利用地标提高IKONOS影像控制点量测准确度的研究

【摘要】：随着时代的发展与进步,摄影技术由模拟载体的胶片发展到数字摄影。在摄影测量过程中,己然发展到数字摄影测量过程,而空中三角测量工作中同名点的选择和刺点方法依然沿用原来的方法。这就带来一个问题：两种不同类型的信息载体传递了不同精细度的信息。空中三角测量工作是一个基于影像空间位置、连接点像平面坐标、控制点的像平面坐标与地面坐标值,求解出连接点的地面坐标的过程。其中,量测点位的精度与控制点的坐标值直接决定求解出的连接点坐标值的精度。在数字影像上量测点位时,是以地面控制点所对应像元代表的地面瞬时视场中心点作为地面控制点像元平面位置的,即同名点只能以面积型概率分布规律落在像元的中心,影像上代表地面控制点的像元中心并不一定就是实际控制点位置所在,会存在一个偏差,这个偏差会造成空三测量点位坐标的不准确。上述问题是胶片载体与数字载体两种影响的本源性差异造成的,是所有基于影像进行量测的技术共有的基础性问题。只有当控制点点位精度与数字影像像元尺度处于同一量级时,这一问题才会淡化。 比较现有摄影测量与遥感技术规范里所用到的各种标志,我们提出了基于混合像元能量分解的正方形地面标志图案,采取卫星成像前外业预先布设控制点标志的方法,解决以上提及的问题。根据IKONOS卫星影像像元大小,设计标志的几何尺寸和表面涂覆方案,根据卫星轨道夹角,确定标志布设方位,以及针对该种标志的一个内业解算控制点标志的方法,提高了加密点位坐标准确度。利用像元灰度分布,通过上下、左右灰色像元的比值关系,计算出水平与垂直方向的偏移量,得出控制点偏移量的计算方法公式。完成传统方法与该种偏移量修正的方法对比实验,针对相同区域,利用相同的影像,在影像空间状态、控制点像平面坐标、连接点像平面坐标不变,仅变化控制点坐标值的情况下,得出两组相同连接点的坐标值,即影像上代表该连接点的同一个像元的坐标值进行比较。 最后实验结果表明,经过位置偏移量计算求解出的连接点坐标更加接近其在实地的坐标值,最终检查点的X坐标差值由原先的1.6573米缩小为0.992米,Y坐标值由原先的2.7689米变为2.3935米,说明,此种方法提高了空中三角测量的准确度,使得加密出的连接点坐标更加反映真实地物情况。