高分辨率卫星影像立体测绘分析

摘要：随着我国传感器技术、光电技术和遥感技术的不断发展和进步，卫星遥感成像技术开始向高分辨率、多光谱、高精度方向发展。 各界也越来越关注遥感数据。 推动。 高分辨率卫星立体成像技术的出现和发展，为基础测绘生产工作提供了更加可靠、全面、全新的数据。 研究多数据源采集并指导地理数据信息的生产和更新，是我国测绘技术的未来。 主流发展方向。 本文通过实验探索高分辨率卫星影像立体测绘分析问题，从而推动我国遥感测绘工作的顺利开展和进步。

关键词：高分辨率； 卫星图像； 立体映射

由于卫星立体遥感影像覆盖面积大、控制点少，能够完全满足测绘精度的要求，并在一定程度上减少现场控制测量的整体工作量。 主要提供核心线图像，可以在一定程度上节省模型恢复时间，提高整体生产效率。 [1]由于卫星遥感影像本身的采集范围很短，利用卫星影像进行立体测绘作业可以在一定程度上节省前期数据整理、处理分析和现场控制的时间，具有良好的现状。 并能获得相应的经济效益。

通过数字摄影测量系统和卫星立体测绘研究、工艺流程、生产作业方法和手段，将高分辨率卫星影像应用于实际地形测绘生产过程，使高分辨率卫星立体遥感影像应用于实际地形图制作过程并提供地形信息。 遥感影像在测绘生产中的应用奠定了重要基础，最终为中小比例尺地形图的制作和更新提供了新的思路和技术途径，为加快信息化建设提供了更快、更高效的技术手段。社会。 这也是本次实验的目的。 主要发展目标。

1 试验区及卫星影像数据简介

测试区域：设定测试区域总面积约101km2。

卫星影像数据：试验区卫星影像数据为WorldView-1、0.5m分辨率立体图像对。 具体图像参数如表1所示。

表1 各种图像参数信息

项目数据参数信息

选择像素大小0.5m

数据类型Geo 0.5m 立体声

数据位深11bit

动态调整关闭

处理级别 Geo Stereo 12

数据媒体VCD/DVD

许可证类型单一许可证

采集高度角60°～90°

摄影方式UTM

云量≤10%

坐标格式小数

目标区域坐标42°05'00''～42°11'00''

（纬度、经度）80°02'00''～80°11'00''

2 基于卫星图像的立体测绘流程

基于卫星图像的立体测图流程如图1所示。

图1 基于卫星影像的立体测绘流程

3 具体试验项目及方法

3.1 控制测量

首先，完成GEOEYE粗校正图像上图像控制点的布局； 二是开展室内影像控制点的选择，制作影像控制膜，做好现场选择，并对影像控制膜进行装饰。 ; [2] 三是利用GPS-RTK或GPS测量像控点； 四是对GPS外观数据信息进行分析处理，科学计算图像控制点坐标； 五、对于巡检点及外部工业图像控制点按照1：10000的测量比例进行控制测量，测量图像控制点的水平和高度。

3.2 检查点测量技术要求

首先，测量时任意一张图片的检测点数量应大于24个，且检测点尽量分布均匀； 其次，点位要容易到达，视野要宽阔，便于放置测量仪器和设备。 远离水域和大功率无线电发射源； [3]第三，影响点目标必须清晰、明显、易读，便于现场测量和定位； 第四，应在图像控制胶片上进行控制点的选择、穿刺和测量。 同时进行点位标记工作，绘制点位位置草图。 检查点也应有标记； 第五，选点时要在相对固定的地方，位置要显眼。

3.3 区域网络调整

以本研究项目区域内的卫星影像为加密单元，利用专业软件系统IMAGEINFO，通过现有影像计算出加密点、图像控制检查点和连接点的三维坐标控制点和区域网络调整。 出来。 根据现场获得的影像控制检查点的最终结果，准确检验区域网平差的准确性。 [4] 该测试区域共使用4个控制点和138个连接点。 测试区域周围分布有控制点，连接点均匀分布在立体声对中。

3.4 DEM和DOM制作

DEM制作首先需要立体采集，通过要素线、高程点和等高线在SRCMAP中进行，然后生成GRID格式，最后切割成剖面。

DOM制作需要借助IMAGEINFO软件对DEM结果进行综合分析计算。 [5]参考卫生轨道各项参数分析计算后得到的参数文件和加密点数据，借助ERDAS卫星图像处理软件，对GEOEYE图像中的像素点进行差分校正。

基于校正完善的全色正射影像对多光谱卫星影像进行正确配准和校正，然后利用图像处理软件对影像进行融合，最后利用PS进行拉伸、调色、拼接等处理。 等待处理生成标准比例和幅度的 DOM。

3.5 生成数字线图

数字线图采集依据航空摄影测量中规定的相关技术要求，比例尺为1：10000。

4 精度检测及结果分析

4.1 精度检测

对于利用高分辨率卫星影像立体测绘技术获得的数字线路测绘结果，在引入外业测量的相关检测点时，应对其高程精度和平面精度进行比较和测试。 [6] 本次测试共引入73个外场测量平面检测点，共引入118个高程检测点。 不间断检测点对应的精度如表2所示。

表2 测绘精度检测统计表（单位：米）

坐标检测点数误差规格限制

平面 73 ±2.335 ±5.000

海拔 118 ±0.559 ±0.034

4.2 准确度分析

通过一系列的分析比较可以看出，如果将实际野外检测工作中检测点的平面坐标和高程视为真实值，那么通过高分辨率卫星遥感获得的生产数字线图结果图像立体映射将在平面位置误差约为±2.335m，由此产生的高程精度误差为0.559m。 因此，可以说，平面位置精度至少要满足1：10000比例的基础测绘要求。

要在同一范围内开展1：10000的基础测绘成果，以往的航空摄影测量方法需要在现场部署至少25个像控点。 然而，通过高分辨率卫星遥感影像进行立体测绘的野外工作效率是以往航测方法效率的5倍以上，大大减轻了野外工作人员的压力和工作量，大大提高了工作效率。

综上所述：

本次研究实验充分证明，高分辨率卫星遥感成像技术获得的高程精度与较为传统的航空摄影技术获得的高程精度相比具有显着优势，但仍难以满足法规规定的相关限值。实际测量。 但在平面位置精度方面，完全可以满足1：10000比例的基础测绘成果的要求。 此外，通过高分辨率卫星遥感影像数据的应用，可以大大减少现场工作量，并且可以获得更高分辨率的彩色影像数据。

参考：

[1] 范兰，赵伟，陈杰，王海燕。 P5卫星影像立体测图实验与分析[J]. 测绘通报，2013，02：54-58。

[2]毛文俊，左正义。 高分辨率三维卫星影像测绘应用潜力分析[J]. 矿山测量，2013，01：1-2+7。

[3]于欣，贾广军，陈卓。 基于有理函数和像方仿射变换组合模型的高分辨率卫星影像区域网络平差[J]. 测绘通报，2010，10：4-6+10。

[4] 张海涛，贾广军，于鑫。 基于GeoEye-1卫星影像的立体测绘技术研究[J]. 测绘通报，2010，12：43-46。

[5]王铁军，马志，任思思． Pleiades卫星影像测绘能力实验研究及精度分析[J]. 测绘与空间地理信息，2013，12：96-98。

[6] 王桃阳，张果，李德仁，蒋万寿，唐新明，刘学林。 资源三号测绘卫星影像平面与三维区域网平差对比[J]. 测绘学报，2014，04：389-395+403。