GPS辅助数字航空影像在地形图测绘中的应用

本文结合生产实践讨论了利用GPS辅助数字航空影像进行全数字空中三角测量、数字线划图(DLG)制作、数字高程模型(DEM)制作、数字正射影像(DOM)制作的工艺流程,并对实验区成果的精度进行了初步统计和分析。     

地形因素对航空面阵CCD影像的影响分析与评价

地形因素,包括地面起伏和地球曲率,是造成航空数字遥感影像变形的主要原因之一.本文以中国科学院遥感所自行研发的多模态航空CCD相机系统为对象,结合其成像模式和几何形态,分析了地形因素给影像带来的变形,推导出航空面阵CCD影像变形的一般公式,并通过概算进行了定量评价,得出了对于航空面阵CCD影像,要想得到高精度的几何处理,必须改正地球曲率影响的结论.     

基于MTFC的图像复原结果对比分析

地物在成像过程中,由于受到光学成像系统作用、地物周边环境等影响,会使得到的地物影像存在噪声、模糊等各种影像质量下降的问题,这种现象就是图像退化。根据影像退化机制,利用调制传递函数补偿(Modulation Transfer Function Compensation,MTFC)原理复原图像,提高航空面阵成像系统的成像质量,使航空面阵影像更便于判读解译。采用调制传递函数补偿(MTFC)原理进行图像复原。复原图像与原始影像相比在一定程度上边缘更加清晰,更利于判读解译,但在复原过程中也不可避免的添加了噪声。通过复原图像评价指标对比发现,利用航线方向MTF得到的复原图像效果较差,这与成像系统航线方向成像性能偏低有关。     

数字航空影像的质量控制和检查

科技进入21世纪以后,航空摄影测量技术已经全面步入数字化时代,数字航空影像成为摄影测量工艺的重要数据源,直接影响了成图的质量和精度。但是在实际生产应用中,数字航空影像的生产和质量检查一直没有完整的行业规范加以指导,造成影像数据在后续的应用中暴露出很多问题。本文是作者从生产实践的角度,对数字航空影像的质量检查和过程控制总结出的一系列经验。     

基于暗原色的航空遥感影像薄雾去除与改进

本文对航空遥感影像的薄雾进行了研究,根据雾图像成像模型和基于暗原色先验知识,结合图像对比度的自适应调整,提出了一种对航空遥感影像薄雾去除的改进算法。采用数字航空相机DSS439获取的不同地物特征类型的应急遥感影像进行去雾实验,并对实验结果进行分析、比较与评价,验证了该方法的正确性和有效性。     

航空遥感平台通用物理模型及可变基高比系统精度评价

精度是高分辨率遥感和摄影测量的关键。影响精度的因素分为：成像系统误差和数据处理误差。航空平台系统误差较为复杂,因此本文聚焦航空成像系统设计方法,以降低航空成像系统误差为目标,从源头上为数据处理精度提供保障。目前航空数字成像系统种类繁多,但缺乏统一物理模型,使得航空相机系统采用人工拼接为多刚体（多相机）,结构复杂、体积大、成本高、精度难以刻画,容易受到震动和温度等因素影响,成像系统装机实用精度只能达到毫米量级。为此,本文构建航空遥感平台通用物理模型,由此归纳出现有航摄相机的四类对偶技术特征：一次-二次成像、外拼接-内拼接、单基线-多基线、非严格-严格中心投影;以此建立可变基高比时空模型,从而实现数字航摄相机内部光学机械参数与地表高程精度的表达,实现地表高程精度-光机参数贯通;进一步设计二次成像数字航摄相机原型系统及宽波段临边成像光谱仪,为目前多刚体拼接的一次成像航摄相机构建向精密光机单刚体、折反式同光路构建提供原型依据,为数字航摄系统构建和工业化奠定理论基础和原型实例参考。     

VLL影像匹配的线路地形断面测绘方法

针对使用现有全数字摄影测量手段从航空影像中提取线路地形断面,存在高程精度低、劳动强度高以及自动化程度低等缺点,本文在已有数字高程模型(DEM)等数据基础上,采用铅垂线轨迹法(VLL)结合最小二乘匹配以及概率松弛法进行线路地形断面测绘。实验证明,采用本文方法得到的断面精度要优于全数字摄影测量手段所得到的断面,能够满足实际工程的需求。     

有理函数模型的解算与应用

有理函数模型是各种传感器几何模型更广义和更完善的一种表达形式，它适用于各种不同的传感器。许多卫星影像供应商考虑使用这种模型作为影像数据的传递标准。文中在分析RFM的基础上，结合航空影像和SPOT影像数据对RFM进行了研究。试验结果表明有理函数模型可以达到严格成像模型的精度，并且有能力替代严格成像模型完成摄影测量处理，同时无物理意义的有理函数系数可有效地实现传感器成像参数的隐藏。     

三线阵CCD影像测图系统的建立

本文着重介绍了三线阵CCD影像摄影测量处理过程中，数字测图系统的构成及主要模块的功能，并利用航空校飞所获取的影像数据和厕幅式航天影像模拟三线阵CCD影像数据对软件系统进行了测试。     

现代地图生产主要数据源使用分析

现代地图生产的手段已从传统的模拟形式转变为数字形式，数据源作为地图生产中的首要基础资料，其形式也发生了转变，由航空影像资料占主要地位，慢慢演变为航空、航天影像资料平分秋色。究竟二者孰重孰轻，各自的优缺点是什么，对此进行了剖析。     

The Z/I Imaging Digital Camera System

Market needs for airborne and spaceborne imagery used in photogrammetry and GIS applications are changing. Fundamental changes in sensors, platforms and applications are currently taking place. Most recently, new high resolution spaceborne sensors have become available. Besides classical photogrammetry, new thematic applications will drive the future image market. Savings in cost and time, together with the need for higher and reproducible radiometric resolution or spectral information will push forward the change from analogue to digital imagery. High resolution satellites will compete with airborne film-based photography and digital camera systems.
With the availability of a digital airborne camera, it is possible to completely close the digital chain from image acquisition to exploitation and data distribution. The key decision regarding the camera design in this case is whether a linear or area array sensor should be used. In view of the high geometric accuracy requirements in photogrammetry, Z/I Imaging has focused development on a digital camera based on an area sensor. An essential aspect of this decision was not only the aerial camera system, but also the entire photogrammetric process to the finished photographic or mapping product. If this point of view is adopted, it becomes clear that the development of a digital camera involves more than simply exchanging film for silicon. Aspects such as data transfer rates, in-flight data processing and storage, image archiving, georeferencing, colour fusion, calibration and preprocessing have the same influence on the economic assessment of a digital camera system. This paper describes current development activities and application aspects of a digital modular airborne camera system.     

Monitoring cross-border trails using airborne digital multispectral imagery and interactive image analysis techniques

The objective of this study was to evaluate image-based procedures for monitoring cross-border foot trails in the US – Mexico border zone in eastern San Diego County using airborne remote sensing techniques. Specifically, digital multi-spectral and multi-temporal imagery from an airborne digital multi-spectral imaging system, digital image processing, and visual image analysis techniques were explored in the context of detecting and delineating new trail features and updating trail GIS layers. Three trail updating approaches: map-to-image (M-I) overlay, map and image-to-image (M/I-I) differencing, map and image-to-image (M/I-I) swiping and two types of spectral transform, PCA and NDVI, were tested and compared. The M-I overlay was found to be the most reliable trail updating approach. The optimal image enhancement method for the M-I overlay approach varied with vegetation structure. PCA imagery yielded better results than NDVI imagery in a highly disturbed area and NDVI imagery performed better in a densely vegetated area. The M/I-I swiping approach was useful for distinguishing misregistered extant trails from new trail features.     

多基线机载合成孔径雷达影像匹配的SANCC法

为了有效利用合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)多基线影像的几何信息和辐射信息,提高匹配精度,提出了一种适用于多基线SAR幅度影像的自适应归一化互相关系数和(sum of adaptive normalized cross-correlation,SANCC)影像匹配方法。该方法首先利用SAR成像参数、平台参数和物方高程范围构建匹配方向线;然后引入Gestalt原理的接近性和相似性原则对窗口内的像素加权,计算获得沿匹配方向线的SANCC值;最后采用winner-take-all(WTA)优化策略获取多基线影像的匹配结果和物方三维信息。利用国产机载SAR系统获取的多基线影像进行匹配试验,结果表明与常规的相关匹配方法相比,该方法可以获得更为密集、精确的匹配点,有效减少了由重复纹理造成的误匹配,并能较好地解决由纹理匮乏导致的匹配难题。     

机载LIDAR系统原理及应用综述

机载LIDAR系统是一种主动式对地观测系统,主要由IMU/DGPS系统、激光扫描测距系统和成像装置所组成。目前常用的扫描方式有:有线扫描、圆锥扫描和纤维光学阵列扫描等3种扫描方式。文中论述了机载LIDAR系统的原理和工作流程,并对目前的几种LIDAR系统、LIDAR系统与INSAR、摄影测量等做了分析和比较。对机载LIDAR系统的应用现状和前景进行了系统总结和展望。     

数字航测相机的研究进展

本文阐述了航测相机传感器技术、位置姿态传感器技术和惯性稳定平台技术的发展概况,对具有代表性的两类数字航测相机———框幅式数字航测相机和推扫线阵航测相机的发展进行了叙述,并对国产数字航测相机——SWDC4a和SWDC5系列的研制与发展进行了介绍。数字航测相机的应用增强了对地观测能力、缩短了地理信息处理的周期、提高了对地观测的时效性。     

Image Sources for Informal Settlement Management

Informal settlements are a common feature of developing countries. In South Africa the improvement of living conditions in these settlements and the upgrading to formal housing types are regarded as being of central importance to the nation's development. Effective settlement improvement and upgrading activities, which we here term "management", require adequate spatial data. To date, the acquisition of spatial models of informal settlements has been based on conventional mapping techniques, and mostly on photogrammetry. Data are compiled using analogue or analytical methods. These are manual and hence require both considerable expertise and expensive equipment. Moreover, these methods are uneconomical over the often relatively small, densely populated areas covered by informal settlements and are also too expensive to employ with a regularity required to support such tasks as change detection. Alternative imaging sources and mapping techniques are therefore needed.
In this article we examine the problem of spatial information acquisition for informal settlement management from three perspectives: spatial information requirements, the role which imagery can play in satisfying these spatial information requirements, and effective imaging options. We focus on the potential of high resolution satellite imaging, small format digital aerial imagery and digital multispectral video systems for rapid mapping. We also discuss the example of automated shack extraction from aerial imagery.     

航空数码相机在城市三维重建中的应用研究

讨论了利用航空数码相机重构城市三维模型的方法和过程,对其引入的像对数量增加、交会角减小和相机畸变补偿等问题,提出了相应的解决办法,实现了对三维重建数据质量的有效控制.     

光学航天传感器几何建模与DEM生成新进展

高分辨率光学卫星成像系统正越来越多地应用于遥感和摄影测量领域。根据新型的高分辨率卫星影像系统主要特点及高分辨率卫星测图的关键技术的发展趋势，以第21届国际摄影测量与遥感大会“光学航天传感器几何建模与DEM生成”专题中的51篇文章为参考，总结了目前典型的光学卫星影像（主要是IRS—P5和ALOS／PRISM）的几何建模方法，影像匹配与DEM提取方法以及光学航天传感器在其他方面的应用。     

机载LiDAR点云生成多尺度DEM方法

为了利用机载激光雷达点云生成高保真、多尺度的数字高程模型(DEM),提出了一种基于综合生成策略的方法:首先,利用点云数据中的地面点生成高分辨率、高保真的DEM作为基础DEM;然后,通过迭代的方式对上一层较高分辨的DEM进行综合获取较低分辨率、高保真的DEM。实验表明,本文方法不仅具有可行性,而且生成的多尺度DEM具有高保真的特性。     

机载激光测深水深点空间位置的计算方法

介绍计算机载激光测深采样点空间位置的一种方法,其中要求建立必要的坐标系,并进行一系列坐标变换。设计计算扫描仪中心位置的两种方案。给出机载激光测深水深点在WGS-84坐标系下的计算公式。