基于多元回归模型的GB-SAR监测误差改正及形变分析

针对基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)露天矿边坡监测原始影像干涉相位误差改正不准确导致形变数据精度偏低的关键问题,以马兰庄露天铁矿GB-SAR原始影像为数据源,对原始影像干涉相位误差来源和分布特征进行了分析.提出了利用三重阈值提取PS点和高质量PS点的方法,并基于高质量PS点相位与像元坐标建立了多元回归模型.依据该模型对PS点进行相位改正以获取准确形变相位和单幅影像形变量,并在时间序列上进行叠加分析.研究结果表明,基于多元回归模型的GB-SAR形变监测误差改正方法可以准确改正GB-SAR形变监测误差,提高了形变监测数据的精度.     

基于数字摄影测量技术的三维建模

以数字航空遥感立体像对为基础 ,辅以地面数字近景摄影测量的方法 ,建立城市三维景观模型 .根据遥感像对之间的相互关系建立一个交会模型 ,得到地物点坐标 ,建立数字表面模型 (DSM) ,然后通过纹理映射描述细部 .实践证明 ,这一方法具有精度高和速度快等特点 ,能有效地实现速度和逼真度的兼顾 ,特别是对于大范围区域的三维建模更能显示其优越性 .     

地面摄影单像投影变换的研究及应用

为避免近景影像信息投影变换的立体摄影测量工作方式,本文探讨地面摄影的单像投影变换方法及其实际应用．研究表明,无需转换数字高程模型（DEM）的投影面,顾及近景影像和DEM的关系,将投影光线投影至不同坐标平面处理,地面摄影单像投影变换对各种目标形态的计算均能够正确收敛;基于普通数码影像的单像投影变换物方坐标的相对误差小于摄影纵距的1／600,能够满足对工程信息的大比例尺投影变换的精度要求．结合普通数码相机量测化技术,地面摄影单像投影变换能为基于影像的工程监测带来新的技术支持．     

多视几何无人机影像堆体体积量算

针对形态不规则、大规模或不便于近距离实测的堆体体积的计算问题,借助低空无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)搭载非量测的普通数码相机对堆体进行倾斜摄影,获取堆体多视角的倾斜影像。利用运动恢复结构和基于面片的多视角立体视觉(Sf M-PMVS)技术处理由无人机获取的倾斜影像。在引入地面像控点后,首先对影像进行特征点提取和基于最近邻距离比率(Nearest Neighbor Distance Ratio,NNDR)算法的SIFT粗匹配,采用随机抽样一致算法(Random Sample Consensus,RANSAC)剔除误匹配点对进而精确求得影像的基本矩阵F完成影像匹配。引入经相机检校得到的相机内参数精确求解本质矩阵E,恢复相机运动姿态后由投影矩阵P计算稀疏点云在物方坐标系下的坐标,采用PMVS算法进行点云密集匹配,经光束法平差后得到堆体在物方坐标系下精确的三维密集点云。对三维密集点云做点云分割,剔除非堆体表面点后构建Delaunay三角网,利用数字地面模型(Digital Terrain Model,DTM)法计算堆体的体积。与用GNSS-RTK均匀测得堆体表面三维坐标点采用DTM法计算堆体体积的结果对比证明,所给方法计算堆体的体积在准确性上能满足实际生产中的要求。     

高程起伏对雷达景像匹配的影响及改正方法

雷达景像匹配由于具有全天候的特征，在飞行器导航与定位中受到重视。针对实时雷达景像以及参考基准图像的成像方式，分析了地面高程起伏对实时雷达景像以及参考基准图像构像的影响，及合成孔径雷达（SAR）影像上因地形起伏产生的影像变形的改正；推导出实时雷达景像上，影像像点位移与地面高程起伏的关系式，以及由此产生的影像变形的改正方法和具体改正步骤，同时利用数字地面模型（DEM）对模拟实时雷达图像进行反纠正，在辐射特性一致的条件下，通过匹配试验分析因地形起伏产生的实时雷达景像变形对匹配精度的影响。     

多时段不同定位精度的无人机影像点云的对比分析

利用两个不同地形特征的实验区(平地和山地),使用大疆精灵4 RTK设计实施多种无人机影像采集和处理方案(3个时段、使用或关闭集成的RTK功能、数据处理时是否引入地面控制点),两个区域共采集12个架次的无人机影像,生成24个不同类别的影像点云模型.比较、验证不同条件下无人机影像点云模型的精度,评价不同方案的精度差异.结果显示,无人机能在一定程度上仅凭借集成的RTK功能实现免像控采集高精度数据,但仍然建议同时使用RTK模块采集数据,并引入少量地面控制点进行数据处理,此时获取的数据精度最好;中午时段的影像数据质量最佳,成果精度最高,两个实验区中午时段垂直方向最小平均差可达0.01～0.02 m,其他时段结果次之;地表特征对影像点云模型精度也有影响,地势平坦、地表特征丰富有利于模型重建,提高模型质量.     

不同引力范围下二次引力模型亚像元定位研究

为进一步提高亚像元级遥感影像分类精度,研究开展了基于空间引力模型(spatial attraction model,SAM)和像元交换模型(pixel swapping model,PSM)有机结合的二次引力计算模型(double-calculated spatial gravity model,DSGM)亚像元定位实验;并对不同引力范围下的模型精度进行验证。研究中,利用空间引力模型改进像元交换模型初始化算法;并相应的对像元交换模型优化算法进行改进。其中,实验数据为人工影像数据和美国威斯康星州典型农业区的Landsat 8遥感影像数据。结果表明,当退化尺度为4时,在环绕空间关系下,利用二次引力计算模型对人工影像和遥感影像进行亚像元定位精度较空间引力模型和像元交换模型均有所提高。可见基于二次引力计算的亚像元定位模型精度均优于空间引力模型和像元交换模型,证明所提亚像元定位方法具有一定可行性和适用性,为更好地突破遥感影像空间分辨率的限制提供了新的思路。     

基于间接校正的高分三号正射影像生成

由于高分三号卫星(gaofen-3 satellite, GF-3)数据问世时间较短、参数不足,现有软件未针对GF-3数据添加传感器支持,导致难以利用现有各类软件生成其正射影像。提出一种基于间接校正的GF-3正射影像生成方法。模拟待校正区域卫星成像过程,采用RD模型利用与该区域对应的DEM数据构建模拟GF-3影像;在模拟与真实GF-3影像中分别提取特征点,并配准提取的特征点对,进而建立两影像间的映射关系;利用模拟GF-3影像分别与DEM数据和真实GF-3影像之间的映射关系,间接完成正射校正,生成正射影像。针对GF-3多成像模式的特点,选取3种具有代表性成像模式的影像进行正射影像生成试验,取得了较好的实验结果。将真实GF-3影像与模拟GF-3影像的对应像元坐标进行比较表明,x和y方向误差均小于一个像元,精度较高。提出算法充分考虑到了GF-3系统的成像特点,在不同的地形细节均取得了较好的结果。定性和定量的分析实验结果验证了提出方法的可行性及有效性。     

一种单线阵CCD立靶系统参数标定方法

为提高单线阵CCD立靶的测量精度,提出一种基于测量模型的系统参数反演和标定方法。在假设相机镜头的焦距、倾角和主点坐标以及激光器发光点坐标等系统参数已知的情况下,建立相机捕获弹丸影像的中心像元位置、各系统参数以及弹丸着靶坐标之间的函数关系,通过实测的弹丸影像的中心像元位置和弹丸坐标值反求出与系统各参数相关的矩阵模型,而不需要求出具体的系统参数值。在实际测量中,只需根据所求得的矩阵模型和每次测得的目标影像的中心像元位置便可求得弹丸着靶坐标。根据系统测量原理,建立了系统的数学模型和参数标定模型,采用所提反演方法对系统参数进行了标定实验。模拟实弹实验的结果表明,本文方法的坐标测量精度明显优于传统方法。     

地面摄影测量解析法加密控制点

在这篇文章里,阐述了地面摄影测量加密控制点的两种方法;第一个方法,是根据地面摄影象片坐标与地面坐标的关系公式解析构网,并采用光束法平差,从而,求得地摄象片定向元素的改正数与加密点的平面位置和高程;第二个方法,是根据本文推导的公式建立自由比例尺的地摄条带网,最后,将条带模型进行定向与平差。     

影像采集参数对无人机遥感估测树高精度的影响

以福州大学旗山校区为研究区,采集不同地面分辨率/航向/旁向重叠率无人机影像（5 cm/90%/80%、10 cm/90%/80%、5 cm/65%/60%）,并实测树高及冠幅. 无人机影像经处理生成正射影像和三维点云;然后评价数字高程模型(DEM）的精度,并采用基于点云的局部最大值法提取树高;最后比较不同影像重叠率及地面分辨率下的树高估测精度. 实验结果表明： 较小的地面分辨率及较大的重叠率下的采集参数不仅生成的点云密度较高,重建更为完整,单木检测的F测度及树高估测精度更高,尤其是对于高度和冠幅较小的梧桐,而当林下无灌木丛时有助于减小DEM误差.     

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.     

倾斜摄影测量技术在巫溪房地一体化调查中的应用研究

房地一体调查是宅基地调查和房屋调查的一体化调查,本文提出基于倾斜摄影测量的调查方案.设计一种外业飞行方案,利用通过该方案获取的影像数据制作DOM和3D模型并在3D模型,上采集成果数据,在调查区域内布设像控点,而后利用RT K测量出这些像控点和具有代表性的检查点坐标,将成果数据与检查点的实测数据进行精度分析,判断是否满足...     

一种基于视觉测量障碍高度的车载摄像机标定新方法

从摄像机针孔成像几何模型入手,根据像点与物点之间的线性关系,进而分析车载摄像机景物点的图像坐标与实际坐标之间的关系,研究发现无法通过建立图像坐标与实际坐标之间的映射关系测量出景物的高度。基于此提出了一种新的摄像机标定方法,通过插值法和最小二乘法建立景物的图像高度(景物顶点的图像纵坐标与其在地面上投影点的图像纵坐标之差)与实际高度之间的映射关系,即车载摄像机标定的模型;并对该模型进行测试。测试结果最大偏差为0.078 75 cm,最小偏差为0.013 99 cm,平均偏差为0.034 79 cm,精度可达到0.11%。经验证该方法可精确地测量出障碍的高度,具有一定的实用性及可行性,适合车载摄像机标定,有助于汽车辅助驾驶系统的研究。     

影像重叠率和地面分辨率对基于无人机影像的树高估测精度的影响

植被冠层高度是一个重要的生态度量指标;无人机遥感技术为森林和城市景观中的树高快速估测提供了更经济、高效的途径,但目前基于无人机影像的采集条件对精确获取森林结构参数的影响还存在许多不确定的因素。本文以福州大学旗山校区为研究区,采集不同地面分辨率/航向/旁向重叠率无人机影像（5cm/90%/80%、10cm/90%/80%、5cm/65%/60%）,并实测了树高及冠幅。在软件中对无人机影像进行处理,生成研究区正射影像和三维点云;然后评价生成的地面数字高程模型的精度以及基于点云的局部最大值法提取树高;最后比较不同影像重叠率及地面分辨率下的树高估测精度。实验结果表明：较小的地面分辨率及较大的重叠率下的采集参数不仅生成的点云密度较高,重建更为完整,单木检测的F测度及树高估测精度更高,尤其是对于高度和冠幅较小的梧桐,而且当林下无灌木丛时有助于减小DEM误差。     

一种改进的高分卫星影像数字表面模型生成方法

针对高分辨率卫星立体影像生成数字表面模型(DSM)过程中由于影像几何和辐射差异造成匹配困难和误匹配等问题,综合运用尺度不变特征转换(SIFT)算子和归一化互相关(NCC)算子,并考虑核线和视差约束,提出了一种基于三角网视差约束的影像分层匹配方法,同时对匹配窗口进行自适应优化改进,实现特征点、格网点和特征线的匹配,从高分辨率卫星影像生成DSM.将提出的方法应用于上海崇明WorldView-1和浙江舟山资源三号卫星影像生成对应区域的DSM,与地面控制点和已有DSM对比分析,高程精度与像素分辨率相当,验证了所提出方法的有效性.     

地形图辅助的建筑物地面和机载点云特征配准

机载和地面激光扫描数据配准的实质是坐标转换问题.以建筑物的立面为研究对象,基于地形图的建筑物线性特征,提出建筑物线-面特征约束的地面和机载点云数据配准方法,实现机载和地面点云数据的配准及其向地形图坐标系的转换.采用拟合方法,获取地面与机载点云、地形图的建筑物线性特征参数.依据特征之间的空间关系,建立特征参数与坐标转换模型的关系,分别实现地面与机载点云向地形图坐标系的水平转换.垂直转换则通过建筑物水平屋顶边缘的高程相对配准以及控制点处的高程绝对配准计算.以上海海洋水族馆点云为例进行实验验证,结果表明该方法可以实现地面和机载点云数据配准.     

测定相似材料模型实验数据的数码照相方法

针对现有的相似材料模型实验位移观测方法的局限性,采用普通数码照相方法进行模型测点的位移观测.在每个测点周围布设独立的控制格网并进行单点数码照相,在常规数字成图软件中对数码照片进行图像处理,获取控制格网角点和测点标志的图像坐标,通过坐标变换和影像畸变纠正后,解算出各测点在独立控制格网中的实际坐标.实例应用表明,该方法简便实用,测定位移精度高且可靠,可在模型实验中推广应用.     

点云配准误差传播规律的研究

引入摄影测量影像匹配的原理,对地面3维激光扫描仪在不同测站采集点云进行配准分析,并在此基础上探讨点云配准误差传播的规律,得出点云配准误差传播的模型.通过点云配准误差实验,验证了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系,从而可为点云配准的质量进行评估.     

数字遥感影像构像质量评价研究

针对数字遥感技术的飞速发展,本论文对数字遥感影像构像质量评价方法进行了分析探讨,分析了当前数字遥感影像构像质量评价中面临的主要问题,在此基础上重点分析了数字遥感影像构像质量评价方法,给出了影像构像质量评价的基本流程,并结合人眼特性有针对性的研究了基于人眼特性的遥感影像构像质量评价方法,对于进一步提高数字遥感影像构像质量评价方法的应用研究水平具有较好的借鍪指导意义。