利用SPOT-5影像生成数字高程模型和正射影像的技术探讨-论文.pdf

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1、利用SPOT-5影像生成数字高程模型和正射影像的技术探讨商其亚利用SPOT．5影像生成数字高程模型和正射影像的技术探讨商其亚(中铁第四勘察设计院集团有限公司工勘院武汉430063)【摘要】以SPOT-5影像数据为基础，分别对利用SPOT-5生成数字高程模型(DEM)和正射影像的技术流程和原理进行了阐述，并着重论述了基于稀少控制的SPOT5大条带立体卫星影像区域网平差定向、卫星立体影像高精度影像匹配生成DEM、卫星影像数据的正射纠正等环节中涉及的一些新技术。【关键词】SPOT5遥感影像数据正射影像数字高程模型等的高分辨率卫星。在全国第二次土地调查和西1引言部测图中起到了重要作用。随着高分辨率

2、卫星遥感技术的日趋成熟与影3DEM生成原理和流程像数据在测绘领域的应用的普及，越来越多的学者和工作人员开始在一些大型项目，如西部测图、全3．1数据准备国第二次土地调查、森林资源调查等这些项目中采SPOT-5HRS条带立体影像数据。满足精度的用高分辨率遥感影像数据[1。相应的高分辨率遥SPOT-5HRS条带立体影像的GPS像控点资料。感影像带来的新技术、新工艺的革新，促使传统数3．2基于稀少控制的SPOT5大条带立体卫星据产品的生产技术流程发生变化，如DEM和正射影像区域网平差定向影像的生产。近些年，利用高分辨率遥感影像生成目前，基于高分辨率卫星遥感影像和控制点的DEM和正射影像的技术也相继

3、成为研究热点，并遥感影像平差技术已经得到了初步的发展和应用，且在众多学者的努力下取得一定进展。但是现有研究都是基于一定的假设条件，没有充分本文以SPOT5影像数据为例，对利用SPOT5利用卫星遥感影像附带的辅助信息，将构建的经验影像数据生产DEM和正射影像的原理、相关技术模型作为单传感器遥感影像平差处理的基础方程及流程进行深入探讨，旨在探究高分辨率卫星遥感进行平差处理，因此模型参数的初值需要用近似的技术对测绘行业带来的推动作用和影响力。方法求解，平差结果残余的模型误差较大。RPC(rationalpolynomialcoefficients或rapid2SPoT5卫星简介positioni

4、ngcapability)模型独立于传感器和平台，具SPOT-5卫星于2002年5月4日发射，是法国有优良的内插特性，若给定适当数量的控制信息，SPOT卫星的第五颗卫星，星上载有2台高分辨率RPC模型可以获得很高的拟合精度。利用RPC参几何成像装置(HRG)、1台高分辨率立体成像装置数对推扫式光学遥感影像进行平差也己获得了一(HRS)、1台宽视域植被探测仪(VGT)等，空间分辨定的进展。率最高可达2．5m，前后模式实时获得立体像对，运传统卫星影像的RPC模型存在较大的系统误营性能有很大改善，在数据压缩、存储和传输等方差。因此，可以通过影像之间的约束关系补偿有理面也均有显著提高。可用于耕地调

5、查、森林调查、函数模型的城市发展变化、预测和管理水资源、监测城市化效有理函数椟应、矿产资源辅助调查、研究土地利用和评价环境域网平差。铁道勘测与设计RAJLW道、勘测与设计影响，需要纠正行方向和列方向的误差。可以采用式中，(X，y)是控制点在影像上的量测坐标；(X，定义在影像面的仿射变换来校正此类误差。因此X-)为地面控制点利用RPC投影到影像面的投影值。可以在影像上定义变换：该变换参数和RPC模型参数一起等同卫星遥感影FPPrPXL+X-)c=Q像严格成像模型的卫星系统参数。由式(1)可得每FPPyP皿xXLy01、)个连接点的线性方程。(as．+as．+券·△+as,~Ap,o+OF,·

6、△安·卸+凳·△乙+·△L+OF．·△J1)+===(老+豪·+袭+象·△+番豢·△+罄·△+罄·。+鲁·)+(器’蛾+卺·蛾+蓑·峨+鲁·+券·鲁△^r：=：(襄’+卺·+爨·鲫十寰·+叠·记为：V=At一，aFFf《aF2tp~a声loA。嚣一l啦旦＆生8P*oa争l++t—；[△Zxpn△△声Ap一监_)r[△L△L。△^]，△△。z[v．ol，y[~r．Px】++采用直接列改化法方程的策略，消除一类连接存在的不足是基本上相同的，例如，所有的匹配算点地面坐标未知数，仅仅保留像面的仿射变换系数，法都会遇到以下的困难：无纹理或少纹理区域；物然后采用与传统光束法平差一样的模式进行平差。体表

7、面存在断裂，表面不连续：物体具有极其复杂3．3卫星立体影像高精度影像匹配生成DEM的表面；影像在小范围内存在重复／相似纹理；影像高精度影像匹配一直是热门领域，大量的匹配阴影，遮挡(成像盲区)；运动物体容易造成大的匹配算法己应用于各种商业化平台，现有的影像匹配算粗差；多层物体，透明物体等。为此一些学者提出法和软件系统所获得的DEM在精度、可靠性等方一种新型的基于多基线影像匹配的DEM自动生成面仍然不能同人工量测的结果进行比