有理函数模型

摘要： 卫星光学遥感影像的几何畸变是制约其定位精度的重要原因。采用一般系统误差补偿模型难以从根本上消除影像复杂畸变。本文在有理函数模型RFM平差方案基础上,根据傅里叶级数的逼近特性,提出用二元傅里叶多项式代替一般多项式作为系统误差补偿项,以适用符合连续条件的任意形式畸变。仿真和实际数据平差试验结果表明,本文方法能够有效补偿由于影像内外方位元素误差造成的像方定位系统误差及不同大小的畸变。在控制点充足的条件下,附加3阶傅里叶补偿项的RFM平差定位精度显著优于附加一般多项式补偿项的常规方法,其中SPOT-5异轨立体像对平差后平面和高程定位精度可分别达到3.34 m和2.48 m,QuickBird同轨立体像对平差后平面和高程定位精度分别达到0.77 m和0.54 m,均达到了子像素精度水平。二元傅里叶多项式可作为一种通用的影像系统误差补偿模型,拓展应用于航空和近景影像的畸变校正。

摘要： 为检测1B级卫星影像的内部几何精度,引入控制点数据,通过精确几何纠正和误差统计分析等手段,消除绝对定位精度的影响,提出无系统误差的影像内部几何精度概念,设计了一种基于控制点的影像内部几何精度检测方法。布设控制点,建立检测区,并搜集两组卫星影像数据,对该概念及其检测方法进行了实验与分析,结果表明,该概念能够有效反映影像内部几何精度情况,检测方法探测效果显著,检测结果能够有效表达影像的内部几何变形情况,可为后续高精度测绘数据处理分析和应用选择提供支撑。

摘要： 针对传统有理函数模型(RFM)区域网平差方法局限于姿态和轨道测量误差小、相机视场角小及影像交会角良好的情况,提出了附加视线向量修正的卫星影像区域网平差方法.首先利用影像附带的有理多项式系数(RPC)计算出像元视线向量,其次根据该视线向量恢复成像时刻虚拟位置和姿态信息,然后对恢复的虚拟位置和姿态构建误差补偿模型,最后通过最小二乘方法整体解算模型参数和连接点物方坐标.该方法从系统误差产生的原因构建补偿模型,可以规避传统区域网平差方法的近似假设和条件限制.通过对模拟数据以及多套测绘卫星和非测绘卫星数据进行试验的结果表明,该方法处理大姿态角误差、大视场角以及弱交会角等各种严苛条件下的卫星影像能达到比传统方法更好的效果.

摘要： 为探究不同几何校正方法对高分六号影像定位精度的影响,笔者分别使用地理国情数据和GPS数据,对影像进行基于有理函数模型与多项式模型的几何校正,并运用事先布置好的检查点与校正后影像上的同名地物点进行精度分析.结果表明,利用地面控制点的几何校正中,有理函数模型的校正精度可达3.0 m(1.5个像元),多项式模型校正精度为4.0 m(2个像元),利用国情数据进行几何校正的平面位置精度可达4.9 m(2.5个像元),有理函数模型的校正精度最高,这些校正方法精度结果满足国家1:10000的数字正射影像的实际应用要求.

摘要： 正射校正是高分数据应用最基础最重要的处理.文章利用不同阶数的有理函数模型对不同地形地貌特征地区的GF-1影像进行正射校正,分析了不同阶数与控制点数量对影像校正精度的影响.结果表明:(1)地形地貌特征决定了需选择的校正模型,在山地应选择二阶或三阶有理函数模型,在平地则选择零阶及以上有理函数模型校正;(2)有理函数模型的校正精度随控制点数量的增加均表现为先降低后趋于稳定的趋势.

摘要： 针对RFM求解时存在的法矩阵病态和计算效率问题,提出一种改进的自适应谱修正迭代算法.首先基于法矩阵对称正定特性,采用分解法求解方程,避免了矩阵求逆过程;其次将岭参数作为初始谱修正因子,根据相邻两次迭代残差比值逐步调整谱修正因子,在迭代过程中平衡了法矩阵病态改善效果和迭代速度的关系.利用多组"天绘一号"01、"天绘一号"02星影像数据验证该算法的有效性.实验结果表明,该算法能够有效地克服法矩阵病态影响,生成高精度RFM参数,相比谱修正迭代法拟合时间缩短23.37％.

摘要： 由于线阵光学卫星影像通常采用投影轨迹法来生成近似核线影像,因此,这种近似会随着影像像幅范围的增大而使核线影像出现较大的上下视差,从而影响后续影像匹配的精度。本文针对高分七号光学卫星影像像幅大的特点,设计了一种基于分块核线影像的生成方法。试验结果表明,分块核线影像同名点的上下视差能够达到子像素的精度要求。该方法不仅能够满足高分七号卫星高精度核线影像的生成,而且通过分块也便于后续的影像并行处理。

摘要： 针对我国首颗自主研发的0.5m分辨率的商业遥感卫星高景一号几何定位精度分析问题,本文首先介绍了其有理函数模型(Rational Function Model,RFM)定位原理.补偿模型以及精度评价方法,选取浙江省内平坦、沿海、山区三种不同地貌的影像进行试验,分析不同的补偿模型和地貌条件下对高景一号卫星的有控定位精度的影响。实验结果表明,高景一号01星的无控定位平面精度平坦地区约4.08米,沿海地区9.586米,山地约20.175米;选取合理的补偿模型进行纠正后,平面精度平坦地区约2.43米,沿海地区2.4米,山地约4.493米,满足一般项目对影像的精度要求。

摘要： 针对立体模型接边精度的自动化检查问题,提出了一种基于前方交会的立体模型接边精度检查方法。该方法是在自动匹配或手动判刺获取同名点的基础上,利用前方交会技术获取对应的地面点坐标,并进行坐标转换和坐标差计算。文章通过坐标差的中误差、平均值等各类指标,分析评估接边精度,并采用多组实测数据进行实验验证。分析结果表明,该方法能够准确高效地检测立体影像间的接边精度情况,可为立体模型质量评价和后续数据处理分析提供良好的数据支撑。

摘要： 选取几何校正后用作基础性地理国情监测的高分二号遥感影像,计算布设的检查点与同名像点残差,绘制残差分布图对几何校正精度进行评价,同时引入空间自相关系数Moran's I指数评价检查点残差的空间随机性.实验得出,检查点平均残差为1.63 m,平面精度可满足国家1:10000正射影像技术要求,且检查点的残差在空间上呈现随机分布,无明显方向性,影像的几何校正效果较好.

摘要： 嫦娥一号(CE-1)月球探测器是我国首颗绕月卫星,搭载在CE-1上的三线阵立体相机获取了全月的立体影像数据,利用这些影像数据进行区域网平差立体测图对我国的月球科学研究和后续探月工程有着重要的意义.然而传统的严密成像几何模型区域网平差方法求解的未知数多、各未知数间相关性较强,导致平差求解复杂.针对这一问题,本文提出利用有理函数模型(RFM)进行CE-1多轨立体影像的区域网平差的方法.利用CE-1两轨影像进行实验,RFM拟合精度均在5％个像素以内.在未进行平差时,影像空间前方交会反投后在像方有1.5个像素的误差,而进行基于RFM区域网平差后,其误差均能达到子像素.

摘要： 目前隧道施工均以新奥法为基础,其重要的一个特征就是在隧道施工过程中进行隧道围岩变形的量测,根据量测数据确定二次砌衬的施工时间,但是由于观测值有较大的离散性,因此必须经数学处理后才能使用,本文以某工程为例,采用有理函数模型对观测数据进行回归分析,可用有关回归曲线预测该断面的沉降值,并与规范推荐的回归函数进行了对比分析,结果表明,有理函数模型与实测数据较为吻合,误差较小,从而保证了工程质量和施工的安全性。

摘要： 高原高寒地区由于气候、环境、交通等条件限制，在地形图测制中，采用传统的作业方法更新周期长、耗资巨大。本文介绍了有理函数模型实现纠正的基本原理和单片测图的原理，对无控制条件下测图的四类情况分别给出解决的方案。通过实验：利用本文介绍的方法，可以快速、准确、有效地实现无控制条件下测制境外或重点地区的地形图或数字高程模型（DEM）。和传统作业方法相比，此方法测图具有作业范围广、适用性强、可靠性强、作业成本和作业员劳动强度低、对测图资料（有无控制点，有无DEM）要求宽松等优点。

摘要： 本文利用有理函数模型建立物空间与像空间的关系,加入数字地面模型进行传统正射改正,配合数字房屋模型,针对房屋的投影误差进行校正,并对遮蔽区域和阴影区域进行了处理,采用Quickbird影像进行真实正射改正并对精度进行了分析。

摘要： 本文利用有理函数模型和DEM数据，实现了QuickBird影像的正射纠正，并利用外业测量成果，对纠正的精度进行检查。得出结论：对没有大比例尺DEM数据的特殊地区，使用快鸟卫星影像进行大比例尺正射影像制作，可以达到较高的精度。

摘要： 本文利用有理函数模型和DEM数据，实现了QuickBird影像的正射纠正，并利用外业测量成果，对纠正的精度进行检查。得出结论：对没有大比例尺DEM数据的特殊地区，使用快鸟卫星影像进行大比例尺正射影像制作，可以达到较高的精度。

摘要： 高分辨率卫星影像精确几何纠正是其在交通工程领域应用的前提和基础.本文以"像方观测直线与像方投影直线必然重合"作为几何约束,并以有理函数模型作为高分辨率卫星影像的成像几何模型,提出一种基于控制直线的高分辨率卫星影像几何纠正方法.该方法只需物方直线与像方直线相对应,而无需物方直线上的地面点与像方直线上的像点一一对应.经对圣迭戈试验区的IKONOS影像、斯波坎试验区的QuickBird影像、普罗旺斯试验区和迁西试验区的SPOT-5影像的试验表明:本文方法可以充分利用公路、铁路、河流等线特征作为控制信息,实现高分辨率卫星影像精确几何纠正,获得的IKONOS、QuickBird和SPOT-5影像几何纠正精度优于1pixel.

摘要： 在求解有理函数模型的多项式参数时,通常采用的是最小二乘估计方法进行求解,但若控制点分布不均匀或模型过度参数化,则法方程矩阵很容易产生病态,不能得到正确的解.使用Tikhonov正则化方法可以较好地改善法方程的状态,使方程解趋于稳定.通过影像数据,分别采用了L曲线法和GCV法进行试验,试验证明该方法使RPC参数的解算精度有了显著提高,验证了该种方法在求解病态矩阵误差方程中的正确性.

摘要： 针对基于有理函数模型(RFM)的卫星遥感影像几何校正算法特点提出了一种CPU/GPU协同下几何校正的优化算法,分别从设备利用效率、访存速度和指令吞吐量三个方面进行优化.利用SPOT-5和资源三号(ZY3)卫星数据进行实验结果表明,利用该算法几何校正后的数据质量与CPU执行结果一致,速度达到8GB/min,大大提高了几何校正产品生产效率,进一步优化有望达到卫星遥感影像几何校正的实时处理.

摘要： 城市基础地形数据的更新是现代城市发展和建设过程中的必要保证，如何快速有效的获取城市基础数据也是城市规划顺利进行的基本保障。rn 本文探讨了QuickBird高分辨率立体卫星影像在城市基础地形数据更新中的定位精度情况。文章首先介绍了高分辨率卫星影像的通用立体定位模型--有理函数模1型(Rational Function Model，RFM)，然后通过在卫星影像的物方和像方加入控制点(GroundControl Point，GCP)的方式来改进RFM。最后，本文以中国上海地区为例，使用QuickBird异轨立体卫星影像和高精度的GCP作为数据源，研究了改进后的RFM的定位精度情况。rn 研究结果表明，在GCP分布均匀的情况下，可以获得高精度的立体几何定位精度，平面定位精度可达0.6米，高程精度可达0.7米，满足在城市地区更新1:5000地形图的要求。

摘要： 本发明涉及一种基于有理函数模型的卫星成像方向角估计方法，用于解决在没有严密传感器模型情况下卫星影像成像方向角获取的问题。包括建立地面成像区域的地面坐标系；在地面坐标系的Z轴上取点A，经点A处设置一根高度为h的铅垂线OA；利用有理函数模型前向表达式将铅垂线投影至影像平面；分别计算投影轨迹在影像平面行方向和列方向的像素长度，进而计算卫星成像的方位角；计算投影轨迹整体的像素长度，进而估计卫星成像的倾斜角。本发明的角度估计公式在方位角估计中仅使用了投影轨迹的长度，在倾斜角估计中仅使用了投影估计长度和地面铅垂线的长度，变量在同一尺度范围内，避免了因变量尺度差异过大导致倾斜角估计的误差太大而难以应用的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于有理函数模型的卫星视频相机在轨几何定标方法，包括：步骤1，根据卫星视频影像的定向参数，构建有理函数模型；步骤2，根据卫星视频相机的物理结构特点，构建基于有理函数模型的在轨几何定标模型；步骤3，以视频影像覆盖地面范围内的数字正射影像和数字高程模型作为参考数据，利用影像匹配提取地面控制点；步骤4，根据卫星视频相机的在轨几何定标模型，利用地面控制点，按照最小二乘平差原理，求解卫星视频相机的几何定标参数，实现卫星视频相机在轨几何定标。本发明以有理函数模型为基础，构建卫星视频相机在轨几何定标模型，可以为用户提供一种简单、易行的卫星视频相机在轨几何定标方法。

摘要： 本发明涉及一种基于有理函数模型的光学影像与激光测高数据平差方法，该方法包括以下步骤：S1：获取相对应的光学影像数据和激光测高数据；S2：建立光学影像数据和激光测高数据的有理函数模型；S3：根据有理函数模型，构建包含待求参数的偏差补偿模型，建立光学影像和激光测高数据的联合平差模型，该联合平差模型中包括虚拟控制点的误差方程，虚拟控制点为光学影像和激光测高数据的对应点；S4：采用基于partial‑EIV模型的总体最小二乘法对联合平差模型进行求解，获取偏差补偿模型的待求参数；S5：根据偏差补偿模型，获取影像的高程定位结果。与现有技术相比，本发明具有平差精度高，有效提高了影像的高程定位精度等优点。

摘要： 本发明涉及一种基于有理函数模型的立体影像交会角和基线长度估计方法，包括以下步骤：1)给定需要计算交会角的左影像Image

摘要： 本申请提供了一种基于有理函数模型获取卫星严格成像模型参数的方法和装置；所述方法包括构建RFM有理函数模型；根据所述RFM有理函数模型解算严格成像模型的参数。通过所述方法，可以获取严密成像几何模型的参数，为后期实现基于RPC的卫星影像在轨检校和预先补偿改正，减小卫星影像的系统误差提供了理论依据。

摘要： 本发明涉及一种基于有理函数模型的卫星成像方向角估计方法，用于解决在没有严密传感器模型情况下卫星影像成像方向角获取的问题。包括建立地面成像区域的地面坐标系；在地面坐标系的Z轴上取点A，经点A处设置一根高度为h的铅垂线OA；利用有理函数模型前向表达式将铅垂线投影至影像平面；分别计算投影轨迹在影像平面行方向和列方向的像素长度，进而计算卫星成像的方位角；计算投影轨迹整体的像素长度，进而估计卫星成像的倾斜角。本发明的角度估计公式在方位角估计中仅使用了投影轨迹的长度，在倾斜角估计中仅使用了投影估计长度和地面铅垂线的长度，变量在同一尺度范围内，避免了因变量尺度差异过大导致倾斜角估计的误差太大而难以应用的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于有理函数模型的光学影像与激光测高数据平差方法，该方法包括以下步骤：S1：获取相对应的光学影像数据和激光测高数据；S2：建立光学影像数据和激光测高数据的有理函数模型；S3：根据有理函数模型，构建包含待求参数的偏差补偿模型，建立光学影像和激光测高数据的联合平差模型，该联合平差模型中包括虚拟控制点的误差方程，虚拟控制点为光学影像和激光测高数据的对应点；S4：采用基于partial‑EIV模型的总体最小二乘法对联合平差模型进行求解，获取偏差补偿模型的待求参数；S5：根据偏差补偿模型，获取影像的高程定位结果。与现有技术相比，本发明具有平差精度高，有效提高了影像的高程定位精度等优点。

摘要： 本发明公开了一种基于有理函数模型的卫星视频相机在轨几何定标方法，包括：步骤1，根据卫星视频影像的定向参数，构建有理函数模型；步骤2，根据卫星视频相机的物理结构特点，构建基于有理函数模型的在轨几何定标模型；步骤3，以视频影像覆盖地面范围内的数字正射影像和数字高程模型作为参考数据，利用影像匹配提取地面控制点；步骤4，根据卫星视频相机的在轨几何定标模型，利用地面控制点，按照最小二乘平差原理，求解卫星视频相机的几何定标参数，实现卫星视频相机在轨几何定标。本发明以有理函数模型为基础，构建卫星视频相机在轨几何定标模型，可以为用户提供一种简单、易行的卫星视频相机在轨几何定标方法。

摘要： 本发明属于遥感影像处理技术领域，公开了一种基于神经网络的遥感影像处理的有理函数模型拟合方法；根据遥感影像成像满足共线方程原理，构建虚拟格网点数据；划分虚拟格网点数据为训练数据集和测试数据集；对虚拟格网点数据进行归一化处理；虚拟格网点训练数据插值处理；搭建神经网络模型，设置其隐含层层数、激活函数、训练函数、目标函数、学习率；使用虚拟格网点训练数据集对神经网络模型进行训练，调整其内部参数；使用虚拟格网点测试数据集对神经网络模型进行检核，根据模型输出与测试数据集输出之间的均方误差评价神经网络模型的拟合精度。本发明神经网络模型建模简单、易于实现，能较快速的获得拟合结果；能够更有效的保护卫星参数。

摘要： 本发明涉及一种基于有理函数模型的立体影像交会角和基线长度估计方法，包括以下步骤：1)给定需要计算交会角的左影像Image