无地面控制点卫星摄影测量详解演示文稿.ppt

无地面控制点卫星摄影测量详解演示文稿
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优选无地面控制点卫星摄影测量
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1. 引 言
卫星摄影测量：利用各种卫星进行的摄影测量。利用装载在卫星上的各种传感器从宇宙空间对地球环态测量
红外姿态测量仪：利用地球与太空温差达287K这一特点，以一定的角频率，周期地对太空和地球作圆锥扫描，根据热辐射能的相位变化来测定姿态角。如LANDSAT。
星相机：将恒星摄影机与对地摄影机组装在一起，两者的光轴交角在90~150之间的某一个角度，根据恒星星历表、摄影机标称光轴指向数据解算姿态角，美国在Apollo上使用的恒星摄影机测定姿态精度达5″。
陀螺仪：陀螺仪的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的，是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器。
GPS：使用GPS的方法也能测定姿态，它是将3台GPS接收机装载摄影机组上，同时接受4颗以上的GPS卫星信号，反算出每台接收机的三维坐标，进而解算出摄影机的3个姿态角。
组合姿态测量：利用陀螺仪、星相机来联合测姿，如日本ALOS卫星。
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在轨姿态测量
日本ALOS卫星采用三台高精度的星敏感器结合惯性陀螺和附加的高精度角度偏移测量传感器ADS，通过联合姿态确定算法。依靠星敏感器测姿值和高精度角度偏移测量传感器ADS的观测值联合计算，″，″的水平。
ALOS卫星
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4. 无地面控制点卫星摄影测量的发展现状



雷传感器影像无控制点摄影测量
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框幅式传感器影像无控制点摄影测量
框幅式相机系静态摄影，影像几何保真度好。采用增大航向像幅的相机，基高比得到改善，在无地面控制点条件下，可以满足1:5万地形图要求。
各国返回式摄影测量卫星传感器系统的参数
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大框幅相机摄影的相片一般是胶片式的，无法利用数字格式进行传输，且胶片的长度有限，总信息量不足，而且需回收后才能取得胶片。因此难以满足长时间运行的需要，还要冒回收的风险，且费用昂贵。
随着电子和遥感技术的快速发展，利用CCD传感器获取遥感影像的卫星越来越多。CCD相机可以进行对地立体观测，它是目前对地观测十分有效的传感器。国内外在利用扫描式传感器获取的影像进行无控制点摄影测量研究领域，主要集中在SPOT5、QuickBird、IKNOS、ALOS等几个构像几何关系严密且影像分辨率高的卫星上。
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法国的SPOT卫星由于采用了具有特色的设计思想和技术，其特点是有斜向扫描，能立体成像。SPOT5卫星影像在民用市场应用极为广泛，目前法国正在计划发展SPOT6卫星。
SPOT 5卫星
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一是基于星历和姿态数据无控制点摄影测量。利用SPOT5卫星提供的Dimap Metadata文件中的星历数据及姿态数据，分别经过拉格朗日和线性内插获得任意时刻的卫星位置和姿态，利用类似于空间前方交会的解算地面坐标。研究表明利用这种方法进行无控制点摄影测量，平面精度达50米，高程精度可达40米。
二是利用有理函数模型（RFM）来对推算地面点坐标，采用“与地形无关”的方案。通过星历数据、姿态数据计算出外方位元素之后，则利用外方位元素和严格几何模型生成“虚拟”的三维物方格网，并将这些密集、均匀的格网点作为“虚拟”的地面控制点，用以解算有理函数模型系数，这些格网点的坐标可以利用严格传感器模型计算得到，而不需要实际的地形信息，因此这种解算方案与实际的地形无关。
三是利用同一轨道上某一时刻精确己知的卫星系统参数的影像数据进行外推，可以在一定范围内消除系统误差，提高定位精度。研究表明通过加入一个控制点系统误差得到了一定的消除，定位精度有了很大的提高，平面精度提高到十几米，高程精度提高到米级。
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日本的ALOS卫星采用的传感器是三线阵CCD相机,但立体测绘只有前、后视影像,正视影像仅用于作正射影像。由于卫星在轨位置以及姿态测量技术先进，