2022年适普公司高分辨率卫星影像处理解决方案 .pdf

适普公司 高分辨率卫星影像处理解决方案 随着分辨率和影像质量的不断提高， 高分辨率卫星影像在测绘及相关行业的应用已越来越广泛。适普公司的VirtuoZo 和 DPGrid.slm 已很好的实现了对高分辨率卫星影像处理的支持。一、软件特点1、处理的卫星影像类型全面基本覆盖市场上较常见的卫星影像，目前VirtuoZo 和 DPGrid.slm 能处理的卫星影像如表 1 所示。表 1 适普软件支持卫星影像类型列表影像类型全色影像星下点分辨率SPOT5 HRS： 110 米 5 米HRG：2.5 米IRS-P5 2.5米ALOS PRISM2.5 米EROS-A 1.9米OrbView 1米IKONOS 0.82米EROS-B 0.7米QuickBird 0.61米WorldView 0.45米Geoeye-1 0.41米2、空三作业方便能根据控制点坐标预测其对应像点大致位置，刺点效率高；支持半自动和全人工两种方式添加同名像点；3、处理精度高采用基于 RFM 的区域网平差方案。 使用 RPC 参数（直接读取已提供的RPC参数或利用卫星星历和姿态角进行解算）和仿射变换参数进行定向， 只需少量的控制点（单幅影像4 至 6 个）便能达到较高的定向精度；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 4、支持的坐标系全面。目前支持的坐标系包括WGS84-UTM 投影、 WGS84 高斯投影、北京54 坐标系、西安 80 坐标系和中国 2000坐标系。5、DPGird.slm 支持导入 ImageInfo-PixelGrid 空三成果和内外业一体化测图。二、处理流程流程图如图 1 所示：图 1 卫星影像处理流程图设置影像列表设置工程列表建立工程并设置工程参数引入影像（预处理和旋转缩放）引入 RPC 参数（直接读取或解算）控制点量测和添加连接点绝对定向子模型裁切数字化测图DEM 制作DOM 制作4D产品生产空三定向数据准备输出成果名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 1、新建工程建立卫星影像处理工程，定义坐标系并设置影像匹配、DEM、DOM 和等高线相关参数；2、数据准备包括引入影像数据和RPC参数。对影像的预处理包括灰度处理、旋转缩放，其原理如下： 灰度处理：分为不处理、Wallis 变换和均衡化，用于改善影像质量，提高后续匹配效果； 旋转：所选旋转角度的旋转方向为沿顺时针方向，设置此系数的主要目的在于建立左右重叠关系立体像对，便于立体观测。对于异轨立体像对，左右影像都不需旋转（如SPOT5-HRS异轨像对），对于同轨立体像对，左右影像应同时旋转 90度，其原理如图2 所示：左右影像同时沿顺时针方向旋转90度图 2 同轨影像旋转90 度原理示意图说明：卫星轨道方向一般为南北方向，因此同轨立体像对为上下重叠关系，这不利于立体观测，立体像对左右影像同时沿顺时针旋转90 度，上下重叠关系变成了左右重叠关系 X 方向缩放比例和 Y 方向缩放比例：该参数主要用于保证卫星轨道方向和扫描方向分辨率一致， 使地物各个方向的摄影比例尺一致，从而比较有真实感。SPOT5-HRS影像的轨道方向分辨率和扫描方向分辨率分别为5m 和 10m，因此要沿扫描方向做200%的拉伸。其原理如图3 所示：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2扫描方向飞行方向分辨率扫描方向分辨率飞行方向1个像素 10m 2个像素 10m，则每个像素 5m图 3 影像拉伸原理图因此 SPOT5-HRS同轨立体像对，旋转角度为90 度，X 方向缩放和 Y 方向缩放分别为 100%和 200%。其原理如图 4 所示。0 y x 扫描方向分辨率 10m 2旋转90度飞行方向分辨率5m图 4 SPOT5-HRS 影像预处理示意图3、空三定向量测控制点的像点坐标（无控制点时添加一定数量的连接点） 进行绝对定向，解算仿射纠正系数。4、4D 产品生产利用 IGS 进行数字化测图，并生成DEM、等高线和 DOM。三、定向精度1、SPOT5-HRS影像数据试验。所用数据位陕西宝鸡地区的SPOT5-HRS 标准立体像对，影像覆盖范围为120km 60km 。实验区中利用 GPS测出了 86 个控制点 （地面量测精度优于50cm） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 利用它们做控制点和检查点进行了绝对定位实验。其精度如表2 所示。表 2 SPOT5-HRS影像绝对定位精度控制点数检查点数 X Y 平面高程0 86 8.850 48.325 49.130 19.728 1 85 4.527 2.696 5.268 1.639 4 82 4.403 2.412 5.273 1.479 6 80 3.716 2.626 4.857 1.451 10 76 3.797 2.396 4.094 1.675 50 36 3.345 2.021 3.909 1.460 SPOT5-HRS影像定位精度与控制点个数关系如图5 所示：SPOT5-HRS影像定位精度（平面）与控制点个数关系图49.133.9094.0944.8575.2735.2680102030405060010203040506GCP 个数平面精度（m）0SPOT5-HRS影像定位精度（高程）与控制点个数关系图19.7281.6751.461.4511.4791.6390510152025010203040506GCP 个数精度（m）0图 5SPOT5-HRS影像定位精度与控制点个数关系2、IKONOS 影像数据试验。所用数据为澳大利亚Hobart 地区的 IKONOS 同轨立体像对。绝对定位精度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 如表 3 所示。表 3 IKONOS影像绝对定位精度控制点数检查点数 X Y 平面高程0 8 1.432 1.084 1.796 2.160 1 7 0.596 0.353 0.693 1.025 2 6 0.652 0.374 0.752 0.760 4 4 0.630 0.384 0.738 0.575 6 2 0.536 0.362 0.647 0.403 8 0 0.573 0.357 0.675 0.384 IKONOS 影像定位精度与控制点个数关系如图6 所示：IKONOS 影像定位精度（平面）与控制点个数关系图1.7960.6930.7520.7380.6470.67500.20.40.60.811.21.41.61.820123456789GCP 个数精度(m)IKONOS 影像定位精度（高程）与控制点个数关系图2.161.0250.760.5750.4030.38400.511.522.50123456789GCP 个数精度(m)图 6IKONOS 影像定位精度与控制点个数关系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 3、GeoEye-1影像数据试验所用数据为天目创新提供的GeoEye-1样例立体像对。绝对定位精度如表4 所示。表 4 GeoEye-1 影像绝对定位精度控制点数检查点数 X Y 平面高程0 9 2.709 0.719 2.803 9.906 1 8 0.129 0.125 0.180 0.512 2 7 0.124 0.136 0.184 0.425 4 5 0.073 0.077 0.106 0.102 6 3 0.068 0.065 0.094 0.100 8 1 0.062 0.083 0.104 0.094 9 0 0.063 0.079 0.101 0.095 GeoEye-1影像定位精度与控制点个数关系如图7 所示：GeoEye-1 影像定位精度（平面）与控制点个数关系图2.8030.1800.1840.1060.0940.1040.1010.0000.5001.0001.5002.0002.5003.000012345678910GCP 个数精度(m)GeoEye-1 影像定位精度（高程）与控制点个数关系图9.9060.5120.4250.1020.10.0940.095024681012012345678910GCP 个数精度(m)图 7GeoEye-1影像定位精度与控制点个数关系适普软件有限公司二九年七月十七日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -