1、光学卫星摄影测量处理,张 过 ,目录,1、选题依据2、弱交会条件下卫星影像的平面区域网平差3、基于轨道约束的标准景影像立体区域网平差4、结论与展望,1、选题依据,1、选题依据,获取全国全球覆盖DOM和DSM的需求 高精度、全覆盖、空间连续,a.目前单景正射纠正方法存在的问题 1）对控制点需求量大（一景需要4个GCP） 2）无法满足接边精度,1、选题依据,获取全国全球覆盖DOM和DSM的需求 高精度、全覆盖、空间连续,a.目前单景正射纠正方法存在的问题 1）对控制点需求量大（一景需要4个GCP） 2）无法满足接边精度,b.基于RFM的标准景影像DSM生产存在的问题 1）对控制点需求量大（稀疏控制
2、下精度差）,1、选题依据,1、弱交会条件下卫星影像的平面平差 解决大区域正射纠正的接边和控制点数量问题2、基于轨道约束的标准景影像立体平差 解决大区域平差控制点数量的问题,1、选题依据,卫星影像的区域网平差,基于严密几何模型,基于通用传感器模型（RFM）,两者精度基本一致，基于RFM的区域网平差方法更稳定,2、弱交会条件下卫星影像的平面区域网平差,成像几何模型,RFM的数学表达形式：,像方系统误差补偿模型：,平面区域网平差误差方程,DEM辅助高程内插,弱交会状态下的卫星影像之间，由于交会角较小，同名光线相交在深度（高程）误差较大。直接采用立体区域网平差方法，会导致求解异常、不收敛。在平面平差过
3、程中，连接点的物方高程值是通过平面坐标在已有DEM的情况下内插得到。,DEM,平面平差试验结果与分析,1、平面平差与立体平差的对比试验1.1、比较平面平差与立体平差的最终平面精度1.2 、比较不同精度的DEM对平面平差精度的影响2、大区域正射纠正试验2.1、不同控制点分布的平面平差精度2.2、不同区域的平面平差及正射纠正,控制点精度,平面位置精度为5 m高程值是通过1:50000DEM内插,试验区数据介绍,平面平差与立体平差的对比试验,试验区数据介绍,大区域正射纠正试验,1.1平面和立体平差精度比较,1.2不同DEM支持的平面平差精度,2.1不同控制点分布的平面平差精度,2.2 不同区域5*2
4、区域,2.2 不同区域 5*5区域,2.2 不同区域 139景区域,大区域正射纠正接边（沿轨）,大区域正射纠正接边（垂轨）,多源数据的平面平差实验,2m分辨率影像实验0.5m分辨率影像实验16m分辨率影像实验SAR影像实验,WorldView02试验,甘肃吴忠市利通区,WorldView02平面平差试验,试验区参数,测区点位分布图,平面平差试验,1:50000DLG叠加显示,GF-1多光谱相机拼接,地面分辨率：16m控制资料：landsat ETM+ 30m分辨率DEM： SRTM 90m格网数据。 试验：16景 E110.5-E118.5；N31.3-N35.1,Landsat ETM+分辨
5、率 30m,GF-1分辨率 16m,平面平差结果,接边精度,国产YG-3影像的平面平差（SAR）,YG-3-平面平差,YG-3-平面平差残差图,0 GCP,4 GCP,5 GCP,YG-3 拼接效果,3、基于轨道约束的标准景影像立体区域网平差,轨道平差,卫星实际成像为条带影像，因用户需求进行了标准景分景。针对标准景，一般利用严密几何模型通过姿轨约束建立同轨条件。如何在标准景条件下，仅利用影像的RFM考虑轨道条件？,目前方法的问题：,轨道平差,还原虚拟长条带影像：同轨影像的逻辑拼接,轨道平差,轨道RPC生成，若拟合精度差，需补偿格网模型。,轨道平差,最终用户需要的为标准景的定向参数，需要将所求的
6、仿射参数规划到各自原始影像中。,轨道平差：数据,格网点补偿(RPC拟合精度),有无补偿格网的轨道平差精度比较,单景平差与轨道平差对比,渭南区域的残差图（0控）,单景平差,轨道平差,渭南区域的残差图（4控）,单景平差,轨道平差,渭南区域的残差图（6控）,单景平差,轨道平差,4、结论与展望,结论,1、平面平差方法是必要的，而且也是可行的。2、平面平差能够达到与立体平差相当的物方平面精度。3、1000m格网、90m格网和25m格网的DEM作为高程约束，地形较为平坦区域，平面平差精度一致。地形起伏较大区域，更高精度的DEM可以得到更高的平差精度。4、减少区域正射纠正中控制点的数量需求，节省人工作业量，提高效率5、保证了正射纠正后影像的绝对定位精度，且相邻影像接边精度高。,展望,1、本文中的平面区域网平差没有考虑到轨道约束条件，将轨道约束条件应用到卫星影像平面区域网平差中，会进一步减少地面控制点的需求。2、在区域网平差程序中，加入自动判断测区几何强度强弱的模块，通过图形显示自动发现测区中几何强度较弱的区域。加入自动判断连接点交会强弱的功能，自动判断该点是采用立体平差还是采用平面平差。3、目前，卫星影像区域网平差的控制点布设方案仅仅从实际试验的角度予以解释，如何从理论上阐述卫星影像区域网平差的控制点布设原则，对大区域卫星影像平差的可靠性有着十分重要的意义。,
