基于稀少控制IKONOS的近海岸岛礁立体影像定向研究

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1、遥感信息叠感应用叶冬梅，薛艳丽，李英成(中测新图(北京)遥感技术有限责任公司，北京100039)摘要：针对我国岛礁控制现状，进行了基于稀少控制IKONOS的近海岸岛礁立体影像区域网平差定向实验，通过对不同控制方案的定向精度分析，提出了稀少控制的岛礁影像控制点布设方案，为我国近、远海重点岛礁的立体影像定向测图提供参考。关键词：近海岸岛礁；立体影像定向；稀少控制；区域网平差；控制点布设中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：1O0O一3177(2009)104-0062～05组不同的多项式函数分别计算从地面坐标(经度，纬

2、1引言度，高程)到影像的行列坐标，具体的数学表达式众所周知，我国海岸线从渤海湾到海南岛绵延如下：1万多公里，包括我国南海海域周边有大小岛礁6400多个岛礁，在我国国防、经济中的重要位置是s一Q(，，)L一Q(，男，)㈣不言而喻的。然而由于政治、地理等多方面因素，很其中S，L是标准化后像方坐标，(X，y，)是多岛礁仍是地理盲区，很难进行实地控制测量且现WGS一84坐标系的标准化地面点纬度、经度和高程存的测绘控制资料也很少，即使有其测绘控制精度坐标。P和Q为三次多项式函数，4个多项式有8O也不高，已经不能满足当前的应用需要[1

3、]。随着近个系数、5个标准化的偏移量、5个比例系数，共9O年来遥感技术的飞跃发展，为海洋岛礁调查测绘带个参数来了新的技术手段。有关研究表明，高分辨率卫星2．2RPC模型区域网平差特别是IKONOS立体卫星影像附带的有理多项式卫星影像的RPC模型一般采用与地面无关，采RPC参数，可在少量控制下达到分米级的定向精用卫星遥感影像的严格成像模型获得，故存在较大度，可满足1：10000~1：50000万的影像定向精度要的系统性误差。有理函数模型的区域网平差就是利求，显示出了巨大的研究和应用价值川。本文用影像之间的约束关系来补偿模型的

4、系统误差。针对我国岛礁的控制现状，采用我国海南岛近海岸RPC模型可适当变形表示为：的IKONOS岛礁立体影像，进行了稀少控制立体影S—SsF(咒，Y，)+S。⋯像区域网平差定向实验，为我国近、远海区域重点岛L—LsG(X，y，)+L。礁的定向、测图生产提供参考。式中：F(x，，)一鲁，2IKONOS立体影像区域网平差G(一番器；2．1IKONOS立体影像几何模型S、L、S。、L0为标准化平移参数。IKONOS卫星立体影像在WGS-84坐标系统根据影像上的同名像点坐标(S，L)，(S，，L，)上建立了时间、位置和姿态7个自由

5、度的卫星摄影-．I以列出如下误差方程：测量应用模型，提供了描述卫星运动轨迹的有理多项式(RPC)模型。所谓有理多项式模型就是使用两收稿日期：2008一O9—19修订日期：2OO8～1O一17基金项目：国家863项目(2007AA122346)资助。作者简介：叶冬梅(1984~)，研究生，主要从事摄影测量与遥感数据处理、应用等工作。E-mail：yeatzl10@163．COiTl62E匠面：遥感信息0BCas,aS,外，还有记录相应影像参数的RPC文件。由于=该区一一aYaz．．属于地形比较复杂的丘陵地，地物稀少，而且每景

6、岛垤娼玛一线aL,迥一aⅨL,叱一呱礁影像的中下半部分几乎都是海水，上半部还有部一线觚aYaz％．．分的云层覆盖(3)，加之陆域部分为军巨事禁区，外业控隆制aSas监,,测量比较困难。实验以区域网间控制点位‰分布觇、幔控aYaz．．巩一‰啦一一吼啦一吼咀制点数量、平差方法等对岛礁影像的定向精度影响aLaL为研究目的，在内业布设像控点时剔除了在影像上aY．az．巩一‰啦一‰衄啦一亿啦一％模糊不清、外业不易到达或影像有云雾遮盖等情况，线馘y—必A△一Z最终在影像上选取了分布比较均匀、易测的11个像根据最一／J~Z．乘原一理可以

7、解算出地面坐标改正数：控点(图1)，点位分布如图2所示。外业采用全野q’一△Xn△ly一Az(4)△[幡忆。悔△出乙](A疆)外布点方案，采集了内业布设的11个(fg括1个海一一一一地面坐．标可．以由．迭代。算出S厶SL，初始值取标准化平岛中的)平高控制点。移参数的平均值。分析卫星系统参数对影像的几何精度的影响，需要改正行方向和列方向的误差，可以定义在影像面的仿射变换或平移变换来减小系统误差：F一nS+口L+S—z。0+n12⋯F—bbS+bL+L—y0+12y其中(z、y)为控制点在影像面的量测坐标，(S、L)为控制点利

8、用RPC模型的投影值。根据公式(5)可以列出如下误差方程：连接点误差方程=：=Bt+CX—D(6)：v连接点误差方程—Bt—D(7)图1实验区原始影像：v公式(6)，(7)中：aFaFaF．．a60a61a62堡堡堡a60a61a62’△6。△61△62]图2像控点位布设不葸’X—r△瓦△y。△乙]本文