航空遥感数字传感器地面数据处理技术、方法与应用试验研究

论文摘要

航空遥感数字传感器系统(简称数字航测相机)是一种能够同时获得立体影像和彩色多光谱影像的多功能、航空遥感数字成像设备。自2000年以来,数字航测相机已陆续开始在国内外的测绘行业使用,开启了数字航测相机替代胶片航测相机的新时代。瑞士Leica测量系统公司的ADS40数字航测相机是线阵相机的代表。ADS40数字航测相机是基于线阵CCD推扫式的航空遥感数字传感器,集成了高精度GPS和惯性测量单元IMU。GPS/IMU是ADS40航空数字传感器的核心设备。GPS/IMU技术是对传统的摄影测量的重要革新,是未来遥感和航空摄影测量技术发展的趋势。论文主要对ADS40航空数字传感器的地面数据处理系统的技术、方法与应用进行研究。内容包括;1.系统地分析了ADS40数字航测相机地面数据处理的数学模型,为ADS40数据地面处理技术方案和软件功能测试奠定了理论基础。2.在分析和总结ADS40地面数据处理软件结构的基础上,对试验区进行了设计,并组织了飞行航摄,获得了测试所需的完整的数据。3.利用试验数据对ADS40地面数据处理软件功能模块进行了功能和性能测试。4.在对ADS40地面数据流分析的基础上,结合现有的作业质量控制的经验,设计了适合于生产的数据处理工作流程,并对数据处理过程中的质量控制进行了研究,在试验中得到了验证。5.结合对实际的ADS40试验区数据进行地面数据处理,提出四种数据处理的技术方案,检查数据处理的精度,对ADS40数字航测相机数据处理的性能、功能、技术指标进行综合评价。通过对ADS40线阵数字航测相机的地面数据处理技术、方法与应用的研究,结合目前国内开展的生产试验与实践,对ADS40数字航测相机的摄影测量成图过程、精度进行了分析,并对地面数据处理进行了充分的试验验证及分析总结,形成了一套完整可行的ADS40地面数据处理的流程以及生产试验方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究的现状与分析
• 1.2.1 线阵CCD数字航测相机ADS40
• 1.2.2 面阵DMC数字航测相机
• 1.2.3 面阵UltraCamD数字航测相机
• 1.2.4 像素工厂
• 1.3 国内研究的状况
• 1.4 研究意义
• 1.5 本文的研究内容及结构安排
• 第二章 ADS40地面数据处理的数学模型及分析
• 2.1 引言
• 2.2 GPS辅助数字空中三角测量的数学模型
• 2.2.1 GPS辅助空中三角测量
• 2.2.2 GPS观测值的相关技术
• 2.2.3 GPS辅助空中三角测量的数学模型
• 2.2.4 对GPS天线中心的精度要求
• 2.2.5 相机与GPS天线之间的空间偏移量的测定
• 2.3 GPS/IMU辅助空中三角测量的数学模型
• 2.3.1 数学模型
• 2.3.2 投影中心与IMU之间的空间偏移量
• 2.3.3 对IMU数据的精度要求
• 2.4 ADS40测量原理与数学模型
• 2.4.1 ADS40数据处理的基本过程
• 2.4.2 ADS40数字空中三角测量原理
• 2.5 本章小结
• 第三章 ADS40数据流分析、软件测试与工作流程设计
• 3.1 引言
• 3.2 ADS40数据特点
• 3.2.1 ADS40原始数据
• 3.2.2 ADS40影像数据
• 3.3 ADS40数据处理的软件模块
• 3.4 ADS40数据流分析
• 3.4.1 飞行数据
• 3.4.2 POS数据
• 3.4.3 L0级数据
• 3.4.4 L1级影像纠正数据
• 3.4.5 L2级影像纠正数据
• 3.4.6 空三数据
• 3.4.7 成图数据
• 3.4.8 软件模块功能测试与试验结论
• 3.5 ADS40数据处理工作流程设计
• 3.5.1 ADS40数据的下载
• 3.5.2 POS数据处理
• 3.5.3 L0级影像的直接地理定位
• 3.5.4 L1级和L2级影像的纠正
• 3.5.5 自动点量测APM
• 3.5.6 数字空中三角测量ORIMA
• 3.5.7 LPS数字测图
• 3.5.8 数据质量的全程控制
• 3.6 本章小结
• 第四章 ADS40数据处理与试验分析
• 4.1 引言
• 4.2 测区飞行设计
• 4.2.1 ADS40试验测区设计
• 4.2.2 外业控制的布设方案
• 4.2.3 检校场布设方案设计
• 4.2.4 成果要求与精度要求
• 4.3 实际测区的飞行情况
• 4.3.1 测区概况
• 4.3.2 测区航摄的飞行轨迹
• 4.3.3 “十”字检校场飞行轨迹
• 4.4 ADS40数据处理与试验结果分析
• 4.4.1 误差分析
• 4.4.2 数据处理技术方案一
• 4.4.3 数据处理技术方案二
• 4.4.4 数据处理技术方案三
• 4.4.5 数据处理技术方案四
• 4.5 试验结论
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢