一种基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113624207A(43)申请公布日2021.11.09(21)申请号202110901838.8(22)申请日2021.08.06(71)申请人苏州九宇遥感科技有限公司地址215400江苏省苏州市太仓港经济技术开发区北环路16号港城广场3号楼1303-1(72)发明人张过(74)专利代理机构合肥兴东知识产权代理有限公司34148代理人刘翠伟(51)Int.Cl.G01C11/00(2006.01)G01C11/04(2006.01)G06T3/40(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法(57)摘要本发明提供了一种基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法，其包括通过同轨道内相邻影像重叠区域的偏移量计算原始单景影像的像点在轨道影像坐标系下的坐标，对同轨拼接条件进行检查，满足拼接条件后进行拼接，对拼接后的轨道影像在物方生成虚拟控制网格，通过网格点计算轨道影像的RFM，将控制点的像方和物方坐标视为真值，经区域网平差求解RFM的仿射变换系数以及目标点的物方空间坐标，从而大大的提高了区域网平差的精度。CN113624207ACN113624207A权利要求书1/2页1.一种基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法，其特征在于，包括：通过同轨道内相邻影像重叠区域的偏移量计算原始单景影像的像点在轨道影像坐标系下的坐标；对同轨拼接条件进行检查，满足拼接条件后进行拼接；对拼接后的轨道影像在物方生成虚拟控制网格，通过网格点计算轨道影像的RFM；将控制点的像方和物方坐标视为真值，经区域网平差求解RFM的仿射变换系数以及目标点的物方空间坐标。2.根据权利要求1所述的基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法，其特征在于，若通过网格点计算轨道影像的RFM得到的RFM拟合精度较差，则建立虚拟控制格网点并予以格网补偿。3.根据权利要求1所述的基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法，其特征在于，所述RFM的一般形式为：式中，x、y为像点坐标；X、Y、Z为地面点坐标；多项式Pi(i＝1，2，3，4)中每一项的各个坐标分量的幂次及其幂之和最大不超过3。则各多项式的形式为：22i9222Pi＝ai0+ai1Z+ai2Y+ai3X+ai4ZY+ai5ZX+ai6YX+ai7Z+ai8Y+aX+ai10ZYX+ai11ZY+ai12ZX+22333ai13YZ+ai14YX+ai15ZX2+ai16YX2+ai17Z+ai18Y+ai19X式中，aij(i＝1，2，3，4；j＝0，1，...，19)为有理函数的多项式系数。4.根据权利要求3所述的基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法，其特征在于，采用预设像方补偿方案以消除RPC参数包含误差时对影像几何定位结果的影响，所述预设像方补偿方案为采用带仿射变换模型的像方补偿RFM，所述带仿射变换模型的像方补偿RFM为：式中，ei和fi(i＝0，1，2)为仿射变换参数。将仿射变换参数(ei，fi)和目标点的物方坐标(X，Y，Z)作为未知数，这里的仿射变换参数即为轨道影像的仿射变换参数，由上述公式即可得到基于RFM的轨道影像区域网平差误差方程为：2CN113624207A权利要求书2/2页3CN113624207A说明书1/4页一种基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法技术领域[0001]本发明涉及摄影测量与遥感技术领域，特别涉及一种基于轨道约束的卫星影像立体区域网平差方法。背景技术[0002]随着高分辨率立体测绘卫星资源三号的成功发射，我国的高分辨率对地观测能力正在逐步增强，利用卫星遥感影像测绘和更新大比例尺地形图成为可能。区域网平差作为一种利用航空或航天遥感影像和少量地面控制点进行精密测地定位的方法，在地形图测绘过程中起到了举足轻重的作用。[0003]在现实中，大部分卫星影像供应方并不提供影像成像时刻的姿态、轨道和相机安装等参数而仅提供RPC参数，此时严密几何模型很难建立。因此，基于严密几何模型的同轨约束方法对于仅提供RPC参数的卫星影像没有适用性。在充分考虑数据源的前提下，本文针对仅提供RPC参数的卫星影像数据，以资源三号传感器校正的标准景影像产品(仅有RPC参数)为试验对象，提出了基于轨道约束的资源三号标准景卫星影像区域网平差方法(简称轨道平差)，该方法将同轨道的影像虚拟为一个长条带的轨道影像，并重新生成轨道影像的RPC参数和补偿格网，在平差时将作为一个模型单元进行区域网平差。之后将得到轨道影像的定向参数重新规划得到原始单景影像的定向参数。最终，通过对不同区域影像数据的区域网平差试验证明，本文方法在稀疏控制下达到了较好的精度水平，其精度结果明显优于常规基于RFM单景卫