高分辨率卫星影像中核线模型的研究

论文摘要

高分辨率卫星影像的发展为摄影测量带来新的研究方向,本文在总结已有高分辨率卫星影像定位技术的基础上,重点研究了卫星影像核线生成问题。论文的主要工作如下:(1)分析了卫星影像成像模式与框幅式成像模式差异,归纳总结了现有的卫星影像有理函数模型的解算方法和影像点定位算法,为有理函数模型下卫星影像核线生成奠定理论基础;(2)在改进核线扫描法的基础上,提出了基于高程微分的核线投影轨迹生成算法,它通过对有理函数模型中地面高程Z的微分,获得核线在影像范围内的走向和形状,利用零高程点确定核线在影像中的位置。该方法实现了有理函数模型下核线解析解的一种简单的求解方法;(3)在高程微分核线生成方法的基础上推导了有理函数模型下的基础矩阵,建立了立体影像对中任意像点与核线的对应关系,从理论上验证了线阵影像中精确共轭核线对是不存在的;(4)采用IKONOS数据对高分辨卫星影像定位和核线生成算法进行验证和分析。实验结果表明:论文提出的核线生成方法是正确和有效的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 典型高分辨率卫星系统简介
• 1.2.1 IKONOS卫星系统
• 1.2.2 QuickBird卫星系统
• 1.2.3 SPOT-5 卫星系统
• 1.3 国内外研究现状与发展趋势
• 1.3.1 高分辨率卫星测绘领域国内外研究机构
• 1.3.2 高分辨率卫星物像模型——有理函数模型
• 1.3.3 高分辨率卫星测绘研究方向
• 1.4 本文工作及章节安排
• 第二章 卫星影像有理函数模型解算与影像点定位
• 2.1 有理函数模型解算
• 2.2 单景影像的空间点定位方法
• 2.2.1 单景影像定位原理
• 2.2.2 单景影像定位算法
• 2.3 立体影像对的空间点定位方法
• 2.3.1 立体影像定位原理
• 2.3.2 立体影像定位算法
• 2.4 本章小结
• 第三章 卫星影像核线生成
• 3.1 卫星影像核线定义与传统核线差别
• 3.2 影像核线的扫描生成算法
• 3.2.1 坐标的标准化处理
• 3.2.2 立体影像模型关联
• 3.2.3 影像扫描
• 3.2.4 核线定位
• 3.3 基于零高程点的核线生成算法
• 3.3.1 投影光线升降
• 3.3.2 构建微分方程组
• 3.3.3 核线生成
• 3.3.4 核线定位
• 3.4 有理函数模型下的基础矩阵研究
• 3.4.1 基础矩阵求解
• 3.4.2 基础矩阵一般形式
• 3.4.3 基础矩阵特点
• 3.5 本章小结
• 第四章 实验结果与分析
• 4.1 影像空间定位算法实验
• 4.2 核线生成算法实验
• 4.3 基础矩阵对应的共轭核线实验
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 未来研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
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