影像在平坦地区成图高程精度-研究科研项目投资策划方案.doc

一、立项依据 1、目的与意义 长期以来，我国基础测绘项目的基本影像数据获取方式主要是航空摄影，基本比例尺地形图主要是采用航空摄影测量的成图方式。传统的航空摄影测量成图方式主要包括航空摄影、外业控制、内业空中三角测量成图及数字化产品制作等步骤。该成图方式工序复杂、周期长、费用高，从而造成最后得到的基础地理信息数据现势性不够，滞后与国民经济建设的需求。 随着卫星、电子、通讯、传感器等科学技术的快速发展，航空摄影测量已从机械模拟时代发展到今天的全数字处理时代，航天遥感已步入一个能快速提供多种分辨率对地观测数据的信阶段，所生产的产品也由单一的线划图、正摄影像图增加到4D产品及数字虚拟模型漫游系统。当前，利用高分辨率卫星遥感影像进行高精度目标定位、立体测图和变化检测是国内外的研究热点之一；同时，卫星遥感影像正越来越多地应用于摄影测量领域，空间分辨率达到米/亚米级的立体遥感图像，已有能力代替大部分基本比例尺地形图测绘或地理信息更新的航空影像。与传统的航空影像相比，航天遥感影像具有如下的特点：几何刚性好地面控制依赖少；单景影像覆盖面积大；生产的DEM、DOM、DLG等产品时模型拼接少、色调单一，存档数据能满足要求其获取速度非常快； 但是平坦地区获取高程的方法没多少改变，因平地对高程精度要求较高，航测产品的高程一直以来仍采用野外采集控制点、内业加密的手段来控制高程精度，效率较低。此次研究主要以甘肃省张掖市北部平沙梁北区普查区为研究目标区域，用WorldView-2影像在稀少控制条件下，应用适普全数字摄影测量工作站VirtuoZo软件下的卫星影像专用处理模块VirtuoZoSat软件进行数字化测图，研究在平坦地区如何有效的提高作业效率和高程精度的方法。 在未来卫星遥感技术的意义更加的巨大，它比普通的航空摄影更具有时效性；减少了作业工序；缩短作业周期；节约成本。 2、国内外现状分布 卫星遥感技术是一项应用广泛的高科技，是衡量一个国家科技发展水平的重要尺度，在国卫星外遥感技术经过几十年的发展和应用，尤其是近十年来更是突飞猛进，已经为其未来朝着商业化方向迈进奠定了坚强稳定的基础，包括可靠的的技术基础和广阔的应用基础。 国外WorldView-2卫星于2009年10月6日发射升空，运行在770km高的太阳同步轨道上，能够提供米全色图像和1.8米分辨率的多光谱图像。WorldView-2卫星可以采集面积更大的地区的多光谱影像，提高了影像采集的效率精度；同时每年的成像能力相当于地球陆地面积的3倍。该卫星能够为世界各地的商业用户提供满足其需要的高性能图像产品。星载多光谱遥感器不仅将具有4个业内标准谱段（红、绿、蓝、近红外），还将包括四个额外（海岸、黄、红边和近红外2）。多样性的谱段将为用户提供进行精确变化检测和制图的能力，由于WorldView卫星对指令的响应速度更快，因此图像的周转时间（从下达成像指令到接收到图像所需的时间）仅为几个小时而不是几天VirtuoZo全数字摄影测量系统，是一个以世界领先的影像匹配技术为核心、系统功能强大、先进综合的空间地理数据通用生产平台，可以为用户提供从自动空中三角测量到测绘各种比例尺地形图的全套整体作业流程解决方案标准配置的VirtuoZo系统功能，包括从基本的数据管理、先进的定向计算、超快速的影像匹配处理，到高度自动化生产4D产品的全部实用功能，可以测绘各种比例尺数字线划地形图（DLG），高精度数字高程模型（DEM），高质量数字正射影像图（DOM）和数字栅格地图（DRG）等全线测绘产品。区域自然环境a、由于平坦地区进行了空中三角测量，模型定向就采用其结果了。内定向及相对定向、绝对定向采用现成的 成果全自动的导入。因此，导入的结果使内定向、相对定向、绝对定向误差直接转入，不会产生其它的误差。 b、高程量测误差的影响分为两种情况：一种是作为独立误差存在的，定向点本身高程误差的影响；另一种是人为观测的误差 c、模型扭曲的影响。由于相对方位元素误差造成的模型扭曲，在绝对定向中将会部分地被补偿，影响高程精度的将是补偿后的剩余扭曲。但是，使用数字影像采用光束法整体平差，是目前较严密的平差方法，模型扭曲的影响已经被降到最低。 d、在研究空向的高程精度时，必须考虑到以下因素对加密点高程精度的影响： ①残余上下视差对相对定向元素的影响：传统摄影测量生产的相对定向，有的要求定向点上最大的残余上 下视差小于8μm，这是根据在解析测图仪上作业员量 测标准点位上6个点进行相对定向所确定的最大上下视差残余误差的限制。一般的数字摄影测量系统采用 在6个标准点位上按“点组”选点，或在整个像对内进行 均匀分布通过影像匹配点，相对定向点可多达几百个。显然有的规范的最大残余误差的要求就不太符合时宜。 ②模型连接误差的影响：在摄影测量作业中，影像间的联系、像