束法区域网平差

介绍POS数据与摄影测量观测值联合平差的基本原理,推导了平差基础误差方程,并利用自行研制的POS辅助光束法区域网平差系统WuCAPS对摄自两个平坦地区的1∶2 500和1∶60 000比例尺两种航摄影像进行了试验。结果表明,利用POS系统测定的未检校与经检校场检校后的影像定向参数辅助光束法区域网平差的结果基本是一致的。此时,仅需在区域四角各布设1个平高地面控制点就能满足航空摄影测量加密的精度要求,这不但减少摄影测量加密野外像片控制点的联测工作量,而且避免了使用POS系统时必须设置专门检校场的繁琐检校,可以明显提高航空摄影效率,节省POS使用成本,有利于POS系统的大规模推广应用。

GPS辅助光束法区域网平差像控布点方案在大比例尺航摄成图中的关键技术应用研究

随着航空摄影测量技术的不断发展,航摄成图在大比例尺地形图中的应用不断增加,但是常规的像控布点方案外业控制点工作量较大,并且空中三角测量的高程精度较难达到国家规范精度要求。本文通过对实际项目数据的分析,采用GPS辅助光束法区域网平差像控布点方案,使用Imagination软件进行机载GPS辅助光束法区域网平差之后,空中三角测量的精度(尤其是高程精度)能基本满足国家相关规范的精度要求。

实时动态GPS_PPP在无人机光束法区域网平差中的应用

简要介绍了GPS精密单点定位(PPP)原理,给出了无电离层数学模型。将Levenberg-Marquardt(LM)算法应用于光束法区域网平差,利用IGS中心发布的Final、Rapid和RTS三种星历进行无人机光束法区域网平差,对比分析了三种星历下的摄站坐标及其光束法区域网平差的精度。实验表明,使用Rapid和Final星历计算摄站坐标的偏差在0.02 m以内,由其进行光束法区域网平差的结果几乎一致;使用RTS和Final星历计算摄站坐标的最大偏差可达0.70 m,但在四角布设地面控制点条件下的光束法区域网平差精度没有实质性差异。

基于SRTM控制的高分遥感影像区域网平差方法

针对异轨高分辨率卫星影像基高比小、重叠区域弱交会现象,本文提出SRTM(Shuttle Radar Topography Mission)控制的高分遥感影像区域网平差方法。该方法以高程值为相邻影像连接点的高程控制,进行光束法区域网平差,进行影像RPC(Rational Polynomial Coefficient)参数精化,避免弱交会情况下高程误差放大现象,降低同名点的相对偏移。采用高分一号四景进行实验,结果表明:通过引入高程控制的光束法区域网平差,改善纠正后影像连接区域错开现象,影像平面相对定位精度提高到一个像素以内,满足相邻影像的拼接需求。

南极测绘中小像幅航片的区域网平差

本文介绍了用日产 Bronika SQ- A1 2 0型非量测相机对东南极拉斯曼丘陵 1 :40 0 0 0摄影比例尺小像幅航片进行加密的情况。通过用武汉测绘科技大学研制的联合平差程序 Wu CAPS软件的带附加参数的光束法区域网平差获得了实地上平面± 2 .82 9m,高程± 4.973 m的加密精度。文中还分析了若干精度问题 。

深圳市IMU/GPS辅助区域网平差布点方案

采用深圳市一组带有IMU/GPS导航数据的航摄资料,根据地形划分空三区域,对各个空三区域不同的像控点布设方案产生的空三结果进行对比分析。以此为基础,从理论上得出深圳市各类地形基于IMU/GPS辅助光束法区域网平差最佳布点方案。

资源三号卫星三线阵CCD影像自检校光束法平差

本文将自检校光束法区域网平差技术用于资源三号卫星三线阵CCD影像的精确定位处理中。根据传感器成像特点,分析设置了ZY-3 TLC影像坐标系统误差自检校附加参数模型,在将轨道姿态数据转换为外方位元素后,通过合理设置变化模型将其引入光束法平差中,构建了自检校光束法平差模型。利用嵩山实验场地区ZY-3 TLC影像及辅助数据,通过常规和自检校光束法平差,对不同平差模型、不同控制点数量对定位精度的影响进行了实验和评估。结果表明所用ZY-3 TLC影像经常规平差后存在较为明显的系统误差,可以通过设置合适的附加参数利用自检校光束法区域网平差进行有效补偿,显著提高定位精度。

提高我国西南地区空三加密精度的几种方法

空三加密是航空摄影测量测图过程中至关重要的步骤,加密成果的精度直接影响了航测的成图质量。我国西南地区地形复杂,多山地、林地,在地形起伏程度不同、航片质量有差异以及重力场分布不均匀等因素的影响下,单纯用光束法区域网平差来控制空三加密的精度往往达不到要求。本文提出在使用光束法区域网平差的同时,采取适当加密像控点、图像处理、提高加密点分布均匀度和卫星影像辅助的措施提高加密精度,参照国家摄影测量方法成图标准,通过改变不同参数进行了多组加密对比实验。实验结果表明,经过改进后的加密方法提高了加密精度,完全满足1∶2 000比例尺地形图测图要求,提高了4D产品的产出质量和效率。

POS辅助机载三线阵影像自检校光束法平差

将基于附加参数的自检校光束法区域网平差技术用于机载三线阵CCD传感器ADS40影像的几何定位处理中,分析并建立POS数据的引入模型、两种模式的自检校附加参数模型以及自检校光束法区域网联合平差模型。采用试验场ADS40数据进行不同地面控制点配置的常规和自检校光束法区域网平差试验。结果表明,自检校光束法区域网平差能够有效补偿影像存在的系统误差,显著提高定位精度。

一种补偿POS定位测姿系统误差的新方法

提出一种无需通过检校场而在POS辅助光束法区域网平差中自检校并消除POS定位测姿系统误差的新方法.在推导POS严密观测方程的基础上,给出了补偿POS平移和漂移系统误差的具体过程,研制了试验原型系统WuCAPS.通过对摄自中国营口市郊一平地1:2500和新疆沙漠地区一高山地1:32000两组比例尺影像的处理,检验了不同地面控制条件下POS辅助光束法区域网平差消除POS系统误差的效果.结果表明,对平地大比例尺影像在区域四角布设4个平高地面控制点、对高山地中小比例尺影像在区域中央布设1个平高地面控制点,POS辅助光束法区域网平差能彻底消除POS定位测姿的系统误差,测定的影像定向参数可满足航测地形测图的要求.这不但验证了所建立数学模型的正确性和方法的有效性,而且避免了使用POS系统须设立专门检校场的繁琐检校,简化了POS系统的现行操作规程、降低了使用成本,为POS系统的大规模使用奠定了理论基础.

旋转多基线摄影光束法平差法方程矩阵带宽优化

提出了一种对近景旋转多基线摄影影像进行重新排序编号从而优化光束法区域网平差法方程系数矩阵带宽的方法。首先,根据影像间的相互联系及其地面覆盖范围,计算每张影像的等效摄站位置;然后根据等效摄站间的坐标关系对其进行重新排序编号,得到各影像的逻辑顺序;最后借助影像的逻辑顺序求解平差法方程系数矩阵实际带宽值。试验结果表明,通过上述方法求出的带宽相对于按照影像原始摄影编号计算出的带宽值有很大改进,一定程度上提升了近景旋转多基线摄影实际应用中计算机的运算效率,减少了平差运算对计算机内存的消耗。

无人机遥感影像大规模光束法平差快速解算

为实现对无人机遥感影像大规模光束法区域网平差的快速解算,采用逐点消元法并利用分块稀疏矩阵保存消元后的法方程,以减少内存的使用量;利用预处理共轭梯度算法实现快速解算,利用OpenMP技术实现预处理共轭梯度迭代计算多核并行处理。结果表明,将消元法和预处理共轭梯度算法用于无人机遥感影像大规模光束法区域网平差解算,既可节省内存,又可提高计算效率。

消费型无人机航测技术三维重构方法研究

针对传统航测技术获取矿区三维数字模型成本较高问题,文中提出利用消费型无人机露天矿三维重构的方法.通过多重约束的影像匹配策略少量地面控制点数据进行光束法区域网平差处理获取影像外方位元素信息,利用SFM算法进行低成本快速高效露天矿三维重构方法.结果表明,精度同样满足1:500测图要求.

机载三线阵CCD影像自检校光束法区域网平差

将基于附加参数的自检校光束法区域网平差技术应用于机载三线阵CCD传感器ADS40影像的几何定位处理,分析了机载三线阵CCD传感器成像的误差特性,建立了相适有效的自检校附加参数模型,以及3种形式的外方位元素变化模型和自检校光束法区域网平差模型。实验结果表明,自检校光束法区域网平差能够有效补偿ADS40影像存在的系统误差,显著提高定位精度。

对偶四元数GPS辅助光束法区域网平差

针对GPS辅助光束法区域网平差中线元素和角元素分而治之引起转动和平移的耦合误差问题,该文提出了一种基于对偶四元数的GPS辅助光束法区域网平差方法。利用对偶四元数统一描述像空间坐标系与WGS84坐标系之间的旋转和平移关系,建立对偶四元数GPS辅助光束法区域网平差模型,实现了区域网影像外方位元素以及待定点WGS84坐标的平差解算。实验结果表明,本算法具有对迭代初值无依赖性、迭代次数少和精度高的优点,为姿态稳定较差的轻小无人机影像的GPS辅助光束法区域网平差提供了一种新的思路。