无控制点方法DEM的生成与精度分析

论文摘要

多时相遥感影像及其DEM产品是获取地表形变信息的主要数据来源。研究如何在没有控制点的情况下,确定影像的外方位元素,实现绝对定向,使同一时期多个独立模型构成一个整体的DEMs,具有十分重要的意义。它既可减少野外建立和维护控制点的工作,节省经费,又可将航空摄影测量应用范围拓展到过于危险、不易到达和缺乏明显地貌特征等难以建立控制点的地区。此外,还能够为利用多时相DEM监测地表变化创造条件。本文以成都-昆明铁路线的普歪沟泥石流区域为对象,以1987年和1957年航片数据和2003年野外控制点为原始资料,研究无控制点方法DEM的生成及精度分析。在数字摄影测量工作站JX4A,用控制点方法生成了1987年DEM,用无控制点和控制点方法分别生成1957年DEM,然后比较这两种方法生成DEM的接边差特点,统计其精度,由此比较控制点方法和无控制点方法进行DEM绝对定向的效果。试验结果显示:对于普歪沟泥石流地区1957年和1987年同一组航片生成的DEM数据,无控制点DEM的接边差比控制点DEM的接边差小,精度可平均提高35.9%,其中航向重叠区域接边差精度平均提高了49.7%,旁向重叠区域接边差精度平均提高了15.2%;对无法建立稳定可靠控制点的航片,无控制点DEM比转刺控制点DEM的接边差精度有显著提高,可平均提高87.8%。这一结果为今后进一步研究无控制点DEM绝对定向的精度奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 概述
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 无控制点绝对定向的应用
• 1.2.2 无控制点表面匹配差异探测技术
• 1.3 研究目标与内容
• 1.4 文章组织
• 第2章 数字高程模型的生成
• 2.1 数字高程模型的生成方法
• 2.2 数字摄影测量工作站介绍
• 2.3 DEM生成过程的质量控制
• 2.3.1 数字高程模型生成流程
• 2.3.2 特征点线量测
• 2.3.3 DEM的质量控制
• 2.3.4 DEM接边
• 2.3.5 精度评定与质量检查
• 2.4 本章小结
• 第3章 相对定向和绝对定向
• 3.1 航空摄影测量方法
• 3.1.1 双像解析摄影测量原理
• 3.1.2 绝对定向的控制点方法
• 3.2 无控制点DEM匹配方法
• 3.2.1 无控制点DEM匹配算法
• 3.2.1 无控制点方法生成DEM
• 3.3 定向过程的质量控制
• 3.3.1 准备工作
• 3.3.2 内定向
• 3.3.3 相对定向
• 3.3.4 核线重采样
• 3.3.5 绝对定向
• 3.4 DEM生成试验
• 3.4.1 试验区概况
• 3.4.2 试验数据
• 3.4.3 控制点方法绝对定向
• 3.4.4 控制点方法试验结果
• 3.4.5 无控制点方法绝对定向
• 3.4.6 无控制点方法试验结果
• 3.5 本章小结
• 第4章 DEM接边差分析
• 4.1 DEM接边差
• 4.2 接边差评价指标
• 4.3 DEM接边差比较试验
• 4.3.1 试验方案
• 4.3.2 结果与分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文