加入地形改正的卫星影像多项式模型研究

本文针对一般多项式只适用于平坦地区或垂直成像卫星影像正射纠正的不足,根据摄影测量理论中地形起伏产生的像方位移可以用特定的数学公式表达的特点,在多项式纠正方法中引入投影差改正,实现了更精确的微分多项式纠正。文章首先分析了地形起伏引起像点位移原理,在此基础上建立了高程改正的卫星影像多项式模型,设计并实现了修正后的模型的定向方法及正反算算法。实验表明该模型较一般多项式模型X方向上精度有很大提高,适用于山区卫星影像纠正。     

SAR影像多项式正射纠正方法与实验

提出了一种针对SAR影像的多项式正射纠正法———引入投影差改正的多项式纠正法,并对ERS 2、RADARSAT和机载SAR影像进行了实验。引起SAR影像变形的因素很多,其中多数变形可以通过多项式纠正方法得到改正;但是,因高差引起的变形很难通过一般的多项式纠正方法进行改正。在本文中,先根据斜距和侧视角改正高差引起的投影差,然后用一般多项式纠正的方法改正其他因素引起的变形;重采样时则恰好相反,先根据多项式参数求得未受高差影响的像点坐标,然后加上投影差,从而获得真实的像点坐标。与其他正射纠正的方法相比,本文的方法非常易于实现,而且能够达到相当高的精度。根据以上原理,设计了相应的软件,并对云南大理一幅Radarsat的山区影像进行了纠正实验,控制点精度为2 2个像素;而采用一般多项式,使用同样的控制点,对这幅影像进行纠正,只能达到44 4个像素。另外,使用ERS 2影像和机载SAR影像进行了相应试验,结果类似于Radarsat影像的纠正。因此,本文提出的方法是有效、可行的,能适应地形起伏较大地区的SAR影像的几何校正。     

SPOT影像像点位移的研究

简要描述了 SPOT卫星影像的有关知识 ,详细研究了地形起伏造成的垂直摄影与倾斜摄影的 SPOT影像的像点位移 ,推导了具体的计算公式 ,并列表给出了地形起伏引起的 SPOT像点位移化算到 1∶ 5 0 0 0 0比例尺上的值 ,概括介绍了纠正 SPOT影像的多项式法与数字微分法 ,最后提出了一种不利用 DEM而能纠正地形起伏较大区域以及具有较大成像视角的 SPOT影像的新方法 ,并给出此方法的实验结果     

机载SAR影像的正射纠正试验研究

在分析合成孔径雷达(SAR)图像几种主要正射纠正方法的基础上,利用一种引入投影差改正的新的多项式纠正法,采用由1∶50 000地形图生成的DEM,并通过外业航片量测像控点的方式,对合肥地区机载SAR影像进行严密的正射纠正,弥补传统多项式地形起伏不能纠正的缺陷,获得满意结果。     

利用光学遥感影像进行星载SAR影像正射纠正

基于角反射器点的正射纠正方法仅适用于局部区域的SAR影像,无法满足大区域生产和工程化需求的问题。本文采用有理函数模型（RFM）作为星载SAR几何模型,利用资源三号测绘卫星的数字表面模型（DSM）产品和数字正射影像图（DOM）,选取遥感13号SAR影像与资源三号光学影像的同名像点作为控制点,对遥感13号SAR影像进行了正射纠正,并与常规的基于角反射器点的正射纠正方法进行了对比分析。试验结果表明,针对平原地区的遥感13号SAR影像,在四角布设控制点的情况下,基于角反射器点的正射纠正方法比基于光学正射影像的正射纠正方法精度高,正射纠正精度分别优于2.5和4.5 m。     

基于多项式正射纠正模型的机载SAR影像区域网平差

在SAR影像多项式正射纠正模型基础上,分别对平高点、平面点、高程点、加密点列出了误差方程,从而建立了基于多项式正射纠正模型的机载SAR影像区域网平差模型,并设计了相应的软件.利用成都测区的机载SAR影像进行了实验,取得了比较满意的结果.     

不同地形类别条件下Quick Bird影像正射纠正精度分析

主要研究利用不同地形区域的高分辨率Quick Bird影像和DEM数据,采用物理模型或有理函数模型法进行正射纠正,通过多景影像实验研究其不同地形类别的Quick Bird影像正射纠正精度,为Quick Bird影像在大比例尺地形图更新过程中的应用提供参考.     

基于ERDAS软件对QuickBird影像的正射纠正

对于普通影像纠正,传统的纠正模式是多项式纠正,对于高分辨率卫星遥感影像.则采取高精度的纠正方式.本文主要针对QuickBird影像,基于ERDAS软件,采用正射纠正,其校正模型加入了RPC轨道参数和DEM高程模型,从而大大提高了几何精度.     

无DEM支持的遥感正射影像制作

提出并发展了一套无需ＤＥＭ支持的遥感正射 影像制作方法,包括平坦地区多项式选点整体纠正法、中等超伏地区图形图像局部自适应迭代配准纠正以及大倾斜影像或高山起伏是区基于偏差量算的逐点纠正法。该方法仅需地形 扫描纠正开成的数字栅格地形图（ＤＲＧ）的支持,已通过大量的试验验证并已形成可供实用的软件系统。     

基于观测角信息的HJ-1A/B卫星光学影像几何精纠正

现有国产环境卫星光学影像标准数据产品为二级影像,采用系统几何纠正的方法生成,未消除地形起伏引起的影像变形;而这种二级影像产品不包含严格成像模型信息,对地形起伏较大的区域,难以采用现有纠正方法可靠地进行几何精纠正。针对这一问题,提出一种基于观测角信息的几何纠正方法。采用标准影像产品附带的观测角数据恢复影像光束,建立近似成像几何模型,使该卫星光学影像标准数据产品可按正射纠正的方式进行几何精纠正,从而有效消除地形起伏的影响。实验表明,方法相对于现有精纠正方法,提高了中等空间分辨率卫星影像几何纠正的精度和稳定性。     

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。     

SAR Minimum-Entropy Autofocus Using an Adaptive-Order Polynomial Model

A new algorithm is presented for autofocus in synthetic aperture radar imaging. Entropy is used to measure the focus quality of the image, and better focus corresponds to smaller entropy. The phase response of the focus filter is modeled as a specially designed polynomial, and the coefficients of this polynomial are adjusted in sequence to minimize the entropy of the image. Because the order of this polynomial is adaptive, this algorithm applies more widely than the minimum-entropy algorithms with a fixed-order polynomial model     

基于地形随机场模型的遥感图像几何纠正

从地形平稳随机场模型出发,应用空间统计学中的Kriging插值算法,提出在多项式纠正基础上进行误差改正的图像精纠正方法,并进行相应的实验验证。多项式纠正和基于共线方程的几何成像模型纠正是最常用的两类纠正方法,但多项式纠正无法克服由于地形起伏所引起的投影差。提出的方法和流程,不仅能克服多项式模型中的弊端,而且不额外增加控制点选择和计算的负担,可以作为多项式纠正流程中的求精。     

结合注意力机制和Bi-LSTM的降雨型滑坡位移预测

受季节降雨波动和邻近点位的牵引作用影响,滑坡位移呈阶梯状变化趋势。为有效预测该类滑坡的位移,本文提出一种基于注意力机制的双向长短时记忆(Bi-LSTM)神经网络位移预测模型。首先,建立滑坡监测累计位移时间序列模型,将滑坡累计位移分解为趋势项和周期项;然后,分析滑坡因子与趋势项及周期项的相关性,采用多项式回归对趋势项进行拟合,通过基于注意力机制的Bi-LSTM对周期项进行预测。试验结果表明:基于注意力机制的Bi-LSTM预测模型具有稳健的泛化能力,能有效捕获不同时序数据间的相关性;预测结果精度平均绝对误差为0.088 mm,平均均方误差为0.042 mm,相比常规的长短时记忆(LSTM)神经网络模型,本文方法的预测结果精度更高。     

QuickBird遥感全色影像平面精度分析

QuickBird卫星是目前全世界最高分辨率的商用遥感卫星,通过实验对QuickBird遥感影像平面精度进行验证.实验表明,QuickBird标准影像具有良好的内部几何精度,几何纠正后的影像平面坐标绝对误差精度均方根为0.35m.就单纯单点绝对精度来看,已达到1:2000地形图平面精度要求.     

利用轨道参数修正的无控制点星载SAR图像几何校正方法

使用距离多普勒模型进行SAR图像几何校正时,卫星轨道误差、系统成像参数误差和DEM高程的误差会影响几何校正精度。本文提出了一种基于轨道参数修正的星载SAR图像几何校正方法。首先利用多项式对卫星轨道进行参数化,然后使用模拟SAR图像与真实SAR图像进行匹配得到控制点来修正轨道参数,最后利用修正后的参数进行几何精校正,从而提高几何校正精度。该方法无需地面控制点,适用于不易于人工测量获取地面控制点地区的SAR图像几何校正,与基于模拟SAR图像匹配并使用多项式改正的几何校正方法相比,本文方法具有更高的精度。使用Radarsat-2图像进行试验,并使用地面实测GPS控制点验证了本方法的有效性。     

基于有理多项式系数模型的物方面元最小二乘匹配

针对物方面元最小二乘匹配仅适用于单中心投影框幅式成像的匹配制作区域DSM问题,提出基于有理多项式系数（RPC）模型的物方面元最小二乘匹配算法,结合匹配窗口区域内多中心平行投影方式,构建RPC模型下的投影方程,将物方面元最小二乘匹配算法从适用于单中心投影框幅式成像扩展到适用于多中心投影推扫式成像的立体匹配,并用SPOT5-HRG、GeoEye、IKONOS立体影像进行试验验证。试验表明,RPC模型能用于物方面元最小二乘匹配且不损失匹配精度,增加了物方面元最小二乘匹配的应用范围和价值。     

GPS/IMU辅助机载三线阵影像光束法平差

建立了GPS/IMU观测值与外方位元素之间的数学关系,引入线性多项式、分段多项式和定向片内插3种数学模型用于机载三线阵影像的单航带及区域网光束法平差。ADS40数据的试验结果表明,在少量控制点的支持下,3种数学模型的单航带平差均可取得优于1.1个像素的定位精度,其中定向片内插模型最适合用于三线阵影像的空中三角测量。区域网平差的结果进一步证明,四角布设平高控制点即可得到最优的平差结果。