航空航天遥感影像摄影测量网格处理关键技术与应用
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航空遥感与摄影测量应用摘要:航空遥感,是从不同的航空高度上,应用各种传感器:航空测量照相机,多波段照相机、多波段扫描仪、红外辐射扫描仪、微波传感器、合成孔径测视雷达、感光胶片及磁带等。
接收和记录传输来自地球表层的各类地物的各种电磁波谱信息,并对这些信息影像数据进行分析研究,从而达到对不同的地物及其特性进行远距离的探测的综合技术。
关键词:航空遥感;摄影测量;应用1、前言摄影测量是应用几何光学的理论和精密的光电仪器技术,对航空遥感信息影像进行三维空间的定位定量的测量和制图,它与航空遥感结合组成一个完整的技术体系,航空遥感的前身就是航空摄影测量。
本文论述了目前航空遥感在城市规划、建设、管理与服务领域的应用情况,并就城市航空遥感应用研究的方向和任务提出了一些意见和建议。
2、航空遥感技术的发展状况航空遥感是快速获取和更新基础地理信息的重要技术手段之一。
近年来,大量专业影像资料的应用,特别是大比例尺航空影像资料的应用极大地丰富了地图产品的种类。
航空遥感资料不仅是测制和更新地形图和影像图的基础数据源,也是当前地理信息系统建设获取原始数据和数据更新的主要信息源。
城市信息化进程的快速推进,使得社会各部门对于航空遥感资料的需求越来越大、要求也越来越高。
随着传感器技术、航空航天技术和数据通讯技术的不断发展,现代遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测数据的新阶段。
经过几十年的发展,城市航空遥感数据获取能力不断提高,航空摄影测量技术逐渐成熟,利用航空摄影测量进行地理信息采集在各行业中发挥出越来越重要的作用,特别是在大面积的地理信息采集过程中,航空摄影测量以其工期短、成本低、精度高、信息量丰富等特点显示出巨大的优越性。
航空遥感技术作为空间信息技术的重要组成部分,在国家经济建设诸多领域的发展与应用前景十分广阔。
当前航空遥感技术的发展状况可以概括为:1)数码航空摄影方式逐步普及。
随着大幅面数码航摄像机 DMC、UCD、ADS40 以及国产数码航摄像机SWDC 的出现,基于数码航空摄影的数据获取及应用大幅增长。
遥感影像处理技术的最新进展遥感技术作为一种非接触式的对地观测手段,已经在众多领域得到了广泛应用,如国土资源调查、环境监测、城市规划等。
而遥感影像处理技术则是从海量的遥感数据中提取有用信息的关键环节。
近年来,随着计算机技术、传感器技术等的不断发展,遥感影像处理技术也取得了显著的进展。
一、高分辨率遥感影像的获取与处理随着卫星技术的不断进步,高分辨率遥感影像的获取变得越来越容易。
高分辨率意味着能够捕捉到更细微的地物特征,为更精确的分析和应用提供了可能。
然而,高分辨率影像也带来了数据量巨大、处理难度增加等问题。
在处理高分辨率遥感影像时,图像配准和融合技术显得尤为重要。
图像配准是将不同时间、不同传感器获取的影像进行精确对齐,以实现信息的综合利用。
而图像融合则是将多源影像的优势结合起来,生成一幅更具信息量和准确性的影像。
为了提高配准和融合的精度,研究人员提出了许多新的算法和模型,如基于特征点的配准方法、多尺度融合算法等。
二、多光谱和高光谱遥感影像分析多光谱遥感影像包含了多个波段的信息,能够反映地物在不同波长下的反射特性。
高光谱遥感影像则具有更高的光谱分辨率,可以提供更详细的地物光谱特征。
在多光谱和高光谱遥感影像分析中,光谱特征提取和分类是重要的研究方向。
传统的基于像素的分类方法往往忽略了地物的空间相关性,导致分类精度不高。
近年来,基于对象的分类方法逐渐兴起,它将影像分割成具有相似特征的对象,然后对对象进行分类,有效地提高了分类精度。
此外,深度学习技术也被应用于光谱特征提取和分类中,取得了较好的效果。
三、雷达遥感影像处理技术雷达遥感具有全天时、全天候的观测能力,在灾害监测、地形测绘等领域发挥着重要作用。
雷达遥感影像的处理面临着斑点噪声去除、几何校正、目标检测等挑战。
针对斑点噪声问题,研究人员提出了多种滤波算法,如均值滤波、中值滤波、小波滤波等。
在几何校正方面,精确的轨道模型和地面控制点的选取是提高校正精度的关键。
航空摄影测量数据处理关键技术摘要:数字航空摄影测量系统已在诸多领域取得一定成果,比如说:地形测量、矿山测量、工业测量、城市交通、文物考古,给我个测量领域带来诸多新变革。
对数字化航空摄影测量技术深度研究,提供出精确的测量数据,促进我国测量领域快速的发展,以推动我国城市数字化的进程。
下面就基于作者实际工作经验,简要的分析航空摄影测量数据处理技术,以供借鉴。
关键词:航空摄影;测量数据;处理技术前言数字航空摄影测量是一门比较年轻的学科,经过利用计算机替代“人眼”,使得数字摄影测量在实践中得到迅速的发展,在三维可视化、GIS数据更新、数学近景摄影测量等得到广泛应用,已经取缔胶片摄影测量,数字化航空摄影测量系统研究就成为当前航空遥感领域研究的焦点。
新型数字化航空摄影机应用势必会成为航空摄影测量技术的变革,把我国航空摄影测量技术推向数字化航空摄影的时代。
1 数字航空摄影测量的发展和应用领域自21世纪初数字航空相机问世以来,ADS80推扫式数字航空摄影仪、UCE航空摄影仪和SWDC数字航空摄影仪也不断涌现,再加上与近几年出现的GPS技术、数码扫描技术、惯导技术、激光扫描技术、雷达等高端精确技术的紧密融合,出现了诸如GPS辅助航空摄影测量、POS辅助航空摄影测量、LIDAR激光测高扫描系统、SAR合成孔径雷达成像系统等新型数字航空摄影测量技术。
而且数字航空摄影测量应用领域非常广泛,包括地图数据更新、土地测量、资源环境管理、城市规划、专题制图、地质地理信息获取、农林业地理信息获取、城市建筑、水利工程、城市交通、考古、医疗、矿山测量、工业测量、生物、材料力学等。
2 数字航空摄影和测量的优势分析2.1 技术优势第一,数字航摄仪应用。
数字航摄仪能够通过自由调整曝光时间来获得高分辨率和高清晰度的图像,直观、易读,能够充分满足不同比例尺下的航摄需求。
第二,IMU/DGPS的应用。
IMU/DGPS是集成INS惯性导航系统与GPS全球定位系统的组合导航系统,只需要少量地面控制点和空中三角测量就能够形成测绘图,便捷、高效,并且能够节省大量成本。
论摄影测量的应用与发展趋势摘要:随着航空航天技术、传感器技术和数据处理技术的不断发展,摄影测量和遥感技术已经进入一个快速、动态、多平台、多时相、高分辨率提供观测数据的新阶段。
随着国家的投入和人才队伍的建设,加强我国摄影测量事业与发展将尤为重要。
关键词:摄影测量遥感应用发展趋势一、装备技术更加先进遥感代表着摄影测量的发展方向,也是当下摄影测量的一项关键技术。
经过多年的发展,我国在摄影测量和遥感技术领域取得了空前的进步。
这些年我国研制和发射了50多颗对地观测卫星,组成海洋、风云、资源和环境减灾四大民用观测卫星体系。
这些星载遥感器包括可见光相机(胶片式和传输式)、可见光红外多光谱扫描仪、多种分辨率成像光谱仪、微波散射计、微波高度计以及先进的合成孔径雷达等。
这些技术成就有力地促进了摄影测量数据获取能力的提升,特别是“机载干涉SAR系统”的研制成功,推动了合成孔径雷达技术在其重要应用领域地形测绘方面的应用。
到21世纪初,我国就已经积累了超过660TB贮容量的影像数据,覆盖全国陆地、海洋及周边国家和地区1500万平方公里的地球表面。
在航天遥感取得巨大进步的同时,我国航空遥感技术也得到了快速提高。
在航空遥感平台方面,我国逐步实现了由过去引进国外飞机到以国产的“运”系列飞机为主的转变。
当前常用航空测量无人机有WZ-2000,效载荷180公斤,留空时间长达12个小时。
一些国产的机载遥感器,如高光谱成像仪、合成孔径雷达等也进入应用化阶段。
随着风云、海洋和资源等几大民用卫星地面系统的建设,遥感卫星地面接收、处理、存储和分发能力也得到了大幅度的提升。
我国民用卫星系列现已形成四大地面接收系统,国家气象局风云系列卫星有北京东北旺接收站、广州接收站和乌鲁木齐接收站,国家海洋局管辖的海洋监测卫星有北京白石桥接收站和三亚接收站,以及中国资源卫星应用中心管辖的北京密云接收装置、广州和乌鲁木齐接收装置,其中北京密云卫星地面站由中国资源卫星应用中心与中科院合作共建。
摄影测量与遥感技术发展论文摄影测量与遥感技术发展论文摄影测量与遥感技术发展论文主要通过对摄影技术与遥感技术的发展进行了研究,并对其在各个方面的运用进行了论述。
摄影测量与遥感技术发展论文【1】摘要:随着经济的不断发展,科学的不断进步,摄影测量与遥感技术因其运用范围广、作用大而走上了逐渐发展的道路,并且对国民经济生活起着重要的影响。
关键词:摄影测量;遥感技术;发展;应用摄影测量与遥感技术被划分在地球空间信息科学的范畴内,它在获取地球表面、环境等信息时是通过非接触成像传感器来实现的,并对其进行分析、记录、表达以及测量的科学与技术。
3S技术的应用、运用遥感技术以及数字摄影测量是其主要研究方向。
在多个领域内都可以运用遥感技术与摄影测量,比如:自然灾害、勘查土木工程、监测环境以及国土资源调查等。
随着我国经济的不断发展,运用到遥感技术与摄影测量的领域也在逐渐的增多。
在人类认识宇宙方面,遥感技术与摄影测量为人类提供了新的方式与方法,也为人类对地球的认知以及和谐共处提供了新的方向。
遥感技术和摄影测量可以提供比例不同的地形图以服务于各种工作,并且还能实现基础地理信息数据库的建立;遥感技术与摄影测量与地图制图、大地测量、工程测量以及卫星定位等构成了一整套技术系统,是测绘行业的支柱。
一、摄影测量与遥感技术的发展从摄影测量与遥感技术的发展来看,摄影测量与遥感技术在近30年的时间里已经涉及到城市建设、水利、测绘、海洋、农业、气象、林业等各个领域,在我国的经济发展中起着至关重要的作用。
摄影测量从20世纪70年代后期从模拟摄影中分离出来,并逐渐步入数字摄影阶段,摄影测量正在逐渐的转变为数字化测绘技术体系。
(一)摄影测量与遥感技术有利于推动测绘技术的进步我国的摄影测量从上世纪70年代后期经历一个系统的转变。
在经历了模拟摄影测量以及解析摄影测量阶段之后,摄影测量终于步入了数字摄影测量的阶段,这也成为我国传统测绘体系解体,测绘技术新体系兴起的标志。
卫星遥感影像在航空摄影测量中的应用研究[摘要]:随着我国航天事业的快速发展,它的应用在相关领域也得到了很好的发展。
本文主要对航空摄影测量技术的发展现状进行了较为深刻的研究与探讨。
[关键字]:卫星遥感航空测量中图分类号:tu984.17 文献标识码:tu 文章编号:1009-914x(2012)29- 0265 -01引言航空测绘主要是利用大气层内的飞行器对地面进行测绘的一种手段,它主要的目的就是利用航空拍摄来获得相关的大地坐标,并确定地面物体的之间的位置关系。
它用得比较广泛的一种方式就是以航空摄影的测量方法进行相关的测算。
航空摄影测量一般利用飞机上的一些航摄仪器对地面目标和物体进行连续地拍摄,并进行地形图的相关的绘制工作。
我国的航空测绘的发展经过了长期的摸索,在一些信息技术的发展和应用下,已经取得了长足的进步,可以说我国的航测行业的前景是非常光明的,随着未来的不断发展,可以确信我国测绘行业将会得到更好的发展与不断地完善。
一、发展历程就目前而言,国际上的一些高清晰遥感卫星影像可以说是各种各样,它们在大多数的空间的分辨率大约为5~10 m,这些卫星一般在600 km左右的高空与太阳同步运行,所以如果重复搜索到同一地区的时间的间隔很短,几天就可以做到,而且精度也非常的精确,目前它的影像精度应用已经在很多的领域发挥着巨大的作用,比如城市的交通、绿化等,还可以进行一些土地工作的调查,比如土地的规划、测绘研究等,在农业、林业等领域也得到了很广泛的应用,为农林业的发展带来了实实在在的好处,另外对于一些自然灾害的预防与预报也起到了积极的作用。
ikonos(美国)影像的空间分辨率分为1 m和4 m 2种,它一般距离地面的高度大约为650 km,1景约为地面11×11 km2的面积。
而俄罗斯的spin-2影像的空间分辨率为2 m。
bhaskara-1、-2(印度)影像:空间分辨率为2 m。
spot 5(法国)影像:空间分辨率分为20 m和10 m 2种,幅宽在60 km。
摄影测量技术与遥感影像处理随着科技的不断发展与进步,传统的测绘方法正在被现代的摄影测量技术和遥感影像处理所取代。
摄影测量技术利用数字相机和计算机软件对复杂的地形进行精确测量和建模,而遥感影像处理则通过卫星和无人机获取高分辨率图像,从而为地图制作、资源调查、城市规划等领域提供了丰富的空间信息。
本文将详细介绍摄影测量技术和遥感影像处理的原理、应用和未来发展趋势。
一、摄影测量技术1. 原理摄影测量技术是利用数字相机对地面物体进行拍摄,并通过计算机软件进行测量、建模和分析的方法。
其原理在于将拍摄区域分成许多个小区域,每个小区域都是由数字相机所拍摄的照片组成的。
通过对这些照片进行精确的测量和配准,可以得到地面物体的三维坐标和形状,从而实现精确地形测量和建模。
2. 应用摄影测量技术具有广泛的应用领域,包括地图制作、资源调查、城市规划、矿产勘察、环境监测等。
其中,地图制作是摄影测量技术最为重要的应用之一。
利用高分辨率的数字相机进行拍摄和处理,可以获得非常精确的地图数据,从而为社会提供高质量的地理信息服务。
3. 发展趋势随着数字相机的不断升级和计算机软件的不断完善,摄影测量技术将发展出更加高效、快速、准确的解决方案。
未来,摄影测量技术将在精度和速度上迎来飞跃式的进步,为地理信息服务领域带来更大的便利。
二、遥感影像处理1. 原理遥感影像处理是通过卫星和无人机等遥感技术获取地球表面高分辨率图像,并采用计算机软件对这些图像进行处理和分析的一种技术。
遥感影像处理是一种非接触式遥感方法,可用于地球表面环境的动态监测、资源调查、地理空间信息提取、环境污染的动态监测等领域。
2. 应用遥感影像处理应用非常广泛,可用于天气预报、灾害监测、城市规划、旅游规划等领域。
其中,环境监测是遥感影像处理的重要应用之一。
通过对遥感影像数据的处理和分析,可以及时、可靠地监测气、水、土的环境状况,掌握环境变化的趋势,为环境保护决策提供依据。
3. 发展趋势随着遥感技术的不断成熟,未来遥感影像处理将更加自动化、高效化、精度和实时性更高。
摄影测量技术在测绘中的应用案例分析摄影测量技术作为测绘领域的一项关键技术,在地理信息系统、城市规划、航空航天等领域都有广泛应用。
本文将通过具体的应用案例来分析摄影测量技术在测绘中的应用。
一、地理信息系统中的应用案例地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理空间信息与智能数据相结合的技术,常用于地图制图、资源管理和环境分析等方面。
在GIS中,摄影测量技术被广泛应用于空间数据的采集、处理和分析。
例如,某城市规划部门需要制定一份详细的土地利用规划方案。
他们可以利用摄影测量技术,通过无人机或卫星获取高分辨率的卫星影像,然后利用数字图像处理技术提取出地表上的土地利用类型和分布状况。
这样,规划部门可以借助GIS系统将这些数据进行可视化的展示和分析,进而为城市的土地利用规划提供科学依据。
二、城市规划中的应用案例城市规划是保障城市可持续发展的重要手段之一。
摄影测量技术在城市规划中起到了不可或缺的作用。
举个例子,某市规划局正在进行一项城市发展规划项目。
他们需要了解城市内部各个区域的人口密度,道路交通状况和建筑物分布情况等信息。
利用摄影测量技术,可以通过对高分辨率影像的分析和计算,获取到城市内部的各种地理信息。
这些信息可以帮助规划局确定交通道路建设的方向,合理规划人口居住区域,以及为城市的可持续发展提供数据支持。
三、航空航天领域中的应用案例在航空航天领域,摄影测量技术是进行空中遥感勘测的重要方法之一。
它不仅可以用于地表测绘,还可以用于航空器的导航和遥感影像的处理分析。
举例来说,某航空公司拥有多架航拍无人机,用于航拍地表状况,包括山脉、河流和湖泊等自然地物的测量。
摄影测量技术可以通过航拍无人机拍摄的影像,利用三维重建和地理测绘的方法,精确测量地球表面的高程、坡度和地形等信息。
这对于航空公司在航线规划和飞行安全方面具有重要意义。
四、自然资源管理中的应用案例在自然资源管理领域,摄影测量技术被广泛应用于森林资源、农田利用和环境保护等方面。
航测遥感内业数据处理关键技术分析作者:张戈兰,史学军,杨广君来源:《科技与创新》 2015年第24期张戈兰,史学军,杨广君(黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450008)摘要:航测遥感内业数据处理的关键技术在全数字摄影测量中发挥着重要作用。
它能够有效优化和完善全数字控制空间的数据生产流程,从而避免因数据不完整、不准确而导致测量结果不真实的情况。
由此可见,科学、准确的航测遥感内业数据处理技术非常重要。
从空间数据的角度出发,对该技术及其他内容进行了详细分析,旨在为全数字摄影测量提供一定的借鉴。
关键词:航测遥感;内业数据;关键技术;空间数据中图分类号:P237 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2015.24.128航测遥感技术是人类对地表进行探究的重要手段,应用该技术能够获得地表物质的时间和空间属性信息。
而在整个航测遥感工作中,数据处理是非常重要的环节,对测量结果有着最直接的影响。
因此,要对数据处理予以高度重视。
1 航测遥感概述1.1 航测遥感技术的内涵航测,也被称为“摄影测量与遥感”,属于测绘科学中的遥感科学。
遥感科学是空间科学、电子科学、地球科学、计算机科学等学科交叉融合的结果,是一个新兴的学科。
航测遥感技术利用非接触性的传感器来获取目标的时空信息。
应用该技术不仅能够对传统目标进行几何定位,还能够通过使用外层空间传感器来获取目标的影像和非影像信息,为人类认识和改造自然提供科学的技术和方法。
同时,航测遥感技术对国家的重大决策、国防建设、国家安全等都有一定的影响,其应用已经深入经济、社会、民生等各个领域。
1.2 航测遥感技术的优势航测遥感技术具有以下优势:①效率高。
航测遥感技术所使用的无人机能够快速、准确、及时地提供信息,使人们在最短时间内对所观察到的现象及数据作出反应。
②灵活性好。
航测遥感技术中的无人机虽然飞行速度较慢,但能够有效保证测绘的质量,且其对起降机场的条件没有过多的要求,因此灵活性较好。
测绘技术在航空航天与国防建设中的应用与优化近年来,随着科技的不断进步与发展,测绘技术在航空航天与国防建设领域的应用也日益广泛。
本文将围绕测绘技术在航空航天与国防建设中的应用与优化展开探讨。
一、测绘技术在航空航天中的应用1. 航拍与遥感技术的融合在航空领域,航拍与遥感技术的融合应用使得航空影像数据采集更加高效、准确。
通过航空遥感技术,可以实时获取地球表面的各种信息,包括地形、植被、水域等,为飞行员的飞行导航提供了关键的数据支持。
同时,利用遥感技术可以对飞机和航天器进行实时监测,及时修复故障,确保航行安全。
2. 航空航天地理信息系统(GIS)航空航天地理信息系统集成了遥感、测量、导航、地理信息等多个技术,为航空航天的规划、设计和决策提供了重要的支持。
通过GIS,航空航天工程师可以根据空间数据进行分析,优化航线设计,提高航空器的性能和安全性。
此外,航空航天GIS还可以用于对军事设施的布置和国土资源的合理利用,为国家安全和国防建设提供决策依据。
3. 航空摄影测量技术航空摄影测量技术是测绘技术在航空领域中的重要应用之一。
通过航空摄影测量技术,可以获取地表的三维坐标,包括地形、建筑物、道路等,为航空器的飞行和航线规划提供了依据。
在军事领域,航空摄影测量技术可以用于敌情侦查和监测,为军事作战提供情报支持。
二、测绘技术在国防建设中的应用与优化1. 边界划定与领土争端解决国防建设中,边界划定与领土争端解决是一个重要的问题。
利用测绘技术,可以通过对地理信息的收集与分析,确定国家的边界线,避免领土争端的发生。
同时,在解决领土争端时,测绘技术的应用可以提供客观、准确的数据,为交涉和解决提供科学依据。
2. 海洋领土与资源的开发利用海洋领土的开发利用是国防建设中的重要内容。
测绘技术可以在海洋领土的测量和地图制作中发挥重要作用。
通过对海洋领土的测绘,可以获取准确的海岸线、水深、地形等信息,为海洋资源的开发利用和国家安全提供科学依据。
一、项目名称:航空航天遥感影像摄影测量网格处理关键技术与应用二、推荐单位意见(推荐单位:中国测绘地理信息学会)我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目均符合国家科学技术奖励的要求。
我单位和该项目完成单位对拟推荐项目进行了公示,无异议。
首次提出数字摄影测量网格的创新思想,突破了高可靠性影像匹配、公众地理信息辅助的多星联合处理及超大范围平面平差、正射影像智能镶嵌及匀光匀色等多项关键技术,建立了完整的航空航天遥感影像智能处理技术体系。
研制出我国首套完全自主知识产权的航空航天遥感影像数字摄影测量网格处理系统,其中摄影测量网格并行处理、高可靠性影像匹配、无人机影像全自动处理、稀疏控制智能空中三角测量、数字影像准实时拼接等核心技术居国际领先水平。
曾获2015年测绘科技进步特等奖,获得国家发明专利23项、软件著作权35项,发表SCI/EI论文120余篇。
项目核心技术是我国测绘遥感领域唯一实现技术出口的自主知识产权成果,许可给国际权威的地理信息研究和应用机构美国ESRI公司进行全球化推广应用,标志着国产研发成果正式全面走向国际市场。
软件系统被国内150多家单位广泛应用于国家重大工程项目及各类地理信息产品生产项目,并在汶川特大地震、雅安地震及余姚水灾等应急响应等方面发挥了巨大作用,取得了显著的经济效益和巨大的社会效益。
推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。
三、项目简介航空航天遥感在大范围空间信息快速获取、应对重大自然灾害及国家安全等突发性事件方面具有重要作用,同时对数据处理技术提出了巨大挑战,尤其是应急响应情况下有很高的时效性要求。
传统的摄影测量处理技术采用单人单机交互式生产模式,根本无法满足地球空间信息产业、国家重大工程、突发事件应急响应等对快速处理能力的迫切需求,因此突破航空航天遥感影像自动化准实时处理核心技术具有重要的战略意义和实用价值。
针对我国遥感对地观测数据处理精度和效率无法同时满足需求的问题,从航空航天遥感影像准实时并行处理的基础理论、关键技术、软件系统研制与推广应用等方面开展工作。
首次提出数字摄影测量网格处理的创新思想,突破了高可靠性影像匹配、多源数据联合区域网平差、高性能并行计算及应急遥感制图等一系列核心技术,实现了三个主要技术创新:1) 提出基于广义点摄影测量理论的中低空影像智能处理技术,独创性地采用多特征多测度解决高可靠性匹配和特殊困难条件下区域网平差精度和稳定性问题;同名点的误匹配率降低到传统技术的1/4 ~1/30。
2) 提出基于严格成像模型的多源国产卫星影像协同处理技术,首次采用公众地理信息进行在轨几何检校及逆向定轨定姿,并以高程数据辅助超大范围多源卫星影像平面区域网平差;多星多轨联合逆向定轨定姿精度优于3米,超大范围正射影像接边精度优于1像素。
3) 提出航空航天遥感影像的地理信息产品准实时生产技术,突破了正射影像智能镶嵌及匀光匀色等难题,并采用CPU/GPU集群并行处理实现航空航天遥感影像的全自动准实时处理;单台计算机5分钟内可完成200幅无人机影像的全自动数字影像图生产。
获得授权发明专利23项、软件著作权35项,发表SCI论文45篇、EI论文76篇。
项目核心技术被ISPRS JPRS、PERS等国际权威期刊文章评价为全新的方法、非常重要、解决难题的方法。
研制出我国首套完全自主知识产权的航空航天影像数字摄影测量网格处理系统DPGrid,以刘先林院士及周成虎院士为主任的成果鉴定委员会认为摄影测量网格并行处理、影像匹配、无人机影像一键式处理、稀疏控制智能空中三角测量及数字影像图准实时拼接等核心技术居国际领先水平;获得2015年测绘科技进步特等奖。
作为我国测绘遥感领域唯一核心技术出口国外的完全自主知识产权研发成果,已授权许可美国ESRI公司进行全球化推广应用。
国际合作创新开辟了摄影测量到GIS之门,大大降低了用户技术门槛要求,可为ESRI公司全球35万个用户机构的近百万套ArcGIS软件提供遥感影像的智能处理与地理信息服务。
研究成果已在国内推广应用150余套,成功应用于多项国家重大工程项目及突发灾害应急响应。
四、客观性评价2007年,由刘先林院士、宁津生士、刘经南院士、金振民院士等10位专家对《数字摄影测量网格 DPGrid》成果进行鉴定。
鉴定委员会认为,该系统研究思想新颖、研究成果先进,将为数字摄影测量的新一轮跨越式发展、为建立大规模的摄影测量数据处理中心奠定基础。
项目成果在国际上首次提出数字摄影测量网格的创新思想,成功研制了新一代摄影测量系统——DPGrid,整体上达到国际先进水平,其中数字摄影测量网格并行处理技术、影像匹配技术和网络无缝测图技术达到国际领先水平。
2014年,由周成虎院士、郭仁忠院士等7位专家对《中低空遥感影像准实时智能处理关键技术与系统》成果进行鉴定。
鉴定委员会认为,项目提出多基线摄影测量的影像匹配理论与方法,成功突破自由飞行模式下区域网稳定构建的局限;在国际上率先实现无需任何先验位置姿态信息的全自动处理技术;研制出我国首套中低空遥感影像准实时智能处理软件系统。
项目成果整体达到国际先进水平,其中无需任何先验信息的全自动测区恢复、稀疏控制智能空中三角测量、数字影像图准实时拼接等核心技术居国际领先水平。
国家863计划项目“遥感影像自动匹配”于2010年通过国家科技部验收,专家组认为在影像匹配基础理论与算法、航空航天遥感影像自动匹配、高精度区域网平差等方面具有创新性。
国家科技支撑计划项目“中低空自由飞行遥感影像智能处理系统”于2013年通过国家科技部验收,专家组认为课题成果在无需任何初始信息的全自动任意航线恢复、大扰动非常规中低空遥感影像智能匹配与区域网平差、大比例尺正射影像快速拼接与匀光匀色方面具有创新性。
国家科技支撑计划项目“海量航空遥感数据正射产品自动化生产系统”于2013年通过国家科技部组织的验收,专家组认为课题成果在海量航空遥感影像数据多级并行处理、自动空中三角测量、三线阵影像方位参数精确求解、大比例尺三维地形信息高精度生成等方面具有创新性。
五、推广应用情况和社会效益1.推广应用情况项目成果是我国首套完全自主知识产权的航空航天遥感影像智能处理系统,已经在测绘、国土资源、规划、地矿、军事等相关单位推广应用150余套;应用单位将项目成果全面应用于高分对地观测、西部测图、国土资源调查、地理国情监测、海岛礁测绘等国家重大工程项目,以及汶川地震、雅安地震、余姚水灾等突发灾害应急响应遥感影像的快速智能处理。
项目核心技术也是我国测绘遥感领域唯一出口国外的完全自主知识产权软件研发成果,已授权2.社会效益在国际上首次提出数字摄影测量网格的创新思想,全面发展了航空航天遥感影像的摄影测量处理理论与方法,研制出我国第一套完全自主知识产权的航空航天遥感影像摄影测量网格处理系统;核心技术成功出口到国际著名的地理信息研究和应用机构美国ESRI公司进行全球化推广应用,标志着国产研发成果全面走向国际市场,有力推动了我国摄影测量与遥感学科发展和行业科技进步,巩固了我国在该领域的国际一流地位。
为我国重大突发灾害遥感影像信息快速获取处理及应急救灾辅助决策提供了可靠的保障手段。
2008年汶川大地震抗震救灾期间,协助中国国土资源航空物探遥感中心处理了数千幅航空影像,获取了满足救灾需要的数字影像地图,为指导抗震救灾、防范次生地质灾害及开展灾后重建工作做出了非常重要的贡献。
浙江省第二测绘院在2013年余姚水灾应急测绘保障中,现场制作了余姚市救灾应急影像图,为市政府部署、指挥救灾提供了科学依据,为挽救人民生命财产安全做出了重要贡献。
项目成果在国防军事建设、卫星地面系统、国家重大工程项目中发挥了重要作用,对于国防军事安全以及社会经济发展等都具有重要意义。
六、主要知识产权证明目录七、主要完成人情况及技术贡献1.张永军,武汉大学,教授,曾获测绘科技进步特等奖(2015)。
项目总负责人和组织实施者,负责项目总体规划执行、核心技术研究、软件推广应用及成果总结,对科技创新点1、2、3做出了突出贡献:1)深入研究影像匹配的基础理论与算法,并突破多类观测值联合区域网平差以及弱几何条件下的区域网平差技术,实现了中低空遥感影像一键式处理;2)基于全球公开地理信息和多条带数据联合区域网平差技术进行卫星传感器的在轨几何检校,并以高程数据辅助进行超大范围稀疏控制平面区域网平差,实现了国产卫星数据的高精度产品全自动处理;3)提出并实现了基于标准色彩库的大范围遥感影像自动化匀光匀色方法,解决了航空与遥感影像镶嵌的颜色处理问题。
2. 张祖勋,武汉大学,教授,中国工程院院士,曾获国家科技进步二等奖(1999年),测绘科技进步特等奖(2015)。
项目理论指导与总体设计,对总体思路、技术路线及组织实施提供了全面指导,对科技创新点 1、2、3做出了突出贡献:1)创新性地提出数字摄影测量网格(DPGrid)的全新思想,保持了我国摄影测量技术的国际先进水平;2)提出了广义点摄影测量理论的影像匹配理论,为处理大比例尺及非规则摄影数据打下了坚实基础;3)创造性提出了投影数字高程模型(OESM)理论及其制作方法,为基于正射影像的测图以及正射影像智能镶嵌技术提供了理论基础。
3.孙明伟,武汉大学,讲师,曾获测绘科技进步特等奖(2015)。
项目核心技术研究人员,对科技创新点3做出了重要贡献:1)提出了辐射空中三角测量匀色的思想,参与提出了基于标准色彩库匀色的方法,解决了大区域影像镶嵌的颜色处理问题;2)参与提出了OESM理论并实现了基于该理论的正射影像测图技术,提出并实现了利用OESM理论进行城区大比例尺正射影像的智能镶嵌,为全自动生产高质量的正射影像产品提供了系统化的解决方案。
4.万幼川,武汉大学,教授,曾获国家科技进步二等奖(2009),测绘科技进步特等奖(2015)。
对项目总体设计与成果推广应用做出了重要贡献,对科技创新点2、3做出了重要贡献:1)作为项目“海量航空遥感数据正射产品自动化生产系统”负责人,组织实施并完成了遥感影像产品生产软件系统研制;2)参与完成了重要成果“数字摄影测量网格DPGrid”与“中低空遥感影像准实时智能处理关键技术与系统”的研制工作。
5.柯涛,武汉大学,副教授,曾获测绘科技进步特等奖(2015)。
对科技创新点1、3做出了贡献:1)参与实现了非常规摄影数据的稳健匹配技术并成功应用于汶川地震应急响应,产生了重大的社会效益;2)参与完成了重要成果“数字摄影测量网格DPGrid”与“中低空遥感影像准实时智能处理关键技术与系统”的研制工作,具体负责项目协调工作。
6.段延松,武汉大学,实验师,曾获测绘科技进步特等奖(2015)。
对科技创新点1、2、3做出了贡献:1)设计了移动多任务并行处理系统,从硬件上保障了海量航空航天影像的处理效率;2)参与实现了低空遥感影像快速自动拼接技术与遥感影像联合并行匹配技术,为保障航空航天影像的全自动高精度定向提供了重要技术支撑。