基于高分辨率影像的数字测图
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资料包括： 论文(37页16430字)
说明：
摘 要：随着各种新型航空和航天传感器的出现，严格成像模型越来越不能满足用户的要求，而传感器参数的保密性、成像几何模型的通用性以及更高的处理速度均要求使用与具体传感器无关的、形式简单的通用传感器模型取代物理传感器模型完成摄影测量任务。本文系统研究了建立有理函数模型的相关理论及方法。并且，在介绍误差补偿方法之余，本文还对利用误差补偿后的模型进行的实验作了总结分析。
关键词： 有理函数模型，RPC模型，RFM，传感器，严格成像模型
Abstract
With the emergence of a variety of new aeronautics and spaceflight sensors, rigorous photogrammetric models can not meet user’s needs as well as before. And all that the security of sensor parameter, the utility of imaging geometric model and higher progressing speed require using General Imaging Model which is more simple and sensor-independent, instead of rigorous sensor mode to do the work in photogrametry area. This paper focuses on the theory and method of the establishment of Rational Function Model, which is one kind of General Imaging Models. Aside from introducing the bias compensation method, the paper also summarizes practical testing with bias-corrected RPCs.
Key Words: Rational Function Model, RPC, RFM, sensor, rigorous photogrammetric models
第一章 绪论
1.1 研究背景
传感器成像几何模型的建立是进行摄影测量立体定位处理的基础，它反映了地面点三维空间坐标与相应像点在像平面坐标系中二维坐标之间的数学关系，一般分为两类：物理传感器模型和通用传感器模型。
目录：
摘要
第一章 绪论1
1.1 研究背景1
1.2 国内外研究现状及发展趋势1
1.3 本文的主要研究内容2
第二章 高分辨率卫星遥感影像的通用成像模型4
2.1 传统物理型成像模型4
2.2 通用成像模型6
第三章 基于正解有理函数模型的三维重建14
3.1 有理函数模型的正解过程14
3.2 系统误差补偿18
3.3 解算过程需注意的主要问题23
3.4 基于ArcInfo的有理函数模型应用24
第四章 总结与展望27
4.1 有理函数模型的综合评价27
4.2 应用前景28
参考文献29
致 谢30
参考文献：
陈述. 遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书. 宁 夏大地音像出版社. 2005 .
张过. 缺少控制点的高分辨率卫星遥感影像几何纠正. 武汉: 武汉大学测绘遥感国家重点实验室. 2005 .
刘军, 王冬红, 毛国苗. 基于RPC模型的IKONOS卫星影像高精度立体定位. 测绘通报, 2004, 9: 1-3 .
Clive S. Fraser , Harry B. Hanley. Bias Compensation in Rational Functions for Ikonos Satellite Imagery. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2003,69(1):53-57 .
刘军, 张永生, 范永弘. 基于通用成像模型——有理函数模型的摄影测量定位方法. 测绘通报, 2003, 4: 10-13 .
巩丹超, 张永生, 有理函数模型的解算与应用, 测绘学院学报, 2003, 20(1): 39-46 .
李德仁, 周月琴, 金为铣. 摄影测量与遥感概论. 测绘出版社. 2001 .
周长发. 科学与工程数值算法. 清华大学出版社. 2002 .
李德仁, 袁修孝. 误差处理与可靠性理论. 武汉大学出版社. 2002 .
傅鹂, 龚, 刘琼荪, 何中市. 数学实验. 北京: 科学出版社. 2000 .
万志龙, 沈智毅. 有理函数模型实现影像点定位和纠正的方法. 测绘学 院学报, 2002,19(3): 189-194 .
王之卓. 摄影测量原理. 北京: 测绘出版社. 1984 .
马九荣. Visual C++新起点. 北京: 机械工业出版社. 1999 .
朱述龙, 史文中, 张艳, 朱宝山. 线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较. 遥感学报, 2004, 8(3): 220-226 .
[15]刘军, 张永生, 范永弘. 有理函数模型在航空航天传感器摄影测量重建中的应用及分析. 郑州: 信息工程大学学报, 2002, 3(4): 66-69 .
[16]巩丹超, 邓雪清, 张云彬. 新型遥感卫星传感器几何模型——有理函数模型. 郑州: 海洋测绘, 2003, 23(1): 31-33 .
作者点评：
基于高分辨率影像的数字测图
通过本试验，笔者对有理函数有了更深入的理解，当遥感卫星影像获取的详细信息如轨道参数及成像方式无法得知时，以地面控制点强制用数学模式进行坐标转换，是较常使用且简单的方法，如多项式转换、仿射变换以及有理函数模式。一般而言，以多项式转换进行纠正最为简单且迅速，但采用一般的多项式作为模型时，它在确定系数的点拟合很好，而在其他点的内插值可能有明显偏离，且与相邻GCP不协调，即在某些点处产生振荡现象。这导致了多项式近似计算中误差的界限明显超出平均误差。平面仿射转换因可顾及两转换坐标系之间的平移、旋转、两轴尺度不一致及两轴不正交等因素，故常用于卫星影像的纠正，但因其忽略点位高程变化所产生之高差移位，故在地形起伏较显著区，无法获得理想的纠正精度。而有理函数模型在多项式中加入控制点高程因子，且增加多项式之阶数及系数，并以有理多项式（分子、分母均为多项式）使模式能更接近真实地表的变化。
资料包括： 论文(37页16430字)
说明：
摘 要：随着各种新型航空和航天传感器的出现，严格成像模型越来越不能满足用户的要求，而传感器参数的保密性、成像几何模型的通用性以及更高的处理速度均要求使用与具体传感器无关的、形式简单的通用传感器模型取代物理传感器模型完成摄影测量任务。本文系统研究了建立有理函数模型的相关理论及方法。并且，在介绍误差补偿方法之余，本文还对利用误差补偿后的模型进行的实验作了总结分析。
关键词： 有理函数模型，RPC模型，RFM，传感器，严格成像模型
Abstract
With the emergence of a variety of new aeronautics and spaceflight sensors, rigorous photogrammetric models can not meet user’s needs as well as before. And all that the security of sensor parameter, the utility of imaging geometric model and higher progressing speed require using General Imaging Model which is more simple and sensor-independent, instead of rigorous sensor mode to do the work in photogrametry area. This paper focuses on the theory and method of the establishment of Rational Function Model, which is one kind of General Imaging Models. Aside from introducing the bias compensation method, the paper also summarizes practical testing with bias-corrected RPCs.
Key Words: Rational Function Model, RPC, RFM, sensor, rigorous photogrammetric models
第一章 绪论
1.1 研究背景
传感器成像几何模型的建立是进行摄影测量立体定位处理的基础，它反映了地面点三维空间坐标与相应像点在像平面坐标系中二维坐标之间的数学关系，一般分为两类：物理传感器模型和通用传感器模型。
目录：
摘要
第一章 绪论1
1.1 研究背景1
1.2 国内外研究现状及发展趋势1
1.3 本文的主要研究内容2
第二章 高分辨率卫星遥感影像的通用成像模型4
2.1 传统物理型成像模型4
2.2 通用成像模型6
第三章 基于正解有理函数模型的三维重建14
3.1 有理函数模型的正解过程14
3.2 系统误差补偿18
3.3 解算过程需注意的主要问题23
3.4 基于ArcInfo的有理函数模型应用24
第四章 总结与展望27
4.1 有理函数模型的综合评价27
4.2 应用前景28
参考文献29
致 谢30
参考文献：
陈述. 遥感技术与遥感数字图像分析处理方法、解译制图及其综合应用实务全书. 宁 夏大地音像出版社. 2005 .
张过. 缺少控制点的高分辨率卫星遥感影像几何纠正. 武汉: 武汉大学测绘遥感国家重点实验室. 2005 .
刘军, 王冬红, 毛国苗. 基于RPC模型的IKONOS卫星影像高精度立体定位. 测绘通报, 2004, 9: 1-3 .
Clive S. Fraser , Harry B. Hanley. Bias Compensation in Rational Functions for Ikonos Satellite Imagery. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 2003,69(1):53-57 .
刘军, 张永生, 范永弘. 基于通用成像模型——有理函数模型的摄影测量定位方法. 测绘通报, 2003, 4: 10-13 .
巩丹超, 张永生, 有理函数模型的解算与应用, 测绘学院学报, 2003, 20(1): 39-46 .
李德仁, 周月琴, 金为铣. 摄影测量与遥感概论. 测绘出版社. 2001 .
周长发. 科学与工程数值算法. 清华大学出版社. 2002 .
李德仁, 袁修孝. 误差处理与可靠性理论. 武汉大学出版社. 2002 .
傅鹂, 龚, 刘琼荪, 何中市. 数学实验. 北京: 科学出版社. 2000 .
万志龙, 沈智毅. 有理函数模型实现影像点定位和纠正的方法. 测绘学 院学报, 2002,19(3): 189-194 .
王之卓. 摄影测量原理. 北京: 测绘出版社. 1984 .
马九荣. Visual C++新起点. 北京: 机械工业出版社. 1999 .
朱述龙, 史文中, 张艳, 朱宝山. 线阵推扫式影像近似几何校正算法的精度比较. 遥感学报, 2004, 8(3): 220-226 .
[15]刘军, 张永生, 范永弘. 有理函数模型在航空航天传感器摄影测量重建中的应用及分析. 郑州: 信息工程大学学报, 2002, 3(4): 66-69 .
[16]巩丹超, 邓雪清, 张云彬. 新型遥感卫星传感器几何模型——有理函数模型. 郑州: 海洋测绘, 2003, 23(1): 31-33 .
作者点评：
基于高分辨率影像的数字测图
通过本试验，笔者对有理函数有了更深入的理解，当遥感卫星影像获取的详细信息如轨道参数及成像方式无法得知时，以地面控制点强制用数学模式进行坐标转换，是较常使用且简单的方法，如多项式转换、仿射变换以及有理函数模式。一般而言，以多项式转换进行纠正最为简单且迅速，但采用一般的多项式作为模型时，它在确定系数的点拟合很好，而在其他点的内插值可能有明显偏离，且与相邻GCP不协调，即在某些点处产生振荡现象。这导致了多项式近似计算中误差的界限明显超出平均误差。平面仿射转换因可顾及两转换坐标系之间的平移、旋转、两轴尺度不一致及两轴不正交等因素，故常用于卫星影像的纠正，但因其忽略点位高程变化所产生之高差移位，故在地形起伏较显著区，无法获得理想的纠正精度。而有理函数模型在多项式中加入控制点高程因子，且增加多项式之阶数及系数，并以有理多项式（分子、分母均为多项式）使模式能更接近真实地表的变化。