异源高分辨率光学卫星遥感影像联合定位.pdf

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1、第38卷第3期测绘科学Vo1．38No．32013年05月ScienceofSurveyingandMappingMav异源高分辨率光学卫星遥感影像联合定位戴激光①，宋伟东①，李建军②(①辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院，辽宁阜新123000；②辽宁工程技术大学理学院，辽宁阜新123000)【摘要】本文提出一种基于RFM和投影射线法的异源高分辨率光学卫星遥感影像定位算法：首先利用高分辨率遥感影像RFM正解模型迭代计算其反解模型；接着通过RFM正反解模型构建投影射线，最后采用迭代求取射线交点的方法确定地面三维实际坐

2、标。实验对比结果表明，联合具有一定重叠度的异源高分辨率光学卫星遥感影像进行立体定位具有较强的可行性，并可达到一定的精度。【关键词】异源；高分辨率光学卫星遥感影像；联合定位【中图分类号】TP751【文献标识码】A【文章编号】1009-2307(2003)03-0014-03坐标映射几何关系。1引言的迭代计算，确定随着航天技术、计算机技术、传感器技术的快速发展，RFM反解模型的方多模式、高分辨率以及广覆盖的卫星遥感数据层出不穷。法。图1为RFM反如何利用高分辨率卫星遥感影像提取地面三维信息日益成解模型示意图。图’为当前

3、遥感学界的研究热点，而在其中一个关键的问题就中，点为某一已是进行立体量测、定位。但受某些社会经济等因素制约，知像点，设其坐标部分区域至今未能获得可供使用的同源立体影像，无法进为(r，C)。Q点为行传统的立体影像应用’。在这种情况下，通过异源光学与M点对应的待求高分辨卫星遥感影像作为立体像对进行联合定位成为当前物方点。P为地面必然的选择；事实上，根据立体像对的定义，决定两张像迭代计算点，A为图1RFM反解模型示意图片是否构成立体像对的充要条件是在不同摄站摄取和具有其对应的像方点。一定影像重叠，与影像是否由同一传感器获

4、取并无关系J。Q点是由某一设定的物方初始起算点(，yn，Z0)以步近年来，国内外很多学者针对这一问题进行了深入的研进迭代方式平移得到。其中，经纬方向上的参考步进矢量究，例如Renouard与Perlant在1993年利用SPOT／ERS分别定义￡和，其长度分别为s=l8I和=I叼l，称异源影像构成立体像对取得了15m的平面精度，10m的高为经纬方向上的参考步进长度。设点为与点对应的程精度。邢帅等采用Radarsat一1一ERS一2异源影像构成立体像方点，和v分别为与s和对应的像方空间的参考最小像对取得了10m的平面

5、精度，5．7m的高程精度J。但综平移矢量。通过以上分析可以看出，A。(Pn)点可以被看作合来看，其效果均存在通用性差、精度低等问题。M(Q)点在像方(物方)的初始偏移点。在本文提出的RFM有理函数模型(以下简称RFM=RationalFunctional反解模型中，从A。(P0)点到M(Q)点的平移是通过迭代逼Mode1)高分辨率卫星遥感影像处理中常用的几何模型，目近过程完成的。前几种常见的高分辨率卫星遥感影像(如WorldView、IKO．在第n次迭代过程中，连接和点构造A一肘NOS、GeoEye等)，均提供该模

6、型。RFM对严格物理成像向量，将该向量分别投影在u和轴上，得到的投影向量模型的拟合精度很高，一般在0．01像素数量级’J。在此分别为a(=A一B)和(=AC)，其中B、C点为M基础上，本文提出一种利用RFM正解模型迭代解算RFM点在lf和轴上的投影点。反解模型，通过RFM正反解模型通过建立同名点投影射首先计算像方相对偏移量，据此利用公式(1)确定物方线，通过迭代求取投影直线交点的方法确定地面三维坐标P一，(X一，一，Z)点平移至P(，，Z)点的平移量的方法(dX、dyn)，2影像定位模型2．1RFM反解模型对于目前

7、的RFM，大部分卫星遥感公司仅仅提供其正解模型，这使得像方到物方的投影无法实现。因此本文提对P点利用公式(2)求取与P点对应的像方点A的出一种直接通过RFM正解模型，利用物方经纬度与像平面坐标(，c)，．P(X，，Z)—P2(n，，z)f2)作者简介：戴激光(1978一)，男，讲师，1P3(，，z)在职博士研究生，研究方向为异源高分L一P4(X，，Z)辨率卫星遥感影像配准理论和应用其中，(r，c)和(x、、z)采用像方与地面坐标，研究。P(i=1，2，3，4)为有理多项式。通过公式(3)计算A点与E—mail：Da

8、ijso3@163．comM点的偏差(d，d)，一一r收稿日期：2012-8-21n(3)td=C—c基金项目：国家自然基金(41101452)；辽宁省教育厅创新项目(20097043)如果d、d小于预先设定阈值，则迭代结束，并设定第3期周向阳等航空摄影惯性稳定平台框架动力学研究与分析27将各框架以上承载部分视为组件建模，不需考虑内力矩，解耦研究[J]．中国