无RSM参数的反解RFM求解方法

为实现在无严格传感器模型(RSM)参数的条件下求解反解RFM,提出一种基于正解RFM的反解RFM求解方法。首先通过正解RFM生成虚拟控制格网,建立反解RFM求解流程;然后考虑误差法矩阵病态对求解结果的影响,采用岭参数谱修正迭代与LDLT分解,提升求解的效率和精度;最后以影像立体定位为例,验证了所求解的反解RFM在影像处理中的有效性。实验结果表明:所提方法是对RSM的另一种高精度拟合,在影像立体定位应用中,同正解RFM精度基本相当,且具有更高的立体定位效率,为反解RFM的后续应用提供了良好基础。

Optimization for ASP flooding based on adaptive rationalized Haar function approximation

This paper presents an adaptive rationalized Haar function approximation method to obtain the optimal injection strategy for alkali-surfactant-polymer(ASP) flooding. In this process, the non-uniform control vector parameterization is introduced to convert original problem into a multistage optimization problem, in which a new normalized time variable is adopted on the combination of the subinterval length. Then the rationalized Haar function approximation method, in which an auxiliary function is introduced to dispose path constraints, is used to transform the multistage problem into a nonlinear programming. Furthermore, an adaptive strategy proposed on the basis of errors is adopted to regulate the order of Haar function vectors. Finally, the nonlinear programming for ASP flooding is solved by sequential quadratic programming. To illustrate the performance of proposed method,the experimental comparison method and control vector parameterization(CVP) method are introduced to optimize the original problem directly. By contrastive analysis of results, the accuracy and efficiency of proposed method are confirmed.

基于有理多项式模型RFM的稀少控制SPOT-5卫星影像区域网平差

SPOT-5HRS/HRG影像是我国西部1∶5万地形图空白区测图工程的主要数据源,西部1∶5万测图工程也是国内首次大规模使用高分辨率卫星影像进行地形图测绘的重大项目。针对SPOT-5卫星影像为CCD线阵推扫成像的特点,提出和研发了一套基于通用成像模型,即有理多项式模型(RFM)的稀少控制的卫星影像区域网平差算法。为综合评价提出的区域网平差方法的性能,同测绘生产单位合作,选择多个实验区或作业区进行了较为充分的试验,试验表明,对于覆盖大范围区域的SPOT-5HRS立体影像,仅用少量地面控制点即可满足我国1∶5万地形图测绘的要求。

WorldView-1影像RFM多项式平差模型及其精度分析

简要给出了WorldView-1卫星及传感器的有关性能参数,详细论述了可用于WorldView-1影像数据几何处理的多种RFM(Rational Function Model)多项式平差模型。然后,使用云南地区的WorldView-1影像数据进行了有关试验研究,分别采用九种零阶、一阶和二阶多项式平差模型,在像方改正RFM参数的系统误差。结果表明,当地面控制点在精度、数量与分布等方面质量较好时,各种模型精度基本一致,平面精度可达到1.6个像素(0.9m)左右。此外,本文重点研究了在控制点质量较低的情况下,各种RFM多项式平差模型的改正精度。发现随着控制质量的降低,二阶多项式和一阶多项式改正的精度有显著下降,但零阶多项式改正的精度基本稳定不变。因此,本文认为零阶多项式模型,即平移模型,是一种最简单、适应性最好、精度最高的用于处理WorldView-1影像数据的平差模型。

基于同轨约束RFM的高分卫星影像区域网平差

高分辨率光学(简称"高分")卫星影像普遍以标准景的形式提供给用户,并附带有理多项式模型(rational function model,RFM)。尽管同一轨道高分影像的姿态和轨道误差较为稳定,然而由于RFM的参数没有清晰的物理意义,因此难以建立同一轨道影像间的几何约束关系。从条带影像与标准景影像的差异出发,考虑标准景影像的分景效应以及积分时间差异的影响,提出了基于像方多项式模型的同轨约束方法,可对同轨道、不连续的标准景影像进行约束,实现基于同轨约束的高分卫星影像区域网平差。通过用我国资源三号(ZY-3)测绘卫星同轨7景三线阵立体影像和印度IRS-P5卫星两轨4景两线阵立体影像进行实验,证明所提出的同轨约束区域网平差模型能减少对控制点的需求,提高平差精度。

机器与社会理想:莫西·金兹堡的构成主义功能性设计方法逻辑探析

20世纪20年代,金兹堡面对新旧风格之交替、艺术与技术的争辩提出了一种集社会理想与机器性为一体的建筑设计方法—“功能性设计方法”,其成为各先锋思潮在建筑本体域的一次聚合与重要接驳点。然而鉴于政治因素之介入,功能方法一度在建筑历史理论研究中处于失语状态。文章将从功能方法之历史时代特征出发,探究其思想之源并着重探析其以社会理想为目标、内化于机械生产逻辑的机器范式,揭示其对构成主义建筑理论与现代主义理性设计方法的重要奠基作用。

一种鲁棒的RFM模型定位精度优化方法

针对传统有理函数模型(RFM)系统误差补偿方法局限于姿态角误差小、相机视场角小的情况,提出了一种鲁棒性更好的卫星影像定位精度优化方法。该方法首先通过影像附带的有理多项式系数(RPC)计算出像元视线向量,再根据视线向量恢复出成像时刻虚拟外方位元素;然后对恢复的虚拟外方位元素构建误差补偿模型;最后根据控制点信息求解出模型参数后更新RPC文件。该方法从系统误差产生的原因构建补偿模型,可以规避传统方法的近似假设和条件限制。采用仿真数据和真实数据进行试验的结果表明:当姿态角误差较小时,该方法可达到与传统方法相当的精度;当姿态角误差较大时,可达到比传统方法更高的精度。

陆地碳监测卫星光学立体影像定位精度分析

陆地碳监测(terrestrial carbon monitor satellite,CM-1)卫星主要应用于陆地生态资源调查监测,因此,对其光学立体影像定位精度及DSM质量分析具有重要意义。首先,利用参考影像和AW3D30 DEM数据,在CM-1卫星立体影像上匹配一定量控制点,进行区域网平差,以验证CM-1卫星影像立体定位精度;随后,将CM-1立体影像提取的DSM数据分别与AW3D30 DEM和ICESat-2激光测高数据对比分析;最后,利用平均值、标准差和均方根误差3项指标评估CM-1立体影像提取的DSM精度。结果表明,有控条件下,相对于数字正射影像,CM-1卫星立体影像在平原地区平面定位精度达到1 m,相对于AW3D30 DEM,平原地区高程定位精度达到1.57 m。前视后视立体影像提取的DSM精度高于前视正视、后视正视立体影像提取的DSM精度。

稀少控制点条件下卫星影像在高原地区定位精度分析

研究了稀少控制点条件下的高分辨率卫星影像在高原地区的定位精度。通过采用多种辅组平差方案与像控点布设方案的组合优化有理函数模型,并使用优化后的模型解算卫星影像立体像对,对比分析解算后影像特征点与对应特征点实际位置偏差,找出一种适于高原地区1:10000大面积测图的组合方案。结果表明当像控点分布在影像四角及中心同时采用二维仿射变换改正有理函数模型的平差方案定位精度最佳,为利用高分辨率卫星影像在高原地区测图提供了参考。

RFM模型在航空遥感影像优化中的适用性验证

针对基于共线方程的模型在实际应用中的限制,研究并探索用于航天影像解算的有理函数模型(rational function model,RFM),以及它在航空影像中的解算有效性。从模型的定义、模型的性质以及模型的求解等方面对RFM给出了系统性的解释,并分析了RFM拟合光束法平差的精度。本文以基于共线方程的光束法空中三角测量平差成果为参照依据,比较分析了有理函数模型拟合光束法模型的相对精度。结果表明有理函数模型能以较高精度拟合光束法模型,有能力代替基于严格共线方程的经典模型以完成空中三角测量等任务。本文为RFM在无人机等近景影像中的应用提供了理论借鉴。

基于RFM与平面高程控制分离的立体定位研究

星载激光测高技术应用于高分辨率光学立体测绘卫星,辅助航天摄影测量以提高卫星几何精度将成为一种重要的技术手段。针对复合测绘这一思路,文章基于有理函数模型(rational function model,RFM)进行立体定位研究。初步建立了高分辨率遥感卫星基于平面控制和高程控制数据分离的区域网平差模型,以天津地区"资源三号"卫星影像作为试验数据,并利用直接前方交会定位模型、RFM系统误差补偿模型、立体区域网平差模型对构建的模型进行精度验证。试验结果表明,基于平面控制和高程控制数据分离的区域网平差可以提高卫星影像的几何定位精度,且精度与其它模型相当,证明了平面高程控制数据分离进行RFM区域网平差的有效性和可行性。

基于RFM模型的叠掩区域定位方法

星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)是侧视成像,地形起伏较大区域的影像会发生叠掩现象,导致SAR 影像信息丢失,通常采用叠掩补偿解决上述问题。而当前叠掩区域定位方法受数字高程模型(digital elevation model,DEM)精度、相干斑噪声等因素影响,且计算复杂,难以满足快速处理要求。针对上述问题,文章提出一种于基于有理函数模型(rational function model,RFM)的叠掩区域定位方法,首先将DEM 重采样到与SAR 正射影像相同分辨率;随后计算DEM 像元对应的影像坐标;接着统计像方单个像元对应物方单元的个数,大于2 时判定为叠掩区域;最后对生成的掩膜进行编辑,生成最终掩膜。并通过中国“高分三号”卫星SAR 的全极化条带1(full polarized strip 1)QPSI模式获取的两景影像进行试验验证,结果表明,该方法受DEM 影响相对较小,升降轨叠掩试验中补偿率达到99.01%,方法可靠、可行,为SAR 技术在航天遥感应用中提供技术保障。

基于RFM的天绘一号卫星三线阵影像区域网平差

卫星长期在轨运行受到卫星热变形、焦距变化、星敏感器测量低频误差、轨道测量误差等因素的影响，使有理函数模型存在一定系统误差，导致相邻轨道影像立体模型之间存在较大的接边误差，给大区域立体测图造成困难。本文通过利用多个轨道天绘一号卫星影像之间的约束关系对定向参数的系统误差进行补偿，在消除接边误差的同时，提升了区域影像的整体定位精度，达到了与带控制点平差相当的定位精度。

基于RFM的QuickBird少量控制点纠正控制方案与模型

针对基于RFM的QuickBird纠正控制点数量要求比较多的情况,在RFM的基础上,选择25点、16点、13点、9点的控制方案和不同的有理函数系数个数的组合,从模型解算控制定向残差、检查点定向残差以及成图精度等方面寻求了控制方案与有理函数系数个数的最佳组合,并在此基础上,对控制方案与模型的可靠性进行了分析。结果表明,13点或16点控制方案与有理函数采用仿射变换的模型组合为较理想的组合方案,为保证成果的可靠性,要求四角偶控制点布设成控制点对。

附加傅里叶补偿项的卫星遥感影像RFM平差方法

卫星光学遥感影像的几何畸变是制约其定位精度的重要原因。采用一般系统误差补偿模型难以从根本上消除影像复杂畸变。本文在有理函数模型RFM平差方案基础上,根据傅里叶级数的逼近特性,提出用二元傅里叶多项式代替一般多项式作为系统误差补偿项,以适用符合连续条件的任意形式畸变。仿真和实际数据平差试验结果表明,本文方法能够有效补偿由于影像内外方位元素误差造成的像方定位系统误差及不同大小的畸变。在控制点充足的条件下,附加3阶傅里叶补偿项的RFM平差定位精度显著优于附加一般多项式补偿项的常规方法,其中SPOT-5异轨立体像对平差后平面和高程定位精度可分别达到3.34 m和2.48 m,QuickBird同轨立体像对平差后平面和高程定位精度分别达到0.77 m和0.54 m,均达到了子像素精度水平。二元傅里叶多项式可作为一种通用的影像系统误差补偿模型,拓展应用于航空和近景影像的畸变校正。

基于RFM区域网平差的卫星影像定位方法

自检校区域网平差是实现卫星影像高精度定位的常用方法，但存在自检校参数设置困难、参数相关性问题无法很好解决等问题。本文探讨了一种基于RFM区域网平差的卫星影像定位方法，它避开了使用卫星成像的复杂物理几何模型，无须设置自检校参数，使得平差的过程得以简化，且定位精度高。理论分析和初步试验证明了该方法的有效性和精确性。

高分七号卫星立体影像精细三维重建

为了实现高分七号卫星亚米级影像的高精度精细三维重建,针对高分七号卫星前后视线阵相机的成像特点,围绕影像的定向、影像畸变消除、密集匹配方法优化等方面,提出一套完整的精细三维重建方法和流程。利用影像间连接点几何约束关系对有理函数模型进行了二次定向消除系统误差;其次采用一种基于物方投影面的水平纠正方法对原始影像进行纠正,消除了立体像对之间大的倾斜误差;在密集匹配阶段,将全球公开数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据作为视差约束,同时引入顾及影像灰度和特征信息的AD-Census作为匹配测度,有效削弱重复纹理引起的匹配错误问题,提升了数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)的质量。利用覆盖我国宁夏和新疆某地的两组高分七号的立体影像进行了试验,结果表明本文所提出方法可将相对误差精度由平差前的0.847 pixel和0.725 pixel分别提升到平差后的0.652 pixel和0.593 pixel,相对误差精度最大可提高23.02%,基于物方投影面的水平纠正方法能够显著消除大倾角差异带来的几何畸变,对高分七号卫星影像取得了较好质量的DSM产品,尤其是对于小尺度密集建筑物区域的重复纹理取得了较好的效果。

功能性家庭秩序:“两边开门”婚姻模式的代际干预及其内在张力

在计划生育政策和社会急剧转型的双重影响下,“两边开门”的婚姻模式成为浙北地区农村家庭满足功能性需求的主要策略。“两边开门”的婚姻模式,不仅解决了独生子女家庭的养老危机与宗祧延续问题,也为多子女家庭维持社会关系提供了可能。然而,“两边开门”婚姻模式的形成过程凸显出了较强的代际干预特征,即老年人通过代际权力安排着年轻夫妻的家庭生产关系与生活关系,形成了功能性家庭秩序。同时,老年人也试图通过资源传递形成代际关系的“施受平衡”,进而维持功能性家庭秩序。可是,在功能性家庭秩序的形成与维持过程中,以理性分工和功能组合为基础的“两边开门”婚姻模式,却蕴含着家庭关系的内在紧张。

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。

垂轨环扫卫星影像有理函数模型的构建及精度评估

垂轨环扫传感器能兼顾实现超大幅宽(千公里级)与高分辨率(米级)成像,其影像数据量远超传统卫星(单景影像达几百GB)。为了探究该成像方式下影像有理函数模型的适用性和精度,基于垂轨环扫传感器成像原理构建其严格成像模型。针对垂轨环扫影像特性,提出一种结合数字高程模型的地形相关控制点布设方案。采用星下点坐标确定初始迭代区间的方法解决大幅宽条件下反投影计算失效的问题,从而实现任意幅宽影像整景范围内物方坐标到像方坐标的求解。最后,通过生成不同幅宽的模拟影像及姿轨数据完成有理函数模型的建立,探究有理函数模型对严格成型模型的拟合精度。实验表明:3000 km幅宽时,一景实验影像在大地坐标系下地形无关、地形相关方案得到的有理函数模型的拟合误差分别为3004.25,1939.04 pixel;地心直角坐标系下的拟合误差为27.50,24.96 pixel。影像大幅宽时,主要受地球曲率影响,大地坐标系解算的RPC误差极大;在地心直角坐标系下解算的RPC具有更高的拟合精度,但二者均无法实现对严格成像模型的高精度拟合。对垂轨环扫卫星影像有理函数模型拟合精度的初步探究为卫星入轨交付后的影像处理奠定了技术基础。