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。

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。

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。

IHS与小波变换相结合的天绘卫星影像融合方法

本文针对利用天绘卫星影像生成彩色正射影像的问题，提出了一种IHS与小波变换相结合的天绘卫星影像融合方法。为了充分保持多光谱影像的光谱信息，减小光谱失真，在对多光谱影像进行IHS正变换后，采用小波变换对多光谱影像的I分量影像与高分辨率影像进行融合；然后将新融合的I分量与原有的多光谱影像的H、S分量进行IHS逆变换。本文利用北京地区的天绘卫星影像进行试验，实验结果表明，该方法能弥补传统IHS融合法光谱失真的不足，在保持原有多光谱影像光谱信息的同时，又保留了高分辨率影像的空间信息和纹理特征，具有较好的融合效果。

天绘一号卫星遥感影像云雪检测的ResNet与DeepLabV3+综合法

云和雪的检测是卫星遥感影像处理过程中的一部分,也是对其进行后续分析和解译等应用的关键步骤。本文提出了结合ResNet和DeepLabV3+的全卷积神经网络云雪检测方法。采用ResNet50骨干网络,根据云和雪在天绘一号遥感影像上的特点优化DeepLabV3+网络模型,并采用ELU激活函数、Adam梯度下降法以及Focal Loss损失函数来加快收敛速度、提高分割精度。通过天绘一号卫星云雪影像数据集对网络进行训练并测试,试验结果表明,本文方法与传统Otsu法相比,稳健性更强,在检测精度上优于FCN-8s与DeepLabV3+,速度上优于DeepLabV3+,能推广用于不同来源的遥感影像,具有较好的应用前景。

DCLS-GAN:利用生成对抗网络的天绘一号卫星高原地区影像去云方法

利用深度学习开展高原地区卫星影像去云是一个研究热点。本文提出了基于DCLS-GAN的天绘一号卫星高原地区影像的去云方法,采用对抗学习的思想构建深度卷积对抗生成网络,自主学习影像中云覆盖部分的典型地表特征,从而恢复云覆盖下垫面形貌。基于Encoder-Decoder结构生成网络,构建固定与可移动2种云区掩膜,在矩形固定中心掩模预训练之后进行随机位置云掩模迁移训练,使用最小二乘重建损失与交叉熵对抗损失的联合损失函数,用于精确修复云覆盖区域地表;基于CNN鉴别网络,判别生成影像的真实性。采用双线性插值提高云覆盖区域的修复精度,后处理使用泊松编辑处理平滑预测边界,减少伪迹的影响。在测试数据集上的试验结果表明,本文方法的总体去云效果在峰值信噪比、结构相似性与自然影像无参考质量评价算法指标上优于经典方法与原始Context Encoder,速度上较经典图像重建方法优势较大,具有较好的实际应用前景。

“天绘一号”卫星1B级影像产品的设计与实现

1B级卫星影像产品是“天绘一号”产品体系的重要组成部分。本文结合“天绘一号”卫星无控定位的需求，阐述了1B级卫星影像产品的设计背景，详细分析了1B级卫星影像产品包括影像数据、元数据以及定向参数的设计与实现方法。

天绘二号卫星单幅SAR影像定位性能评估

为了评估天绘二号卫星单幅SAR影像定位性能,本文采用了基于距离-多普勒模型、地球模型与数字高程模型进行定位的理论与方法,从预测像点坐标及地面定位两个方面进行定位试验,并对结果进行分析。利用不同地区的3景天绘二号卫星主星SAR影像进行定位试验,其中预测像点精度在1像素左右,地面定位精度在2 m以内。结果表明天绘二号卫星系统参数可靠,具备高精度定位能力,可以为地面定位、生成雷达正射影像等任务提供可靠数据保证。

云动对多CCD遥感影像拼接精度的影响分析

天绘一号卫星2m分辨率全色相机搭载8片TDICCD(时间延迟积分耦合器)。为获取大宽幅的影像,后期处理中需将8个条带影像进行拼接。在基于SIFT算法进行相邻两片CCD特征点匹配的过程中,如果在重叠区内有云层存在,云层周围的特征点会随着云的移动而移动,从而影响拼接精度。本文重点分析了云动对拼接精度的影响,并对SIFT算法进行了改进。试验结果表明,该算法可以有效消除云动对影像拼接精度的影响。

提高“天绘一号”卫星条带影像拼接精度的技术探讨

"天绘一号"卫星2m全色相机焦平面共8片TDI-CCD器件,分上下两行品字形交错排列组成。目前地面处理系统采用基于SIFT特征点匹配的分段线性拼接算法,将8片条带影像进行拼接。然而受地形起伏、云层移动、影像对比度等多种因素影响,易出现局部拼接错位现象,条带拼接精度不高,降低了卫星的使用性能。为解决上述问题,文章重点分析了影响拼接精度的因素,并提出了基于分段线性拼接和拼接区域逻辑自适应影像增强技术的影像拼接方法。经过大量试验验证,该方法有效地解决了长条带影像拼接参数不一致、拼接区域影像对比度不高等问题,提高了器件片间拼接精度,在"天绘一号"卫星条带影像的拼接中取得了良好的应用效果。

像控点匹配策略在天绘卫星产品生产中的应用

在天绘一号卫星1B级产品生产中,三线阵与高分辨率影像的像控点匹配结果直接影响着高分辨率影像的RPC精度。本文介绍了天绘一号卫星高分辨率影像1B级产品生产过程,给出像控点匹配优化策略,基于此开发了高分辨率影像匹配软件。实例说明,与原生产软件相比,该软件在匹配的可靠性和精度上有显著优势。

多轨天绘卫星影像联合平差定位能力分析

对多轨道大区域天绘卫星影像平差技术和定位能力的研究，是天绘卫星影像大规模应用的关键环节。本文通过设计相邻多轨道天绘卫星影像的不同平差试验方案，分析了多轨道天绘卫星影像区域网整体定位能力，探索了多轨道天绘卫星影像的区域网平差技术，可为大规模利用天绘卫星影像进行相关测绘工程应用提供技术依据。

“天绘一号”卫星三线阵CCD影像自检校区域网平差

遥感卫星在空间环境运转过程中,星敏感器的姿态角、成像相机的镜头和CCD等几何参数会发生不可预估的变化,从而对卫星影像的定位精度产生影响。因此,对卫星影像进行自检校区域网平差处理是实现卫星影像精确定位的一项关键技术。本文以"天绘一号"卫星为研究对象,首先分析了"天绘一号"卫星三线阵立体测绘相机的镜头和CCD几何形变,并提出了适用于"天绘一号"卫星三线阵CCD影像的自检校模型;然后建立"天绘一号"卫星三线阵CCD影像的自检校区域网平差模型,对外方位元素和自检校参数进行整体平差,消除存在于外方位元素观测值和自检校标定值中的系统误差,以提高卫星图像定位精度。最后利用嵩山实验场对"天绘一号"卫星三线阵CCD影像进行了自检校区域网平差处理,验证了自检校模型和自检校区域网平差模型的正确性和有效性,并分析研究了不同数目的控制点条件对自检校区域网平差的影响。实验结果证实采用自检校区域网平差技术可以有效地消除系统定位误差,显著提高定位精度。