基于稀少控制点的资源三号影像几何纠正研究

发布时间：2017-03-24 08:11

  本文关键词：基于稀少控制点的资源三号影像几何纠正研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：摘要：遥感对地观测技术凭借其探测范围大、所受限制小等得天独厚的优势迅速成为人类获取地面影像资料的重要途径,通过遥感图像获取地面目标点精确的地理位置信息则是遥感图像的主要用途之一。然而,因为技术水平限制,实现遥感图像的精确定位要么需要将基础测绘信息提供给国外专家,造成核心数据外泄的风险；要么十分依赖于地面控制点的分布和精度,而很多地区不具备地面控制点采集的现实条件,给精确测绘带来了困难。因此,本文研究的如何能够在不使用或少使用地面控制点的情况下,实现地面目标高精度定位,具有十分重大的理论和现实意义,也是高分辨率遥感卫星地面预处理系统国产化的迫切需要。 基于上述情况,本文以国产资源三号高分辨率遥感图像的几何定位技术为研究对象,在Windows平台上采用C++语言实现了资源三号卫星有理函数模型的定位算法,并对河南登封等地区进行了资源三号影像无控制点或少量控制点几何定位实验,研究使用资源三号影像三线性阵定位求解的地面坐标作为地面控制点对遥感图像定位精度的影响,实验结果显示：资源三号影像无控制点和少控制点几何纠正能够达到较高的几何目标定位精度,但影像具有很明显的系统误差,定位精度受地面控制点的直接影响,使用少量控制点优化能显著减弱或是消除系统偏差,提高定位精度。论文的主要工作和成果如下： 1、在全面分析总结目前高分辨率光学遥感影像定位模型发展现状的基础上,对有理数模型的正反解形式、参数优化进行了全面的阐述,详细的给出了有理函数模型定位算法方案和流程。 2、根据资源三号测绘卫星的总体设计布局和几何特性,描述了资源三号的有理函数模型,并在此基础上分别完成了资源三号河南地区单张影像的无控制点、少控制点几何纠正实验,讨论分析了控制点对精度的影响,得出了无控制控制点或是少控制点都达到了很高的定位精度的结论。 3、针对卫星遥感影像明显存在的系统误差,采用了基于像方补偿RFM参数的优化方案,并通过实验得出在有少量控制点进行优化时,单张影像定位精度达到或优于摄影测量的精度要求。 4、本文的优势是采用了资源三号高分辨率三线阵影像,主要创新点为：提出了无地面控制点时,使用三线阵定位求解出对应地面点作为控制点,进行几何纠正的方案。从而完成了对资源三号卫星单张影像的几何纠正,并且达到13、12、6m左右的内符合平面定位精度。
【关键词】：稀少控制点 资源三号 RFM 几何纠正 立体定位 三线阵 单张影像定位
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P237
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 国内定位模型研宄现状和发展趋势11-18
• 1.2.1 遥感图像的几何成像模型11-12
• 1.2.2 国内外遥感图像的严格成像模型研宄现状12-14
• 1.2.3 国内外遥感图像的通用成像模型研究现状14-18
• 1.2.4 国内遥感图像的有理函数模型研究现状18
• 1.3 论文的主要研究内容和结构安排18-20
• 第二章 光学遥感图像几何纠正的基本原理与方法20-30
• 2.1 遥感图像几何变形误差来源20
• 2.2 遥感影影像几何的纠正原理和总体步骤20-24
• 2.2.1 几何纠正原理和基本流程20-22
• 2.2.2 重采样和内插22-24
• 2.3 遥感影像校正的常用方法24-30
• 2.3.1 严格传感器模型24-26
• 2.3.2 多项式模型26-27
• 2.3.3 线性变换模型27-28
• 2.3.4 有理函数模型28-30
• 第三章 通用有理函数模型30-43
• 3.1 RFM的定义和正解形式30-31
• 3.2 RFM的反解形式31
• 3.3 RFM系数31-32
• 3.4 RFM的优化32-34
• 3.4.1 重新计算法32-33
• 3.4.2 补偿RFM模型系统误差法33-34
• 3.5 RFM正解的立体影像目标定位算法34-39
• 3.5.1 立体定位的数学公式推导34-36
• 3.5.2 确定初始值的方法36-38
• 3.5.3 计算流程38-39
• 3.6 RFM反解形式的建立与立体定位39-43
• 3.6.1 RFM反解形式中多项式系数的计算39
• 3.6.2 利用RFM反解形式解算地面点坐标39-41
• 3.6.3 利用RFM反解形式解算地面坐标的步骤41-43
• 第四章 单张卫星影像几何校正43-57
• 4.1 资源三号测绘卫星简介43-45
• 4.2 资源三号数据介绍45-46
• 4.3 单张资源三号影像几何纠正原理与步骤46-49
• 4.3.1 RFM正变换46-47
• 4.3.2 RFM反变换47
• 4.3.3 RFM定位原理与步骤47-49
• 4.4 控制点选取49-50
• 4.4.1 参考点同名像点选取49-50
• 4.4.2 无控制点条件下三线阵定位求解50
• 4.5 稀少控制点单张影像定位实验50-56
• 4.5.1 无控制点条件下单张影像定位实验50-52
• 4.5.2 少控制点条件下单张影像定位实验52-56
• 4.6 实验结果分析56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 已完成工作57
• 5.2 下一步研究内容和工作展望57-59
• 参考文献59-64
• 附录64-65
• 攻读学位期间主要的研宄成果65-66
• 致谢66

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