基于优化有理函数模型的高分辨率遥感影像几何校正及其精度评估 ——以ZY-3和Pléiades卫星数据为例

高分辨率遥感影像的几何校正是其后续影像处理的基础,对提升影像预处理的几何精度具有十分重要的应用价值.本文通过优化有理函数模型(rational function model,RFM),分别对资源三号(ZY-3)和Pléiades卫星高分辨率遥感影像进行几何校正,比较了不同数量地面控制点情境下几何精度提升的效果,并对二者的校正结果进行对比.研究结果表明:(1)未加入控制点时,ZY-3和Pléiades卫星影像平面误差 7. 20 m;(2)当添加1个控制点对RFM进行优化后,2种卫星的高分辨率影像平面误差可降低至4 m左右;(3)随着控制点数目的增加,2种卫星影像的平面误差降低幅度变小,但整体偏移方位改变不大.通过优化RFM的几何校正方法可以不同程度地提升高分辨率影像的平面几何精度,提升效果明显,可满足遥感监测、测图等应用需求.     

基于有理函数模型的QuickBird立体定位精度分析

针对有理函数模型具有与传感器类型无关,是一种通用成像模型等特点,以上海地区的QuickBird异轨立体像对为例,利用原始影像提供的有理多项式系数,探讨了基于有理函数模型的卫星影像立体定位算法,系统分析了其定位误差的分布特点.在此基础上,提出了提高基于有理函数模型立体定位精度的多种补偿模型.实验结果表明,在该区域使用一阶仿射变换模型进行补偿,在5～6个均匀分布的控制点支持下,即可达到0.6～0.8 m的平面精度和1.0 m左右的高程精度.     

考虑高层建筑的高分辨率卫星影像几何定位

研究城市高层建筑环境下高分辨率卫星立体影像的几何校正方法和精度分析.实验结果表明,为了提高基于有理函数模型的定位精度,需要加入部分地面控制点.但是当控制点位于地面时,传统物方几何校正模型可以对平坦地面点进行有效几何校正,而建筑物楼顶点会出现高程外推计算错误.为此,提出一种改进的物方几何校正模型,可以消除建筑物高程差过大造成的几何定位影响.计算结果显示,在上海城市中心区域的实验中可以达到平面方向0.6 m和高程方向0.8 m的定位精度,证明了该改进模型的有效性.     

基于RPC模型的SPOT6影像正射纠正

面对地物特征不明显的复杂地形区,同时无条件获得高精度数字正射影像和大比例尺地形图等参考资料的情况下,基于有理函数的RPC模型对高分辨率进行正射纠正也能达到满意的精度.本文基于RPC模型,利用有限的野外实测控制点和Google Earth平台控制点三种方案对覆盖复杂地形区湟水流域的SPOT6影像进行正射纠正.研究结果表明:基于手持GPS的正射影像平面中误差为9.0m;基于Google Earth纠正的正射影像平面误差为6.6m;以手持GPS为基准结合Google Earth数据纠正的正射影像的平面误差为4.9m.方案三纠正结果精度最高,初步验证了基于有理函数的RPC模型纠正精度较为稳定,以及增加控制点数量以及均匀分布能明显提高影像的纠正精度.在地面控制点布设数量不足以及不均匀的情况下补充部分Google Earth数据进行正射纠正是一种有效的方法.     

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。本文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（GeoFen-3, GF-3）卫星一级影像产品的几何精纠正,所提五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至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,本文的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,本文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两个像素左右,精度要高于仿射变换的方法。     

SAR影像的RPC模型参数求解算法研究

首次对ERS-SAR卫星影像进行了基于SRTM DEM无需初值的RPC模型参数求解试验,对比了9种形式RPC模型参数的求解精度,并对控制点格网大小及高程分层对参数求解精度的影响作了评价.试验表明SAR卫星遥感影像的成像几何可以用RPC参数进行拟合,可以和光学遥感影像一样进行摄影测量处理,简化SAR影像几何处理的难度;对于ERS-SAR影像,阶数为3并且分母不同的RPC模型可以取代严格成像模型进行摄影测量处理,在利用严格成像模型求解RPC模型参数时候,采用控制点的格网大小为30×30、高程分层为3可以达到精度和效率的平衡.     

ZY-3卫星的姿态和轨道模型研究

资源三号卫星是我国首颗高分辨率光学三线阵立体测绘卫星.对于推扫式卫星影像而言,姿态和轨道统计模型的精度会直接影响后期卫星数据处理和无控制点的定位精度.通过对资源三号卫星的姿态和轨道数据进行分析研究,提出逐点带权多项式姿轨模型,推导出该模型在几何处理中的微分方程.使用资源三号卫星数据验证了逐点带权多项式模型对资源三号卫星姿轨拟合的正确性和实用性.     

高分辨率卫星影像物理模型与有理函数模型转换

高分辨率卫星遥感影像的物理模型描述影像与地面之间的严格几何成像关系,其参数具有可理解的物理意义,但其形式复杂且与传感器类型相关,出于技术保密其物理参数通常不被提供。有理函数模型作为通用传感器模型,解决了物理模型的缺陷,但缺点是其参数不具有可理解性。因此,拟以Quickbird立体影像为例,研究物理模型和有理函数模型的转换,以综合利用两者的优点。研究结果表明,从物理模型得到的有理函数模型,具有与物理模型相近的精度,这与已有研究结果一致;从有理函数模型可以在一定假设条件上恢复重建严格物理模型,恢复的严格物理模型的定位精度不受假设条件影响。     

机载激光雷达数据辅助的航空高光谱影像几何精校正

严格的几何精校正可以提高遥感影像的实用价值。对于CASI(compact airborne spectrographic imager)推扫式单线阵航空高光谱传感器而言,由于每次飞行装机都要重新安装GPS(global positioning system)接收机、差分定位与惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU),因此GPS、IMU和传感器之间的几何方位标定并不严格,从而导致外方位元素精度受到影响,几何校正结果不理想。为提高几何校正精度,需要依据共线方程,结合地面控制点,计算相应的辅助校正参数。然而实验区属于高海拔无人区,难以实施地面控制点测量,且无其他高精度正射影像可参考。为此实验以机载LiDAR(light detection and ranging)数据为辅助,一方面基于LiDAR高程信息生成数字高程模型;另一方面,通过对LiDAR回波强度信息进行校正,提高基于回波强度的地物判读性,并以回波强度图为参考选取控制点。然后,结合控制点和数字高程模型,完成了CASI高光谱影像的几何精校正。通过对航带间同名地物点坐标对比,证明其精度得到了很大提高。结果表明,利用LiDAR回波强度信息可以解决控制点缺少的问题,显著提高遥感图像几何校正精度,未来也可在地物分类等方面发挥更大作用。     

基于直线特征的有理函数模型定位精度改善方法

探讨了利用已知直线特征进行有理函数模型定位误差在物方进行补偿的方法.推导了在两种物方补偿模型(平移加主因子比例和一阶仿射变换模型)下,基于已知直线特征进行补偿模型参数解算的数学模型.给出了利用已知直线特征进行有理函数模型定位误差补偿的解算方案.实验表明:基于线特征的补偿方法是可行的,并且平移加主因子比例模型的精度好于基于控制点的方法,也好于一阶仿射变换模型的补偿效果;但对于一阶仿射变换模型,该方法的补偿效果要比基于控制点的方法差.     

MKLasso模型的算法与模型选择

在KLasso模型基础之上,引入多核函数与多核参数重新建立的一种更为广发的非线性的多核KLasso模型（MKLasso模型）,采用基于梯度Boosting的思想的算法进行求解,并依据人类观察事物的一个基本特征,即人眼位于数据空间较近时能够看清细节,较远时只能够看清整体结构的特性设计了一种模型选择策略,通过实际的3个数据集设计6组试验,来验证该算法的有效性。模拟试验结果表明：MKLasso模型的预测能力明显优于KLasso模型,其预测均方误差提高了10倍;该算法运行高效,抗噪声能力强,在参数选择方面又有一定自己的优势,可以直接选择核参数,算法大大降低了调试与运算时间。     

BA演化模型的一种扩展

提出了BA模型的一个扩展模型.仿照Logistic模型,对BA模型的优先选择概率进行改进,利用连续理论和比率方程分析扩展模型的度演化及其度分布.解析结果表明在一定的条件下,扩展模型与BA模型是等价的.并且利用Matlab对扩展模型进行了模拟仿真,试验结果表明,其度的时间演化在某些条件限制下发生了改变并且其度分布不再是幂率分布而是在双对数坐标平面上是弯曲的.     

基于危险模式免疫算法模型

本文阐述了危险模式的基本概况及运行机理,提出了一种新型的基于危险模式的免疫算法模型,并探讨了基于危险理论免疫算法的应用领域。     

基于危险模式免疫算法模型

本文阐述了危险模式的基本概况及运行机理,提出了一种新型的基于危险模式的免疫算法模型,并探讨了基于危险理论免疫算法的应用领域.     

基于时间序列模型与灰色模型的组合预测模型的研究

为了能有效地提高预测模型的精度,提出了组合预测模型.本文首先利用APdMA模型对时间序列数据进行模型的识别和拟合,然后由比较可知优化后的GM(1,1)模型拟合和预测效果好于GM(1,1)模型,最后通过赋予合理权重结合ARIMA模型和优化后的GM(1,1)模型两种方法得到ARIMA-GM的组合预测模型.预测结果表明:组合模型的预测准确性高于各个模型单独使用时的准确性,组合模型发挥了各个单一模型的优势.     

基于原子模型的非局域连续模型

在传统的连续模型中,本构关系,例如胡克定律、热传导的傅立叶定律是宏观现象的表征.在原子尺度下,传统连续模型具有很大的局限性,其中一个原因就是传统连续模型忽略了原子间相互作用的非局域性.本文在不采用任何经验的本构假设和局部均匀变形假设(如Cauchy-Born假设)的情况下,严格基于原子模型,构造了一个连续模型,将原子间相互作用力的非局域性和非线性性自然地嵌入到模型中.此模型可以有效表现原子尺度的非均匀变形.     

单声子模自旋－玻色子模型的定态演化

采用MATLAB数值计算的方法观察单声子模自旋玻色子模型的定态演化.研究了0＜λ/ω≤2,△/ω=0.1的情况下出现的几种演化模式.表明耦合强度对模型能态演化具有很大的影响:在一定耦合强度区间内,会出现一定的演化规律.特别是当参数λ/ω＞0.5时开始出现双周期的现象.进一步观察了两能级正(负)势阱中各个能态在时间区间[0,30]内的平均隧穿几率(平均跃迁几率)随耦合强度的变化情况,并给出了几种演化模式的转变点.     

新安江模型与垂向混合产流模型的比较

从实时洪水预报模型通用性角度出发，对新安江模型与垂向混合产流模型进行比较研究．选用青峰岭水库流域、危水水库流域资料分别采用这两个模型进行模拟计算．计算结果表明，在湿润地区，新安江模型和垂向混合产流模型都能取得好的成果；在半干旱地区，新安江模型应用效果不太理想，垂向混合产流模型能取得比较令人满意的结果．     

Immunogenetic model

Different and equally legitimate modes of interpreting serologic reactions will considerably change the image of reality. Some principles of such transformations are briefly outlined and applied to immunogenetic systems.     

供需网的IDEF0模型构建及MIFPN模型转换

将IDEF0模型与Petri网相结合,对多信息流系统进行功能描述和动态行为关系分析,提出了多信息流Petri网(MIFPN)的定义,给出了IDEF0至MIFPN转换的规则方法.在此基础上实现对多功能开放型企业供需网系统的功能分析与设计.