高分七号卫星立体影像无地面控制区域网平差与精度验证

开展基于高分七号卫星(GF-7)立体影像的无控区域网平差精度分析验证,对GF-7能否实现1∶1万比例尺立体测图具有重要意义。文章选取了覆盖中国河北太行山地区的GF-7立体影像和激光点作为实验数据,开展无地面实测控制点条件下的区域网平差实验。结果表明,在无激光点辅助的情况下,实验影像在各类地形及整区的平面精度均满足1∶1万比例尺测图要求,但高程精度超限。采用激光点作为控制与立体影像开展联合区域网平差后,实验影像平面和高程精度均满足1∶1万比例尺测图要求。因此,在无地面实测控制条件下,利用GF-7激光点作为高程控制,GF-7影像几何精度可满足1∶1万比例尺立体测图精度要求,这对未来开展全球范围1∶1万比例尺地理信息资源建设具有重要意义。

高分七号卫星立体影像与激光数据复合测绘处理原理及方法

高分七号卫星(GF-7)是全球首颗同步搭载了光学立体相机和激光测高仪的对地观测卫星,其可以同时获取亚米分辨率的两线阵光学立体影像和稀疏地面激光高程点。为保障GF-7卫星能够实现全球范围1∶1万比例尺立体测图精度,本文根据光学相机和激光测高仪工作过程中的误差传播机理,分析了利用激光高程点提升立体影像高程精度的基本原理;设计了一种GF-7立体影像与激光高程点复合测绘处理方法,构建了激光高程点在立体影像上自动精确量测方法、激光高程点与立体影像联合区域网平差模型等,力求通过激光高程点实现立体影像高程精度的来有效提升。为验证本文所述方法的有效性,选取了河北省北部区域70景GF-7立体影像和463个激光高程点开展复合测绘处理试验。结果表明:立体影像在平地、丘陵、山地、高山地和全区域的高程中误差分别由原来的3.00 m、4.68 m、2.86 m、2.48 m和3.19 m,降低至0.35 m、0.66 m、0.74 m、0.91 m和0.68 m;平面中误差分别是4.99 m、3.52 m、4.42 m、5.99 m和4.82 m。影像平面和高程精度均能满足中国1∶1万比例尺立体测图的精度要求。此外,采用本文所述方法构建的GF-7立体影像与激光高程点复合测绘处理系统已在GF-7卫星牵头主用户单位实现业务化应用,对未来全球范围1∶1万比例尺地理信息资源建设具有重要意义。