基于L曲线法和GCV法的有理多项式参数求解

在求解有理函数模型的多项式参数时,通常采用的是最小二乘估计方法进行求解,但若控制点分布不均匀或模型过度参数化,则法方程矩阵很容易产生病态,不能得到正确的解。使用Tikhonov正则化方法可以较好地改善法方程的状态,使方程解趋于稳定。通过影像数据,分别采用了L曲线法和GCV法进行试验,试验证明该方法使RPC参数的解算精度有了显著提高,验证了该种方法在求解病态矩阵误差方程中的正确性。

基于稀少控制点的RPC参数优化方法

国内外学者求解有理系数多项式(RPC)参数时,时大都利用高分辨率卫星建立的严格成像模型,由于严格成像模型参数的保密性以及这些参数含有一定的系统误差,致使有理函数模型(RFM)参数不够精确。针对这一现象,提出了一种基于稀少控制点(GCPs)的RPC参数精化方法:首先用稀少控制点对原始RPC进行基于像方的系统误差改正;然后利用基于像方改正的有理函数模型代替严格成像模型生成虚拟控制点,利用这些控制点精确求解RPC参数。利用资源三号卫星影像进行本方法的实验,结果表明修正后的有理函数模型定位精度明显得到提升,为实际生产中提供精确RPC提供了方法。

RPC校正方法研究

传统校正RPC误差一般采用地面坐标经RPC投影到图像上的像点和对应的测量像点间的多项式变换进行,但这样做就增加了参数的数目;而参数的个数随多项式变换形式的不同也不固定,又增加了RPC利用的难度。本文认为RPC本身包含的多项式参数与附加多项式参数的性质类似,提出通过直接对部分RPC进行校正的方法来消除RPC的误差。以IKONOS卫星图像为例的实验证明,在不增加附加参数的前提下,使用本文方法可以取得不低于传统方法的较高定位精度。

基于RPC模型的星上遥感卫星影像快速正射纠正

针对基于有理多项式系数(rational polynomial coefficients,RPC)的逐点法正射纠正计算量繁复、影像耗时过长,不能满足大数据量的卫星影像数据星上快速正射纠正的需要等问题,提出了基于像平面坐标的二维直接线性变换(DLT)光学遥感卫星影像星上快速正射纠正的方法。考虑到影像正射的精度和可靠性等需求,探究采用二维DLT进行影像正射的算法策略,并与逐点法正射纠正进行对比试验,在减小影像正射纠正的计算量、提高影像正射的速度和效率的情况下,尽可能保证正射的精度。试验结果表明:通过对比分析二维DLT的精度和效率,基于像平面坐标对应关系的二维DLT光学遥感卫星影像星上快速正射纠正理论及方法切实可行。

多源高空间分辨率遥感图像平差方法

多源高空间分辨率遥感图像的综合分析处理对地表测绘、灾害应急响应、军事侦察等领域具有重要意义,而如何获取较高精度的地面点坐标是多源遥感图像综合分析与应用所需解决的首要问题。为解决该问题,在有理多项式系数(rational polynomial coefficient,RPC)的理论框架下,构建了基于RPC的多源遥感图像平差模型,用于改正初始RPC模型的系统误差,以得到较高精度的定位结果。为验证本文提出的平差方法的正确性,采用IKONOS和GeoEye-1全色立体像对进行了联合平差试验。结果表明,基于RPC的多源遥感图像联合平差模型是正确的,对控制点依赖较少,定位精度较单源立体像对平差的定位精度高,具有较大的应用潜力。

利用虚拟格网系统误差补偿进行RPC参数精化

提出了一种RPC参数精化方法,即通过消除虚拟控制格网点上的系统误差来实现RPC参数的精化。试验结果表明,对于QuickBird影像,使用本文提出的方法精化RPC参数以后,其像点的平面精度达到了±2.4 pixels;对于SPOT-5立体像对而言,基于精化RPC参数的影像目标立体定位的平面精度和高程精度分别为±5.892 m和±4.020 m。

一种基于复共线性分析的RPC参数优选法

推导了求解有理多项式系数（RPC）的严密误差方程,从分析误差方程设计矩阵列向量间的复共线性着手,提出了一种去相关的RPC参数优选方法。对一景SPOT-5 HRG 1A级影像进行实验,结果表明,当地面控制点稀疏时,通过优选20-30个RPC参数,可以很好地消除参数间的相关性,有效消除有理函数模型（RFM）在地形拟合中出现的振荡现象,可明显提高RPC参数求解和RFM的影像几何处理精度。当地面控制点足够多时,利用此方法优选的RPC参数进行地形拟合的结果与用常规最小二乘法求解的78个RPC参数实施地形拟合的结果完全一致。

高清卫星立体像对测制1∶2000地形图的精度研究

MAXAR公司利用其专有的超分辨率算法,推出了30 cm分辨率高清立体影像像对,是目前分辨率最高且可提供立体像对的商用卫星数据。本文以实测控制点校正、匹配控制点校正及无控制点校正三种方式对25 km2的数据进行处理,并测试三种情况下的立体像对测图精度。实验结果表明,该立体像对基本符合2.3 m标称无控定位精度,在卫星侧视角不大的情况下,采用实测控制点方式或匹配控制点方式校正有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficient,RPC)后构建的立体像对,均能满足1∶2000地形图测制及相关系列数字产品的生产需求。