基于嫦娥一号卫星激光测高数据的月球数字高程模型

利用嫦娥一号激光高度计获取的800多万个有效记录点科学数据,描述了一种基于Kriging插值方法来生成空间分辨率为0.25°×0.25°全月球均匀网格的数字高程模型.即对激光高度计科学数据进行加权插值,通过引进以距离为自变量的变差函数来计算权值.因变差函数既可以反映激光测高数据的空间结构特性,又可以反应激光测高数据的随机分布特性,故采用Kriging方法插值可以得到较理想的月球高程模型.同时,基于生成的全月球数字高程模型得到了月球的汉麦尔投影、麦卡托投影、正面、反面、南极、北极等月球地形图.该模型也与国际上的月球模型Clementine、ULCN2005与CLTM-s01进行了对比.由于嫦娥一号激光测高数据达800多万个记录点,得到的月球数字高程模型的精度更高.

嫦娥四号着陆点区域高分辨率数字高程模型构建

嫦娥四号登月探测器成功着陆于冯·卡门撞击坑内,实现了人类历史上首次月背软着陆。嫦娥四号登月探测器着陆区的高分辨率数字高程模型(DEM)对后续任务顺利开展至关重要,着陆点区域的三维地形可为月球探测提供关键空间信息支撑,但在嫦娥四号着陆点区域,月球轨道激光高度计生成的DEM/LOLADEM分辨率仅有30m,未见公布高分辨率DEM。基于高分辨率的月球勘测轨道飞行器窄角相机(LROCNAC)影像,利用摄影测量法和阴影恢复形状方法(SFS)针对嫦娥四号着陆点区域,生成了着陆点区域的高分辨率DEM。结果表明,SFS法生成的DEM分辨率更高,重建的地形更加精细。

基于资源三号卫星的境外数字高程模型生产

基于“数字湄公河地理空间框架建设示范项目”,本项目选取老挝万象市作为试验区域,利用国产卫星资源三号影像数据,开展境外1∶50 000比例尺数字高程模型生产试验,并进行实地精度检验,为未来我国开展全球1∶50 000比例尺3D数据生产提供有益的借鉴。

基于资源三号卫星影像的数字高程模型外推实验精度分析

目前,充分利用国产卫星影像,逐步减少使用国外遥感影像,是我国现代测绘产业发展的大趋势。本文基于资源三号国产卫星影像,利用已有的控制点资料,分别基于有控、无控的条件下生成DEM,分析其精度;并在研究区北部边缘选取部分控制点,通过区域网平差,对控制区域进行外推,生成DEM;再利用其余的控制点作为检查点对DEM精度进行检测,分析DEM在外推约100 km范围内的精度能够满足怎样的精度要求。

基于高分七号卫星影像数据源生产数字高程模型技术路线探究

数字高程模型作为实景三维中国建设成果的重要组成部分,具有可量、可测、可算的特性,能进行违建范围与面积精准量算、土石方测算、工作量统计等,是自然资源督察执法的分析面板,其具有能推演、能分析的服务功能,可为空间规划编制与研究、方案推演与选择、科学论证与评估等提供科学决策依据,是协同空间规划的推演平台,研究基于高分七号卫星影像数据源生产数字高程模型技术路线可为数字高程模型的制作提供更多途径选择,从而更好地助力实景三维中国建设项目的推进。

基于资源三号卫星立体像对生产数字表面模型和数字高程模型的技术探讨

近些年,伴随我国第一颗自主民用高分辨率立体测绘卫星资源三号遥感卫星的成功发射,利用资源三号卫星所获取的高分辨率立体像对可生产全球范围内的地理空间数据产品,其中包括数字表面模型和数字高程模型,而数字表面模型的匹配生成和由数字表面模型转换为数字高程模型是生产两类地形数据的关键所在。

基于高程模型和2D模型的城区自排系统提标改造方案

近年来,已建城区自排系统的提标改造需求日益迫切,但对保留自排模式可行性进行定量分析,或增加分散调蓄设施实现市政系统提标的研究较少。文章以上海市某系统为研究对象,建立数字高程模型并耦合排水模型,通过竖向分析、内涝风险评估等进行定量分析,比选排水模式;并采用总体提标和局部内涝防治相结合的途径,实现系统排水能力达标。研究表明,研究范围内90%以上区域可结合城市更新达到自排标高要求;局部高风险积水区可采用“雨水溢流井-调蓄管道-一体化泵井”的分散提标调蓄设施,结合雨水管道翻排有效消除积水。研究可为已建城区自排系统的提标改造提供参考。

基于嫦娥二号数据的月球极区光照计算

为明确月球极区太阳能分布情况,给不同周期的月球探测任务提供参考,利用嫦娥二号CDD相机获得的DEM-50 m数据对月球极区的光照条件进行计算。创建了适用于月球极区的光照模型,生成太阳高度角数据库;以1年、8.85年、20年为时间跨度,利用模型计算月球南北极整体区域和局部区域的光照情况和黑暗期情况等数据;考虑月面以上0 m,2 m,10 m的状态对于光照情况的影响。结果表明:月球极区存在准永久光照区,主要分布在撞击坑边缘及撞击坑附近高地或连接山脊上,其中南极附近年最大光照率为86.6186%,北极附近年最大光照率为87.5114%;在时间上,覆盖章动周期和进动周期的光照条件有所改善;月面2 m高度位置,区域A~E的最大光照率均在84%以上;10 m高度位置,区域A及区域C的最大光照率均在90%以上,光照面积有所增大。

嫦娥一号激光高度计数据交叉点分析与平差处理

对嫦娥一号激光高度计进行轨道交叉点分析和平差方法研究。根据获取的912万个激光高度测量点进行交叉点计算,产生全月范围内140多万个轨道交叉点,对交叉点的位置分布特点与交叉点不符值的时间分布特性进行了系统分析,并运用4种基于时间的函数模型对交叉点不符值进行平差处理和对比分析。在试验区(0°N～60°N,50°W～0°W)内,4种交叉点平差模型均能使交叉点高程不符值中误差从平差前的62.1 m降至37 m以内,在此基础上产生的DEM条带现象消失或减弱,表明交叉点平差能明显改进DEM的质量。

基于嫦娥一号CCD相机和激光测距数据的月球三维可视化系统

嫦娥一号成功地获取了月球表面高分辨率和高清晰的地形和影像数据,为建立全月球三维场景的可视化提供了真实而丰富的数据源.通过分析大规模空间数据的三维可视化,介绍了所设计和实现的月球三维可视化系统的功能、体系结构和工作流程,并对系统的关键技术进行了重点讨论.实例结果表明,月球三维可视化系统在空间数据可视化建模、栅格数据和矢量数据的组织方式、极区数据的三维表现,以及数据的动态调度和三维场景的实时渲染技术等方面都有独特的解决方案,实现了全月球大规模数据的无缝组织、高效访问和无缝浏览.

高分二号卫星影像正射纠正精度分析

本文利用收集到的外业像控、加密控制和地图采集控制资料,对试验区高分二号影像进行了基于RMF模型的数字正射纠正处理,统计分析了高分二号影像数据的无控制定位精度和不同控制方案下的纠正精度,验证了高分二号卫星影像在每景不低于一个控制点的情况下其纠正精度能够满足全地形1∶1万比例尺地形图和山地1∶5000比例尺地形图更新要求。利用数字正射纠正后的高分二号全色和多光谱影像进行配准和融合,配准达到亚像素精度,能够满足影像融合需要。

嫦娥一号卫星的近期科学探测成果(英文)

嫦娥一号月球探测卫星采用CCD相机和激光高度计,对月球表面参数特征进行了测量,获得了覆盖完整、分辨率高的全月球数字高程模型(DEM)。基于数字高程模型,可以鉴别中尺度的月球表面的地质地貌、盆地和火山等。这些新的研究成果将有益于对月球地质演化的深入研究。

最小二乘内插数学模型生成虚拟地形的可视化研究

本文通过对最小二乘内插数学模型的分析和研究,利用搜索圆的搜索方法,运用C#语言和OpenGL动态连接库将采集的离散点生成DEM数据,实现了由二维平面上的等高线到三维虚拟地形的可视化,并对可视化效果进行了比较和分析。可视化结果表明,此算法速度快且效果好。此研究成果对虚拟战场环境的生成有一定参考价值。

JX—4A全数字摄影测量工作站的“二次大地定向”功能在生产中的应用

针对我院在某测区的生产过程中出现的加密返工问题，阐述了如何利用JX－4A全数字摄影测量工作站的“二次大地定向”功能，以减轻描述工序返工工作量的一种方法。

嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略

嫦娥三号要准确在月球预定区域内实现软着陆,关键是着陆轨道与控制策略的设计。首先,用物理图解法建立三维坐标系和开普勒定律,求出嫦娥三号近远月点的坐标和速度大小,结果表明与基准数据误差较小。其次,以燃耗最优为指标,综合考虑速度约束和落点位置以及着陆的安全性,应用归一化的二体模型,得到燃料最优的软着陆轨道。对嫦娥三号探测器推动力进行了敏感性分析。

一种高分三号SAR影像五参数变换模型几何精校正方法

为了更好且快速的提高单景高分三号影像的地理定位精度。提出了有理函数结合五参数变换方法的复合模型实现高分三号(Gaofen-3,GF-3)卫星一级影像产品的几何精纠正,所提5个参数均具有具体的物理意义。通过比较仅用影像附属的有理多项式参数,以及有理函数模型结合仿射变换方法的定位精度,表明在引入高分辨率数字高程模型且使用本文方法时,只用3~4个控制点便可有效提高GF-3号影像的定位精度。相比仿射变换模型,本文方法具有所需控制点数少且精度高的优点。并利用四景GF-3号合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)SAR影像对所提方法进行了实验验证,在引入高分辨率数字高程模型数据后,所提方法可将高分三号超精细条带(ultra fine strip,UFS)模式的影像定位精度纠正到约2个像素,精度要高于仿射变换的方法。

“高分二号”卫星双相机影像几何拼接方法

"高分二号"卫星采用两台相机拼幅成像的方式来增大幅宽,为了提高数据的使用效率,要求提供统一几何精度的拼接产品。由于相机间重叠区域小,交会条件弱,传统拼接方法难以适用。针对此问题,文章提出一种数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)辅助区域网平差的物方几何拼接方法。该方法充分利用相机影像的定向参数,构建基于有理函数模型的物方帧间几何配准模型,以DEM作为高程约束,求解相机间影像几何配准参数,在物方实现影像高精度几何拼接。该方法应用于"高分二号"卫星上两台相机影像拼接结果表明,不同精度DEM辅助拼接的条件下,影像搭接区拼接精度均达到子像素水平,验证了该方法的有效性。

探索水体对合成孔径雷达干涉数字表面模型的影响

干涉合成孔径雷达(Interferometric SyntheticAperture Radar,InSAR)是能够全天时、全天候工作,并且具有很强穿透能力的一种微波遥感方式,它能够穿透云、雪、雾以及植被覆盖密集区域。但当雷达波束照射到水体区域时,由于水体表面比较光滑,会产生类似镜面反射的现象,造成目标后向散射系数低,回波信号弱,从而导致相干性差,干涉相位噪声严重,残差点密集,尤其在水体面积较大时极易引起相位解缠误差的产生。本文主要利用天绘二号卫星影像,通过水体是否参与干涉数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)的过程,研究水体掩膜对干涉过程的影响,进而提高InSAR干涉DSM的精度。

基于高分七号卫星影像的1∶10000 DEM更新方法探讨

1∶10 000数字高程模型(digital elevation model,DEM)是基础测绘成果的重要组成部分,由于社会经济的发展,地形地貌变化很大,原有的DEM数据不能满足需要。使用原来的更新手段如航空摄影测量和LiDAR,成本高,限制条件多。卫星遥感技术的发展,给DEM的更新提供了新的办法。通过试验探讨利用国产高分七号卫星影像数据更新DEM的技术,结果表明:高分七号卫星立体影像可以满足1∶10 000 DEM更新要求。

资源三号03星在基础地理信息数据更新中的应用

为测试资源三号03星在基础地理信息数据更新中的适应性,参考现有国家技术标准和行业技术规范,结合基础地理信息数据更新的内容与技术指标,探索了基于资源三号03星开展基础地理信息数据更新关键技术流程与方法。结果表明:基于资源三号03星生成的数字正射影像、数字高程模型、数字线划图成果精度较高,完全可以满足1∶25000基础地理信息数据更新精度要求,可为1∶25000或1∶50000基础地理数据修编和更新提供基础数据源支持。