ATLAS数据与资源三号02星影像联合区域网平差

ICESat-2为世界首颗光子计数激光雷达测高卫星,其上携带的ATLAS可获得覆盖全球的高精度激光脚点,有助于提高卫星光学影像的无控定位精度。设计实现了ATLAS激光测高数据与卫星影像的联合平差方案。首先通过多条件筛选准则选取高精度ATLAS激光测高点,然后将筛选后的激光测高点作为带误差控制点进行联合平差计算,使卫星影像定向参数得到了优化。利用河南郑州地区的资源三号02星影像和ATLAS ATL03级数据进行的试验结果表明,文中的平差方案可将影像定位的高程精度提高60.6%,平面精度提高56.4%,验证了文中提出的方法可在无外业控制点情况下显著提高卫星影像定位精度。

资源三号03星立体影像与激光测高点联合区域网平差处理及精度验证

利用国产卫星影像开展全球范围地理信息资源建设的前提条件之一是提升卫星影像无地面控制条件下几何精度水平。2020年7月成功发射资源三号03星(ZY3-03)是资源三号系列卫星中的第3颗高分辨率立体测绘卫星,主要用于全球范围1∶5万比例尺测图应用。卫星搭载了3台全色线阵推扫式光学相机和一台多光谱相机,可获取优于2.5 m分辨率的三线阵立体影像和5.8 m分辨率的多光谱影像。为了提升卫星影像的高程精度,卫星还设计搭载了一台单波束激光测高仪,可同步获取高精度激光测高点。本文提出了一种ZY3-03星激光测高点与立体影像联合区域网平差处理方法。利用激光测高点和同轨获取的正视影像相对平面误差较小的特性,准确获取激光测高点在立体影像上的像方位置;将激光测高点作为立体影像高程控制,并以整轨立体影像为单位开展立体影像与激光测高点的联合区域网平差,实现立体影像高程精度大幅提升。选取黑龙江省中部地区和河北省太行山地区的ZY3-03星三线阵立体影像及其同轨获取的激光测高点开展联合区域网平差试验,结果表明,平地和丘陵地形区域的ZY3-03星立体影像的高程中误差从5.27 m降低至2.58 m,山地地形区域的ZY3-03立体影像的高程中误差从11.25 m降低至4.45 m,均能满足中国1∶5万比例尺立体测图的精度要求。

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。

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。

星载光子点云支持下的卫星影像区域网平差

以ICESat-2为代表的光子计数激光雷达对地观测手段具有地面足印小、采样频率高、波束数量多等特点,获取点云的平面精度和飞行方向数据密集程度得到很大提升,可作为一种新型三维控制条件以提高卫星影像定位精度。为解决光子点云没有同步影像记录平面位置的应用难题,提出一种星载光子计数激光点云支持下的卫星影像定位精度提升方法。首先采用三维地形剖面匹配方法实现对光子点云数据与卫星立体影像自动生成的数字表面模型(DSM)的精确配准;然后依据坡度变化从光子剖面点云中提取地形特征点,联合DSM多种地形特征生成共同地形特征控制点;最后将该地形特征控制点作为平高控制条件引入带附件参数的卫星影像区域网空中三角测量过程,以进一步提升定位精度。利用陕西省两个地区的ZY-3影像和ATLAS ATL03级数据进行实验,结果表明与完全无控定位方法和SRTM数据辅助定位方法相比,所提方法能够显著提高ZY-3影像平面和高程定位精度,提升幅度相对于SRTM数据分别可以达60%和34%左右,验证了所提方法的有效性和可行性。

高分七号与资源三号卫星联合服务机场净空监测

针对机场净空监测DSM生产需求,本文基于高精度控制资料对高分七号(GF-7)卫星影像进行立体匹配,得到DSM数据,但高层、超高层建筑匹配效果不佳,人工立体编辑工作量较大,因此对GF-7与资源三号(ZY-3)卫星影像进行联合区域网平差,采取多视准核线影像匹配、全局优化遮挡检测与视差空洞修补等技术,立体匹配得到高精度DSM数据,有效提取出高层、超高层建筑,为机场净空监测提供了基础空间数据。

稀少控制的多源卫星影像区域网平差研究

利用多源卫星影像的联合区域平差技术,在控制点极少和影像纹理特征极差的情况下,实现更大覆盖范围的更高精度快速定位,具有重要的实际意义。本文研究了少控制弱连接的多卫星影像区域网平差的精度问题,利用P5和WorldView-I卫星影像,进行了缺少控制点和连接点的困难地区联合区域网定位实验,分析了不同情况下区域网平差对系统误差的改正效果。研究成果对测绘困难地区的工作有一定的参考意义。

多源SAR影像区域网平差的比较研究

本文将有理函数模型(RFM)引入多源SAR遥感影像区域网平差中,并采用多种地面控制点布设方案,对基于严格几何处理模型和带像方仿射变换补偿的RFM区域网平差精度进行了对比分析。试验表明,对于多源SAR影像,在地面控制点较多且分布良好的情况下,基于严格几何处理模型的区域网平差可以获得较好的目标定位结果;基于RFM的区域网平差可以获得与基于严格几何处理模型的区域网平差几乎相当的目标定位精度,且受地面控制点分布和数量影响较小,非常适合稀疏地面控制点情况下的SAR遥感影像几何定位。

多源卫星遥感影像区域网联合平差技术

针对地理国情普查数字正射影像底图制作过程中数据源种类多、数据量大以及传统的单景正射纠正方法费时费力等问题,该文提出了多源卫星遥感影像区域网联合平差法,对大区域多景多源卫星影像进行正射纠正的方法。先利用各影像间的连接点进行自由网平差,建立一个稳固的网形;然后在自由网中均匀地添加少量地面控制点,对整个区域进行控制网平差。平差过程中利用仿射变换模型对RFM进行像方改正,以减小其系统误差。实践证明该方法可以获得较高的成图精度,满足地理国情普查底图DOM制作的精度要求,且能提高DOM的生产效率。

基于PixelGrid的全球地理信息资源建设应用

针对以国产卫星影像为主要数据源,为适应全球地理信息资源建设对海量遥感数据处理规模化、产品生产业务化和数据生产高效智能化的迫切需求,PixelGrid系统实现了从大规模影像联合区域网平差到DSM、DEM、DOM的快速自动化处理,为全球地理信息资源建设提供技术支撑。

消费型倾斜无人机在城镇三维重建方面的应用

本文探究单镜头多旋翼消费型无人机进行城区局部区域三维重建的方法。首先,介绍影像匹配、区域网联合平差以及多视密集匹配等倾斜无人机数据三维重建中的关键技术;然后,利用地面飞行控制系统与倾斜无人机结合采集多视影像数据,结合少量的人工干预,采用Context Capture软件快速构建建筑物三维模型;最后,对构建的三维模型进行精度分析,结果满足精度要求,提高了三维建模的效率,为城镇局部重点区域三维重建提供新的思路。

利用空三定位网进行光学卫星影像几何定位

根据卫星重复观测特性提出区域级空三定位网的概念,存储该地区空三成果。新获取影像与空三定位网进行联合区域网平差,实现无(稀少)控制下影像高精度几何定位。与常规区域网平差方法相比,利用空三定位网进行无控制点影像定位精度有所提高;若与常规平差方法达到相同精度,利用空三定位网需要较少控制点。定位网中影像数量、分辨率高于新获取影像,或与新影像有较高重叠度情况下定位结果较高。实际应用中,将某一区域高分影像空三成果存储构成空三定位网,对新影像进行无控(稀少控制)定位,将会提高影像实时化几何处理效率与影像利用率,为影像几何定位提供了另一有效途径。