基于卫星遥感影像的单片测图与修测技术初探.docx

基于卫星遥感影像的单片测图与修测技术初探[摘要]本文简要论述了利用遥感卫星影像进行地理信息数据更新的重要性介绍了卫星影像的内定向方式、外方位元素的解算及外方位元素的测算进行了卫星遥感影像的单片测图与修侧技术研究为类似工作提供了经验。[关键词]卫星遥感影像内定向外方位元素地理信息[中图分类号]P283.8[文献码]B[文章编号]1000-405X（2014）-1-43-10引言随着当前科学技术的不断进步国家对于卫星遥感技术研究的资金不断加大投入摄影测量正逐渐从单纯的依靠航空摄影测量向航空摄影测量和卫星遥感测量两方面并重发展基于当前卫星遥感影像的单片测图与修测技术对航天摄影测量极为重要。由于地方经济建设速度的加快地图的成图速度已跟不上经济发展的脚步我们对地形图和各种专题地图等地理信息数据的需求量迅速增加尤其是地理信息数据的现势性要求尤为突出本文简要介绍如何利用卫星遥感影像的单片测图与修测来进行地理信息数据的快速更新。1卫星遥感影像应用概述卫星遥感技术是快速、全面、精确地测定全球地形搜索目标定位数据以及杀伤武器制导的最有效手段遥感影像获取的数据可在GIS或专业影像处理平台的支持下为地形测绘、环境监测和资源勘查等提供信息服务；也可转化为数字化战场所需的军事地理信息是军事指挥自动化的基础。随着国家经济建设的不断进步高分辨率遥感卫星所带来的巨大军事与经济效益引起全球民用与军事应用领域的高度重视出现了各国竞相研究开发高分辨率遥感卫星及其应用技术的热潮在短短的几年时间内有了飞速的发展出现了卫星遥感技术不断扩散的发展趋势。卫星遥感影像处理技术的不断发展基于卫星遥感影像处理平台利用卫星遥感影像进行地理信息基础数据库的更新日趋成熟目前可以获得的普通分辨率的卫星遥感影像主要有：IRS-1D、ASTER、JERS1-OPS、Resours-F的MK4和Kate200、COSMOS的TK-350等；获取的高分辨率卫星遥感影像主要有：QuickBird、Ikonos、EROS-A1、AVNIR、COSMOS的KVR-1000、Resours-F的KFA-3000等。由于可以获取不同分辨率卫星遥感影像数据因此根据任务需求选择适合的卫星遥感影像数据进行相关地理信息数据的制作。2画幅式卫星影像的内定向和空间后方交会2.1画幅式卫星影像的全自动内定向摄影测量从模拟摄影测量发展到解析摄影测量又到今天的数字摄影测量内定向也经历了从手工内定向、半自动内定向、全自动内定向的发展过程。作为摄影测量测图的第一步内定向的本质就是从一种坐标系转向另一种坐标系。数字影像的内定向的定位是通过利用框标的检校坐标和扫描首先通过计算扫描坐标系和像平面坐标系之间的变换参数及在数字影像中可能存在的变形。因为原始资料提供给框标的校检坐标所以找到并精确定位框标点就是内定向的任务换言之就是得到框标的精确扫描坐标来求解变换参数。2.2画幅式卫星影像的空间后方交会画幅式卫星影像空间后方交会与航空摄影像片空间后方交会的主要区别在于两者关于外方位元素初值的获取方式以及外方位元素之间相关性的处理方式不同。画幅式卫星影像的六个外方位元素之间存在着一定的关联性在用不同的控制数据解求同一副影像的外方位元素时计算出来的结果差别较大但是在控制点分布较为理想的情况下可以利用最小二乘估计的方法老求解外方位元素。3单线阵CCD卫星影像外方位元素的解算3.1线阵CCD影像外方位元素间的相关性经过大量实验表明误差方程式中位置参数存在很强的相关性使得求解精度低甚至无法求解。产生原因主要包括：（1）航天影像主距大光束窄；（2）行高较高导致误差方程式的各未知参数系数在数量级中相差巨大；（3）计算过程中引用了大量的待求参数。3.2克服相关性解求外方位元素的常用方法主要有：（1）在拥有大量数据的情况下增加虚拟误差方程从而使得各参数独立性增加但其缺点是增加工作量降低工作效率。（2）在近似垂直摄影的情况下合并相关项但由于将合并项参数合并后其几何意义不易阐明所以在实际应用中具有局限性。（3）将外方位元素线、角分开迭代求解。但是在数学角度上来看这种方法不严密而且所得过于依赖外方位元素的初值。4引入粗差探测的外方位元素的测算在解算外方位元素时画幅式卫星影像和线阵CCD卫星影像需要控制点的地面坐标以及像坐标但是在实际测量的过程中粗差的出现是不可避免的但其存在必然会影像测量的成果所以将粗差剔除特别是在外方位元素的解算过程中十分必要。粗差产生的原因多种多样数值差别也有可能很大通常情况下依靠联系实际通过某种