天绘一号无地面控制点摄影测量

介绍天绘一号卫星无地面控制点条件下摄影测量过程中关键技术,包括相机在轨标定、等效框幅像片(EFP)多功能光束法平差、角元素低频误差补偿以及偏流角效应的处理等,并给出了由生产单位提供的利用EFP多功能光束法平差软件的处理成果。大量处理结果表明,无地面控制点目标定位精度达到工程技术指标,精度达到美国SRTM水平。此外,文中还列出了有控制点目标定位的若干成果。

天绘一号卫星影像的融合及评价研究

利用HPF、Mod.HIS和Pansharp等3种遥感影像融合方法,对我国第一颗传输型立体测绘卫星天绘一号的01星长春某区域全色与多光谱影像进行影像融合,并采用几种常用定量分析方法进行详细评价。结果表明,HPF遥感影像融合方法对获得的成果在失真程度、细节表现能力及图像的信息保有量方面是3种方法中是最佳的。

基于有理函数模型和多项式模型的天绘一号影像几何校正精度评估

研究了不同地貌特征的TH-1影像基于多项式模型和有理函数模型的几何校正精度,以及在每种模型下不同控制点个数与几何校正精度的关系.实验结果表明,TH-1影像因光学投影产生的比如扭曲变形等误差较大,有理函数模型中只需较少控制点便可明显提高其几何校正精度;多项式模型中,控制点的数量越多对精度提高越有好处,2阶多项式校正精度最高;在没有参数模型的情况下,高阶有理函数模型是TH-1影像几何校正的最佳选择.

ICESat激光高程点辅助的天绘一号卫星影像立体区域网平差

无地面控制点(简称无控)区域网平差是实现卫星影像无控测图的一项重要技术,对于境外和外业测控困难区域的测图具有重要意义。然而,无控区域网平差的定位精度一般难以满足对应比例尺测图规范要求。利用公开、可稳定获取的公众地理信息数据辅助区域网平差,是提高卫星影像无控定位精度的有效途径,其中ICESat激光高程点便是一种良好的高程控制数据。为了提高天绘一号卫星影像无控定位精度,本文提出ICESat激光高程点辅助的卫星影像模型法立体区域网平差方法。首先,以30 m分辨率SRTM估算的地形坡度作为限制条件,结合激光高程点自身质量评价信息,自动提取高质量ICESat激光高程点;其次,利用自动匹配的连接点进行模型法自由网平差,实现卫星影像几何定位精度的相对一致性(内部一致性);最后,将激光高程点自动量测至卫星影像作为控制点,其平面坐标根据自由网平差结果前方交会计算而得,高程坐标取自激光点高程,再次进行区域网平差精化定向参数,提高卫星影像的绝对高程精度。最后本文利用山东全省的天绘一号卫星影像进行试验,验证了本文方法的有效性和可行性。

天绘一号卫星境外几何定位精度初步验证

为验证天绘一号卫星在境外的几何定位精度,采用区域网平差的原理与方法对RPC模型、系统误差模型、RPC模型等进行描述,并选择国外几何定位精度较高的WorldView影像作为控制数据对其RPC模型定位精度进行评价.研究结果表明:天绘一号卫星的平面精度约为10.253 m,高程精度约为3.892 m;选择合理的平差数学模型和控制点分布进行平差后,可以较为显著的提高其平面定位精度,而高程定位精度改善并不明显.

资源三号和天绘一号卫星影像无控联合平差精度分析

近年来国产卫星传感器类型日益丰富,使用自主可控的国产卫星影像进行生产和研究的需求越来越大,多源国产卫星影像联合平差的精度分析显得尤为重要。本文针对在立体测图生产中,资源三号卫星影像在时相较旧、噪声较大、云覆盖和摄影漏洞等特殊困难的条件下,利用天绘一号卫星影像进行补漏生产的情况,最终分析并验证了两者无控联合平差的可行性和成果精度。

天绘一号卫星三线阵影像RPC模型定位精度验证与分析

天绘一号卫星以RPC参数作为主要的影像辅助数据提供给用户,对传感器的技术参数进行隐藏。文中简要介绍RPC模型的立体定位方法,并针对定位结果中存在的明显的系统误差,采用像方补偿方案进行补偿,最后利用两景天绘一号卫星三线阵影像RPC模型对测区进行实验验证和分析。结果表明,采用少量地面控制点进行系统误差补偿后,定位精度提升效果明显,验证了模型的正确性和有效性。

天绘一号卫星遥感影像的处理方法

针对国家1∶50000数据库动态更新工程DOM制作需求,研究了天绘一号卫星影像数据处理方法,实现了卫星影像融合、区域网平差、DOM自动生产以及二次纠正。采用该方法进行生产,能够快速得到海量的满足精度要求的DOM数据,为后续的外业DLG调绘提供底图。

“天绘一号”卫星在轨几何定标方法

构建了"天绘一号"卫星三线阵影像的严格几何模型,并在此基础上提出了适用于"天绘一号"卫星三线阵相机的在轨几何定标模型,该模型将定标参数分为内外定标参数,并采用分部迭代策略解算。通过对登封地区两景影像的实验表明:本文的定标方法能较好地解决定标参数间的相关性问题;定标后平面精度达到了6.93m,高程精度达到了3.96m;将内外定标参数用于外推定位时,三视立体像对对地目标定位的平面和高程精度分别优于8m和9m。

小面阵辅助下的天绘一号卫星三线阵影像平差定位方法

提出了一种小面阵辅助下的三线阵卫星影像区域网平差约束方法,该方法以天绘一号卫星三线阵影像严格成像模型为基础,将下视线阵影像的局部区域等效成面阵影像,根据等效面阵影像与小面阵影像上同名像点的坐标差异,增加区域网平差约束方程,实现小面阵影像辅助下的三线阵影像区域网平差处理,完成对等效框幅式平差方法的扩展。利用天绘一号卫星影像数据进行了实验和分析,结果表明,该方法能够以小面阵影像数据为辅助,实现三线阵影像的区域网平差处理和整体定位精度的提升。

天绘一号卫星影像融合及其质量评价

以南京市天绘一号卫星影像为实验数据,运用IHS变换、Brovey变换、Wavelet变换、PCA、Pansharp等遥感影像融合方法对其全色和多光谱影像进行融合,并对5种方法的融合结果进行了定性和定量分析。实验结果表明,IHS变换法和Pansharp法能显著增强融合影像的光谱信息,提高融合影像的空间分辨率。

定向片用于天绘一号卫星三线阵影像自检校光束法平差

针对天绘一号卫星三线阵传感器,利用定向片模型描述其外方位元素变化特征;同时综合线阵CCD和相机系统误差等影响,构建自检校参数模型。利用两景真实数据进行自检校光束法平差实验。结果表明,合适的定向片间隔选取和自检校参数建模能够有效提升目标定位精度。

天绘一号卫星三线阵影像的RPC模型外推定位

少量的地面控制点可以有效地补偿RPC模型立体定位中的系统误差,提高定位精度。本文介绍了RPC模型外推定位的基本思想,并利用天绘一号卫星同一轨不同扫描时间的两景三线阵影像进行实验验证,结果表明,对系统误差进行补偿后,外推影像的定位精度提升明显,验证了外推定位模型的正确性。

基于天绘一号卫星影像的水体信息提取对比研究

针对天绘一号卫星高分辨率影像,采用面向对象分类方法对怀柔水库区域进行水体信息提取,在多尺度分割的基础上,统计地物的光谱信息、形状因子和亮度均值等,建立水体信息的特征集,充分利用高分辨率的特点提取水体信息,同时选取了参数相近的SPOT和RapidEye两幅国外高分影像进行对比研究,使用相同方法进行水体提取,对实验过程和结果进行了对比分析。针对提取结果,采用野外采样和矢量图分析两种方法综合进行精度评价,根据采样数据得到的精度分别为96.97%,95.45%,92.42%,分析实验结果的矢量图,其中天绘影像水体提取面积为5 537 412.5㎡,SPOT影像为5 398 225㎡,RapidEye影像为5 053 262.5㎡,对实际水域的面积覆盖分别达到了101.40%,98.85%,92.54%,天绘影像的整体精度较高,但在细节表现上较为模糊,主要误差来自于对湿地的误分。实验制定了适用于天绘影像的水体提取方法和规则,分析不同因素对分割与分类结果的影响,同时,我们比较了天绘影像与国外同级别高分影像的优劣性,为天绘影像的进一步应用提供了参考。

“天绘一号”影像正射纠正实验与精度分析

针对如何有效提高"天绘一号"卫星影像正射纠正精度的问题,本文基于有理函数模型,提出RPC参数+像方误差补偿方案,利用控制点提高RPC模型的精度。通过对连云港、怀柔地区"天绘一号"卫星影像进行正射纠正,对比无控纠正结果验证该方案。实验结果表明:利用RPC模型进行影像正射纠正是正确的、有效的,辅以稀少控制点就能获得较高精度,不使用任何控制点将会导致系统误差偏大,精度较低。本文研究可为修正卫星影像自带RPC参数误差、提高正射纠正精度提供参考。

天绘一号卫星任务规划系统综述

卫星对地观测任务规划是为了满足用户的数据需求，对卫星系统资源和对地观测任务进行规划与调度的过程。合理的任务规划是提高卫星系统效能的重要手段。本文对我国首颗传输型立体测绘卫星“天绘一号”的任务规划系统进行了全面综述，主要内容包括任务规划系统的职能、组成、工作流程以及特点，最后对天绘一号卫星任务规划系统的运行情况给出了评价。

抗差估计在天绘一号卫星定轨中的应用

本文首先将抗差估计引入动力平滑中，构建了卫星轨道的抗差动力平算法，然后分别采用动力平滑和抗差动力平滑对天绘一号卫星进行定轨计算，最后采用重叠弧段法进行轨道精度评定。结果表明：①天绘一号卫星轨道的重叠弧段不符值小于2米；②采用抗差估计的动力平滑轨道的内部精度优于采用最小二乘估计的动力平滑轨道精度。

利用天绘一号卫星影像快速制作无图区正射影像

针对应急条件下西部无图区使用地图产品的问题，本文提出了利用天绘一号卫星影像产品快速制作正射影像的方法。首先，利用少量控制点（不超过3个）对天绘一号卫星1B级的三线阵和高分辨率卫星影像产品的RPC模型进行精化，并利用精化后的三线阵卫星影像产品进行无图区地形的三维重建，得到数字表面模型（DSM）；然后，基于DSM以及精化后高分辨率影像的RPC模型对影像进行正射纠正，最终得到无图区2m分辨率正射影像数据。本文利用青海某地区的天绘一号卫星影像进行实验，卖验结果表明，无需特殊处理设备，可快速生成2m分辨率正射影像数据，精度达到1：5万地形图成图要求，满足应急条件下无图区使用地图产品的要求。

一种简化视线向量修正的天绘一号卫星影像立体定位方法

根据天绘一号卫星三线阵传感器成像原理,构建了天绘一号卫星影像的严格成像模型。通过对卫星姿轨数据分析,提出利用一次线性函数拟合姿态数据,以抵消姿态数据中的高频和低频误差的影响;同时在视线向量修正模型的基础上提出了非指向角形式的简化视线向量修正模型,并分析了控制点个数及分布对定位精度的影响。实验表明,提出的简化视线向量修正模型可以达到视线向量修正模型同样的精度;在利用线性拟合后的姿态数据进行简化视线向量修正的立体定位时,4个地面控制点即可使X方向、Y方向和Z方向定位精度优于5 m。

定向片模型描述的“天绘一号”卫星影像区域网平差

针对三线阵相机的成像特点,文章利用卫星辅助数据建立了"天绘一号"卫星三线阵影像的严密成像模型,在常规定向片模型描述外方位元素变化特征的基础上,考虑定向片间的连续平滑制约条件,并将其引入摄影测量光束法平差中,从而构建"天绘一号"卫星三线阵影像光束法平差模型,最后利用真实影像数据进行实验验证。结果表明,在一定数量地面控制点参与条件下,合适的定向片数目选取并顾及定向片间的连续平滑制约条件,检查点能够达到平面方向约为1.5个像元、高程方向优于1个像元的定位精度,验证了该文所建模型的正确性和有效性。