资源三号卫星数据立体影像DEM提取
dem提取结构
dem提取结构
DEM(数字高程模型)是一种用于提取地表高程信息的数学模型,它可以通过对地形地貌的采样和计算,得到一定范围内的高程数据。
DEM提取结构是指从DEM数据中获取地表结构的过程。
在实际应用中,DEM提取结构面临一些挑战,例如在地形平坦的地方存在大量的数据冗余,以及难以表达复杂地形的突变现象等。
常见的DEM提取结构的方法包括:
1. 规则格网高程矩阵:该方法是最广泛使用的,它适用于栅格数据结构的地理信息系统,通过计算机进行处理,特别是对等高线、坡度坡向、山坡阴影和自动提取流域地形等方面的计算。
2. 等高线模型:这种模型表示高程,高程值的集合是已知的,每一条等高线对应一个已知的高程值,这样一系列等高线集合和它们的高程值一起就构成了一种地面高程模型。
3. 不规则三角网(TIN)模型:尽管规则格网DEM在计算和应用方面有许多优点,但也存在许多难以克服的缺陷,例如在地形平坦的地方,存在大量的数据冗余;在不改变格网大小的情况下,难以表达复杂地形的突变现象;在某些计
算,如通视问题,过分强调网格的轴方向。
总的来说,DEM提取结构是一种从高程数据中获取地表结构信息的方法,它广泛应用于地理信息系统、地形分析、水文模拟、三维可视化和地图制图等领域。
未来发展方向包括数据源多样化、算法改进和精度要求提高等方面。
资源三号立体像对卫星提取DEM数据
资源三号立体像对卫星提取DEM数据
资源三号测绘卫星,简称ZY3,是中国第一颗民用高分辨率光学传输型测绘卫星,卫星于2012年1月9日发射,它搭载了四台光学相机,包括一台地面分辨率2.1m的正视全色TDI CCD相机、两台地面分辨率3.6m的前视和后视全色TDI CCD相机、一台地面分辨率5.8m的正视多光谱相机,数据主要用于地形图制图、高程建模以及资源调查等。
卫星设置寿命5年,可长期、连续、稳定地获取立体全色影像、多光谱影像以及辅助数据,可对地球南北纬84度以内的地区实现无缝影像覆盖。
立体像对DEM提取
数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM,是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。
DEM除了包括地面高程信息外,还可以派生地貌特性,包括坡度、坡向等,还可以计算地形特征参数,包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。
处理过程:
下图为基于立体像对的DEM提取流程图,总体上分为六步。
图1:DEM提取流程。
第二章DEM的数据获取
一、摄影测量数据采集方法 1、摄影测量方法特点
模拟摄影测量 机械辅助测绘 解析摄影测量 计算机辅助测绘 数字摄影测量 自动化测绘
数字摄影测量
~目标是由计算机代替人眼的立体量测与识别, 完成影像几何与物理信息的自动提取和表达。
~已是目前摄影测量主要的生产方式,常用的 有VirtuOzo、Jx-4C DPS、HelavaDPW等。
0.27/0.47 m (P/M) 最大成图 1:1000
Quick Bird SPIN
0.72/2.88 m (P/M) 最大成图 1:2000 2 m (P/M) 最大成图 1:10000
c、 侧视雷达影像 cm~m级 最大成图1:500
影像
3、 三维扫描成像仪(三维成像光谱仪)数据
影像
3、 三维扫描成像仪(三维成像光谱仪)数据 (1)工作原理:
2、航天遥感影像 使用具有立体像对的卫星影像
a、 资源卫星影像
SPOT HRV 10/20m (P/M) 最大成图 1:50000
SPOT HRS 5/10m(P/M) 最大成图1:10000
ASTER
15m(VNIR) 最大成图1:50000
b 、 高分辨率商用小卫星影像
IKONOS
1/4 m (P/M) 最大成图 1:5000
➢ 利用基于TIN的方法进行数据建模和随机栅格转换,是快速可靠的 生产高精度格网DEM切实可行的方案
第三节 DEM的生产流程
本节主要内容:
一、数字摄影测量的DEM生产流程 二、解析摄影测量的DEM生产流程 三、数字化地形图方法
一、数字摄影测量的DEM生产流程
1、生产流程
可以自动方式采样(实施规则格网采样方案、渐进 采样方案)
资源三号卫星数据DSMDEM说明
北京揽宇方圆信息技术有限公司
ZY3DSM/DEM产品
数字表面模型DSM(Digital Surface Model)是
指包含了地表建筑物、桥梁和树木等高度的地面高程模型。
而
数字高程模型DEM(Digital Elevation Model)是用一组有序
数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型,它只包含了
地形的高程信息,并未包含其它地表信息。
资源三号系列卫星(资源三号和资源三号02星)作
为立体测绘卫星,利用其三线阵立体测图获取立体影像,可制
作数字表面模型(DSM)和数字高程模型(DEM)产品。
中科天
启以资源三号卫星立体影像为数据源,基于多基线、多匹配特
征的地形信息自动提取技术,同时采用自动滤波及辅助人工编
辑等方法,快速处理和提取符合测绘行业标准精度的DSM和
DEM产品。
ZY3DSM/DEM产品示例
ZY3DSM与SRTM比对:同等尺度下纹理细节比对,ZY3DSM比SRTM更精细
SRTM
ZY3DSM与SRTM比对:时效性更强
ZY3DSM:2013年底通车的湛茂高速铁路在图中显示清晰
SRTM
ZY3DSM/DEM产品应用
北京揽宇方圆信息技术有限公司。
资源三号卫星立体像对DEMDSM
北京揽宇方圆信息技术有限公司资源三号卫星立体像对DEMDSM资源三号卫星数字表面模型库(简称ChinaDSM-China Digital Surface Model)是以资源三号卫星立体影像为数据源,采用自主知识产权的基于多基线、多匹配特征的地形信息自动提取技术,快速处理和生产提取的高精度、高保真15米格网数字表面模型产品。
ChinaDSM产品包括地面高程、建筑物高度和植被高度等信息。
2015年版本ChinaDSM产品采用2012年1月至2015年6月的影像数据加工制作而成。
项目规格分片尺寸7201*7201像素(1°*1°)空间分辨率0.5角度秒(约15米)地理坐标经纬度坐标参考大地水准面WGS84/EGM96分幅方式按经纬度裁切分幅(1°*1°)DSM存储格式GeoTIFF特殊DN值无效像素值为-9999,海平面数据为0地域范围控制点数(对)X方向中误差(m)Y方向中误差(m)平面中误差(m)高程中误差(m)中部山区317 3.76 3.81 5.358.65中部平原108 3.96 3.84 5.518.46西部山区532 3.79 3.63 5.257.69西部平原241 3.81 3.40 5.11 6.77东部山区462 3.72 3.67 5.2310.48东部平原567 3.73 3.72 5.278.89产品优势∙与国际上主流的数字表面模型产品相比,现势性强(均为2012年以后数据),具有更高的空间分辨率(15米网格间距)和时间分辨率(计划两年更新一次),对山区、平原、城市局部细节纹理表达更加精细和保真。
∙采用资源三号国产高分辨率卫星立体影像生产并更新,更新有保障。
ZY-3ChinaDSM与SRTM比较ZY-3ChinaDSM与SRTM比较ZY-3ChinaDSM与TerrSAR WorldDEM比较ZY-3ChinaDSM和TerrSAR WorldDEM和SRTM比较应用方向∙为三维中国地形提供高保真地形数据∙用于高分辨率卫星遥感影像正射纠正∙为地形相关的地理因子计算和分析(坡度、坡向、汇水区域等)提供高精度数据源∙用于全国1:5万和1:1万高程数据更新,能够在地理国情监测、城乡规划、土地确权等领域发挥重要基础作用。
DEM数据获取方法资料
DEM数据获取方法资料地形高程模型(Digital Elevation Model,简称 DEM)是地理信息系统(Geographical Information System,简称 GIS)中一种常用的地理数据类型,表示地球表面的高程信息。
DEM数据广泛应用于地形分析、自然资源管理、地质研究、水文模拟、城市规划等领域。
本文将介绍DEM数据的获取方法。
一、遥感获取方法:1.光学遥感技术:利用航空或卫星搭载的相机,采集地表的光学图像。
通过影像匹配、三角测量等技术手段,可以获取DEM数据。
光学遥感技术通常分为两种:一种是航空摄影,一种是卫星遥感。
航空摄影主要采用低空飞行的方式,分辨率较高,适用于较小范围的地形获取;卫星遥感则可以覆盖大范围的地区,但分辨率较低。
2.雷达遥感技术:利用雷达在地表和物体间相互反射,测量地形的高程信息。
雷达遥感技术可以在云层和夜间等恶劣条件下工作,具有全天候、全天时的优势。
雷达遥感数据可以通过反射、多频和干涉等技术处理,得到高精度的DEM数据。
3.激光遥感技术:利用激光束在地表和物体间反射,测量地面的距离信息。
激光遥感技术通常通过激光测距仪获取地表的高程信息,然后通过GPS定位和惯性测量单元确定传感器的位置和姿态。
激光遥感技术具有高精度、高分辨率和高效率的特点,已成为获取DEM数据的主流方法。
二、测量获取方法:1.全站仪测量:全站仪是一种测量仪器,可以通过测量地面上的点的三维坐标,获取地面的高程信息。
全站仪测量通常需要精确的测量点布设和复测,适用于小范围和高精度的地形获取。
2.扫描测量:利用扫描仪在地面上扫描并记录物体表面的形状,然后通过数据处理,得到地面的高程信息。
扫描测量可以采用激光扫描仪、光学扫描仪等不同的仪器,可以获得高分辨率和高精度的DEM数据。
3. GNSS测量:GNSS(全球导航卫星系统)是通过卫星系统提供全球定位和时间服务的系统,包括GPS(全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯)和Galileo(伽利略)等多个系统。
利用资源三号测绘卫星立体像对提取DEM及精度评价_以神东矿区大柳塔矿为例
DEM 精度评定 四、
1. 评价指标 1 ) 标准差( SD) 评价公式为
n n
SD =
式中, εi 为 结果与检查点高程的差值; n 为检 。 查点数 2 ) 中误差( RMSE ) 评价公式为
图1 神东矿区大柳塔矿的资源三号卫星前视影像
n
槡 DEM
i =1
∑ ( εi - ME) 2 / n
二、 试验区与数据
本文选 择 神 东 矿 区 大 柳 塔 煤 矿 作 为 试 验 区。 该区位于中国西北, 地处黄土高原丘陵沟壑区与毛 乌素沙漠过渡地带, 是国家规划建设的 13 个大型煤 84 椭 炭基地之一。 收集该区等高线地形图 ( WGS球 UTM 投影) , 并利用地形图中高程控制点 ( 精度 为 0. 01 m) 作为本试验的控制点, 随机选取 32 个高 ( 0. 01 m ) 。 程点作为检查点 精度为 1 台 2. 5 m 资源三号测绘卫星共装载 4 台相机, 分辨率的全色相机和 2 台 4 m 分辨率的全色相机按 照前视、 正视、 后视方式排列, 进行立体成像, 还有 1 台 10 m 分辨率的多光谱相机, 包括蓝、 绿、 红和近红 0. 52 外 4 个波段, 光谱范围分别为 0. 45 ~ 0. 52 μm, [12 ] ~ 0. 59 μm, 0. 63 ~ 0. 69 μm, 0. 77 ~ 0. 89 μm 。本 次试验所用数据为前后视立体像对 ( 如图 1 所示 ) , 空间分辨率为 4 m( 见表 2 ) 。 同大多数高分卫星遥 感数据一样, 此数据不提供精密的卫星轨道和姿态 参数, 而是提供与卫星轨道和姿态无关的 RPC 模 型。RPC 模型实质上是有理函数模型( rational function model,RFM) , 包括 10 个标准化转换参数和 80 个多项式系数。 这些参数代表着卫星影像的图像 坐标与地理空间坐标之间的转换关系, 因此可以利 用 RPC 系数进行 DEM 的提取。
资源三号卫星影像的DEMDSM成果精度
北京揽宇方圆信息技术有限公司中国计划2011年年底发射的资源三号卫星,是中国第一颗自主研制的民用高分辨率立体测绘卫星,希望这颗卫星能顺利发射,更希望这颗卫星能真正民用!(1)卫星参数:资源三号卫星共装载四台相机,一台2.5米分辨率的全色相机和两台4米分辨率全色CCD(Charge-coupled Device)立体相机按照正视、前视、后视的方向(分别朝下、朝前、朝后),配置形成三线阵并对地面进行拍摄,根据立体视觉的形成原理,形成立体影像;还有一台10米分辨率的多光谱相机,主要在蓝、绿、红和近红外4个不同波段上判断地面物体的属性,并分段测绘,形成彩色影像,光谱范围分别为0.45-0.52μm,0.52-0.59μm,0.63-0.69μm,0.77-0.89μm。
卫星可对地球南北纬84度以内地区实现无缝影像覆盖,回归周期为59天,重访周期为5天。
卫星的设计工作寿命为4年。
(2)主要功能:1、资源三号卫星主要用于1:5万比例尺立体测图和数字影像制作,又可用于1:2.5万等更大比例尺地形图部分要素的更新,还可为农业、灾害、资源环境、公共安全等领域或部门提供服务。
2、卫星应用系统将用于处理2.5米、4米和10米分辨率的卫星影像及其构成的立体测绘影像,测制1:5万地形图及相应测绘产品,开展1:2.5万等更大比例尺地形图的修测与更新,建立基于资源三号卫星的基础地理信息生产与更新的技术应用体系。
3、应用系统建设目标是最终实现业务化运行,长期、稳定、高效地将高分辨率立体影像转化为高质量的基础地理信息产品,并为其他用户部门提供高分辨率遥感影像应用服务。
4、利用资源三号卫星获取的立体影像,在构成的立体视野里,会出现高耸的山体、陡峭的河谷、矗立的灯塔,栩栩如生的公路、房屋、桥梁,通过立体观测,能够完成数字高程模型制作、立体测图等作业,生产现势性强、精度高的基础地理信息产品,结合资源三号卫星多光谱影像及各种专题信息,还可以生产各种融合影像产品、专题产品等,满足各行业部门的应用需求。
资源3号卫星影像的植被信息提取
资源3号卫星影像的植被信息提取张雨;林辉【摘要】资源3号卫星(ZY-3)是我国2012年发射成功的第一颗自主民用高分辨率立体测绘卫星。
在对ZY-3卫星数据精细处理基础上,分析了典型地物的光谱特征和纹理特征,构建了适合植被信息提取的ZY-3决策树模型,将研究区地类分为针叶林、阔叶林、灌木林、竹林、耕地、建设用地、裸露地、水体和其他地类共9种地类,开展植被信息提取和精度检验。
结果表明:(1)ZY-3比较适合于森林植被信息的提取,特别是针叶林和阔叶林;(2)ZY-3数据的总体分类效果较好,精度达到了91.96%,Kappa系数0.9029,说明根据影像的光谱特征和纹理特征,采用决策树算法选择合适的阈值提取植被信息是可行的。
%ZY-3 is the ifrst high resolution satellite of our country, which was launched in 2012, was used in stereo-survey and drawing including forest and vegetation and was one self-developed and for civilian. Based on the ifne-processing of the ZY-3 data of Lijiang River Basin, the spectral features and texture features of typical ground objects in the area were analyzed, ZY-3 decision tree models were established that were suitable for vegetation information extraction, and then the land type if the studied area were divided into 9 kinds, they are needle-leaved forest, broad-leaved forest, shrub, bamboo, farm, buildings, naked land, water and others, ifnally the vegetation information of all kinds were extracted and the extraction accuracy were tested. The results show that:(1) ZY-3 is very suitable for vegetation extraction, better for the information extraction of needle-leaved and broad-leaved forest than others;(2) All the lan d types’ informationextraction from the data are good, the total classiifcation accuracy was up to 91.96%, and the Kappa coefifcient was 0.902 9. It is feasible that the studied area vegetation information is extracted according to the spectral features and texture features of the studied area data, by using decision tree algorithm models and choosing an appropriate threshold value.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P130-134)【关键词】林业遥感;资源3号卫星(ZY-3);森林植被;光谱特征;纹理特征;决策树模型;漓江流域【作者】张雨;林辉【作者单位】中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心,湖南长沙410004; 贵州省林业调查规划院,贵州贵阳550003;中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心,湖南长沙410004【正文语种】中文【中图分类】S771.8漓江作为桂林风光的精华,每年接待国内外游客人数达200万~300万人次,该流域生态环境的好坏直接影响到桂林旅游的声誉,影响到桂林经济的发展[1]。
25.立体像对DEM提取
第一步:输入立体像对
(1) 单击 File->Open,选择 BANDA.TIF 和 BANDF.TIF 文件打开。 (2) 在 Toolbox 中,选择/ Terrain/DEM Extraction/DEM Extraction Wizard: New。 (3) 单击 Select Stereo Image 按钮,选择 BANDA.TIF 左影像(left image) ,BANDF.TIF 为右影 像(right image) 。 注:1、ENVI 一般能自动识别 RPC 文件,否则需要手动选择 RPC 文件。 2、左影像选择垂直观测的影像,或者观测角度小的影像。可以简单通过对比立体像对两 幅影像的地面分辨率,分辨率高的当作左影像。 (4) 单击 Next 按钮。
(2) 单击 Next 按钮,进入 Step 5/9 步骤。 注:1、如果 Maximum Y Parallax>10,需要编辑自动寻找的 Tie 点。单击 Show Table,选择 Sort Table By Error,误差大的点排在前面,逐个选择 Tie 点查看精度,将偏离较大的点进行 微调或者直接删除。 (3) 自动寻找的 Tie 点分布有间隙,手动增加一些点,充分利用 Predict Left(或 Right)预测 功能可以提高效率。 (4) 当误差达到一定范围(Maximum Y Parallax<10) ,单击 Next 按钮。 注:可先单击 Delete ALL 删除所有点,再单击 Restore 加载提供的 Tie.pts 文件。
2. 详细操作步骤
DEM Extraction 工具分为 9 个步骤,总体上我们可分为 6 个步骤,如下图所示。 输入立体像
定义地面控
定义连接点
设定输出参 输出 DEM 及检
ZY-3卫星异轨立体影像DSM提取精度分析
摘 要 : 为充分发掘 以 z Y一 3为代表 的国产 测绘卫 星的效 能, 本文提 出了由不 同轨道 的前视 、 后视 相机影像 构建
异轨 立体 的测绘模式 , 选取该卫星在不 同轨 道分别侧摆 3 . 9 。 和0 。 成像 获取 的河 南嵩山 同一地 区三线 阵影像 , 比
较 了常规 同轨 立体和本文异轨立体构建方式下的传 感器校正级 ( S C ) 影像 几何定位精度及 数 字表 面模型 ( D S M) 提取精度 。试验结果显示 , 由于基 高比条件 良好 , 异轨 立体 构建方式 能够达到与 同轨 立体相 似的几何 定位精 度 ,
Z Y一 3卫 星 异 轨 立 体 影 Leabharlann D S M 提 取 精 度 分 析
胡 芬 ,金 淑英 ,李 明。
( 1 . 国家测绘地理信息局 卫星测绘应用中心 , 北京 1 0 0 0 4 8 ; 2 . 武汉 大学 测绘 遥感信 息工程 国家重点 实验室 , 湖北 武汉 4 3 0 0 7 9 ; 3 . 国家 基础 地理信息 中心 , 北京 1 O O 8 3 0 )
Ac c u r a c y Ana l y s i s o f DS M Ex t r a c t e d f r o m ZY - - - 3 Cr o s s- - - t r a c k S t e r e o- - - i ma g e r i e s
资源三号卫星影像最全资料
资源三号卫星-遥感集市
(1)资源三号(ZY3)卫星简介
资源三号卫星于2012年1月9日成功发射,该卫星的主要任务是长期、连续、稳定、快速地获取覆盖全国的高分辨率立体影像和多光谱影像。
资源三号卫星是我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星,填补了我国立体测图领域的空白,具有里程碑意义。
资源三号卫星搭载了四台光学相机,包括一台地面分辨率2.1m的正视全色TDI CCD相机、两台地面分辨率3.6m的前视和后视全色TDI CCD相机、一台地面分辨率5.8m的正视多光谱相机。
(2)资源三号(ZY-3)卫星影像
遥感集市数据中心影像资料
原始影像
时间:2014年06月14日
地区:福建省福州市
分辨率:5.8m、2.1m
传感器:mux+tlc
云量:<2%
正射影像
时间:2014年06月14日
地区:福建省福州市
分辨率:2.1m
传感器:mux+tlc
运量:<2%
(3)资源三号(ZY-3)卫星参数
(4)资源三号(ZY-3)卫星数据的典型应用领域
1.地形测制(可测制1:5万比例尺地形图)
2.信息决策(为农林水土资源提供决策信息)
3.信息检测(可提供环境交通领域监测信息)
(5)资源三号(ZY-3)卫星前景展望
相信在不久的将来,各行各业都会出现资源三号卫星的影子,资源三号卫星在国家经济社会建设方面的效益也将日益凸显。
DEM数据获取方法
DEM数据采集(cǎijí)方法的对比分 析
共六十一页
第五节 DEM数据采集(cǎijí)质量控制
DEM用户应把重点放在数据来源和输入质量控制(kòngzhì)上,
而不是学习复杂的内插方法
共六十一页
原始数据粗差检测(jiǎn 与剔除 cè)
趋势面概念:地形表面变化符合一定的自然趋
势,表现为连续空间的渐变模型,可用以光滑的 曲面来描述 。 原理:某一采样点的观测值和趋势面计算值相差 (xiānɡ chà)较大时,该点可能含有粗差,因为它偏离 了整体变化趋势
共六十一页
数据 的密度 (shùjù)
数据点的密度有多种表示方式: 1.相邻两点之间的距离:通常(tōngcháng)采样 间隔以一个数字加单位组成(所有采样 点距离的平均值) 2.单位面积内点数 3.截止频率 4.单位线段上的点数
共六十一页
如何确定数据点最佳密度?
一是用截止频率方法,对地形进行频谱分析,地形 谱中高频成分比较丰富时,即地形比较破碎,坡 度变化较大,则要求数据点较密;反之,则对数 据点要求较稀。 二是采用渐近采样法,即按一定间距采样时, 取二次曲线代表地面的曲线,用间隔中点的线性 内插值与二次曲线内插值的高程差异来判断格网 密度是否(shì fǒu)适当。
共六十一页
DEM数据(shùjù)的主要来源
地形图 摄影测量(cèliáng)与遥感影像数据 地面测量 既有DEM数据
共六十一页
地形图数据(shùjù)及其特征
地形图现势性
现势性差,但物美价廉 地形图存储介质 温度,湿度等存放环境会使地形图图幅产生不同程度 的变形
地形图精度
地形图精度决定地形图比例尺、等高线密度(mìdù)(由 等高距表示)、成图方法有关
基于资源三号立体卫星影像制作三维场景及精度验证
基于资源三号立体卫星影像制作三维场景及精度验证摘要:目前,我国自主研发的资源三号立体测绘卫星,已广泛应用于1:50000比例尺立体测图及其它基础地理信息产品的生产和更新。
本文以已有资料区域为试验区,利用已有资源三号测绘卫星立体像对数据,进行了一幅1:50000标准比例尺图幅的10米格网数字高程模型(DEM)和2米分辨率数字正射影像(DOM)生产试验,利用试验生产的10米格网DEM和2米分辨率DOM在ArcSence下构建地形级三维场景数据,并利用野外实地采集的检查点数据对DEM 和DOM产品成果的精度进行检测,以此验证技术路线的可行性。
关键词:资源三号;立体像对;三维场景;精度验证0 引言资源三号卫星是我国首颗高分辨率三线阵立体测图卫星,其配置了一组空间分辨率为2.1m的下视全色CCD相机和3.5m的前、后视全色CCD相机,一台空间分辨率为5.8m的多光谱相机[1-2]。
数字高程模型(DEM)应用广泛,滑坡监测、三维可视化、数字区调等工作都需要以DEM数据为基础。
获取的方式也很多,传统的是通过野外实测、地形图数字化及数字摄影测量法来构建DEM,虽精度高,但在交通不便的区域消耗的人力与物力过大。
因此,使用卫星遥感图像立体像对生产DEM的方式,数据更新周期更短,资金投入更少,更值得推广[3-4]。
如:Akira Hirano等利用ASTER立体相对提取了DEM,并在全球选取4个试验区对DEM高程精度进行了评价,其结果在7-15m之间[5]。
本文利用试验区内已有资源三号三视影像数据和像控点数据,采用传统“五点法”布设定向点,进行区域网平差。
基于区域网平差成果,选取一幅1:50000图幅采用立体像对匹配的方式制作10米格网DEM数据,利用生产的10米格网DEM数据和资源三号下视影像制作2米分辨率DOM数据,再利用生产的10米格网DEM和2米分辨率DOM数据构建地形级三维场景数据以及完成生产的10米格网DEM和2米分辨率DOM产品成果的精度验证。
立体像对提取DEM原理和方法
立体像对提取DEM原理与方法一、概述数字高程模型(Digital Elevation Model),简称 DEM,它是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。
DEM 除了包括地面高程信息外,还可以派生地貌特性,包括坡度、坡向等,还可以计算地形特征参数,包括山峰、山脊、平原、位面、河道和沟谷等。
建立 DEM 的方法有多种,从数据源及采集方式主要有:根据航空或航天影像,通过摄影测量途径获;野外测量或者从现有地形图上采集高程点或者等高线,后通过内插生成 DEM 等方法,主要方法如二、流程立体像对获取 DEM 的原理简易阐述是:在天空两点(P1和 P2)拍摄地面同一点 A 时形成一∠P1AP2夹角,当 P1和 P2空间位置确定后,该角度越大地物点越高,反之,角度越小地物越低。
将地面所有点的高程解算后就得到了数字地面模型。
像对DEM获取方法有主要两种:一种是通过GCP和影像上对应的像素来计算卫星的外方位元素(卫星姿态),通过像对间的匹配点(TP, Tie Point)配准影像,然后进行后方交汇计算每个地面点的高程;另一种是外方位元素的从卫星的星历中解算,其它步骤同1,此方法要求具有精确的卫星星历,而且生成的DEM为相对高程。
利用立体像对提取 DEM 的流程图,总体上分为六步。
如下:1、数据输入将立体像对输入到进行实验处理的软件中。
2、输入控制点、定义连接点定义地面控制点后得到的 DEM 是绝对高程,否则是以卫星默认的地势面作为基准面的相对高程,然后将控制点输入。
要生成 DEM 首先要选择立体像对上的一些连接点。
连接点也是同名点,它是用来建立两张像片之间关系的。
连接点的提取一般先自动提取,再手工交互编辑。
连接点的自动提取采用基于灰度的影像相关的办法。
自动提取以后再进行人工编辑,剔出错误的连接点,如果点数太少,人工地选取一些连接点,保证连接点分布均匀。
3、生成核线影像如果直接用影像相关的算法,求出各个像素的同名点,再计算视差,计算量非常大,一般是先生成核线影像,把二维的相关问题变成一维的相关问题。
ENVI 利用资源三号卫星图像制作核线影像和提取 DEM
3. 选择左右影像(左影像:后视;右影像:前视)
4. 选取控制点
5. 选取连接点 窗口中选项可以不修改,但是最后一项“Examine and Edit Tie Points”要保证是“YES”
6. 检查连接点,确保左右影像选的是同一个点
最后保证“Maximum Y Parallar”数值在 10 以下。点下一步。 7. 设置左右核线输出位置和名称
8. 设置 DEM 路径和名称
建议 X、Y Pixel Size 设为 10‐15Metre 之间的某一数值。 9. 打开核线影像
ห้องสมุดไป่ตู้ 10. 选择左右核线影像,需佩戴红蓝眼镜开立体。
上图中点击 File——save image as——image file 即完成核线影像 保存。
“资源三号”卫星在轨几何定标及精度评估
“资源三号”卫星在轨几何定标及精度评估李德仁;王密【摘要】ZY-3 satellite, as the China's first civil three-line array stereo mapping satellite,realizes the breakthrough of our China's civil high-resolution mapping satellite,is of revolutionary significance for the development of our China's surveying and mapping cause, and is a new milestone in the history of China's space and remote sensing. On-orbit geometric calibration is the key step for surveying and mapping satellite, this article finishes on-orbit geometric calibration for ZY-3 using the Songshan calibration test site established by Wuhan University,and then experiments are carried out for verifying the calibration results. The experimental results show that via on-orbit geometric calibration,ZY-3 can achieve high positioning accuracy without ground control and high plane accuracy and height accuracy with only sparse ground control, and meet the requirement of the accuracy of 1:50 000 mapping.%"资源三号"卫星是中国第一颗民用三线阵立体测图卫星,实现了中国民用高分辨率测绘卫星领域零的突破,对中国测绘事业的发展具有革命性意义,是中国卫星测绘发展史上一座新的里程碑。
资源三号卫星影像 DEM 提取与精度分析
资源三号卫星影像 DEM 提取与精度分析兰穹穹;郝雪涛;齐怀川【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】为提高国产遥感卫星影像定位精度,提取高精度 DEM,该文基于卫星遥感的成像模型和间接平差理论,利用有理函数模型和像面仿射变换模型,构建了卫星影像平差数学模型;利用该数学模型对资源三号卫星立体影像进行了平差处理,建立了研究区域 DEM。
分析结果表明:DEM 在无控制点情况下,平地区域平面精度达到6.12m,高程精度达到8.39m;山地区域平面精度达到6.20m 的,高程精度达到8.62m,数据精度能够满足1∶50000比例尺地形图测图标准和要求。
研究结果验证了国产卫星数据的定位精度。
%In order to improve the position accuracy of domestic remote sensing imagery and obtain an accurate DEM (digital elevation model),a mathematical adjustment model was constructed using the transformation in image plane and RPC model. Block adjustment on ZY-3 imagery was performed using the constructed model.Several GCPs (ground control points)were selected for computation and validation.The method with both of a few of GCPs and none GCPs were performed.As to the method with none GCPs,the plane precision is 6.12m and the height accuracy is 8.39m in flat land while 6.20m and 8.62m in mountain area according to the validation.Based on the result of adjustment,the DEM which covers the study area waspared to the SRTM DEM,the interpolated DEM keeps thesame trend and a high degree of coincidence between them was proved.The result shows the potential of using this model to process the ZY-3 imagery for extracting the DEM.【总页数】5页(P14-18)【作者】兰穹穹;郝雪涛;齐怀川【作者单位】中国资源卫星应用中心,北京 100094;中国资源卫星应用中心,北京 100094;中国资源卫星应用中心,北京 100094【正文语种】中文【中图分类】P231【相关文献】1.资源三号测绘卫星影像产品精度分析与验证 [J], 潘红播;张过;唐新明;王霞;周平;许妙忠;李德仁2.基于资源三号卫星影像的数字高程模型外推实验精度分析 [J], 关雷;范爽;陈世培;郭慧宇;刘薇3.基于资源三号卫星影像的数字正射影像快速生产及精度分析 [J], 郭慧宇;关雷;刘蕾;徐雷4.基于资源三号卫星影像的数字表面模型快速生产及精度分析 [J], 张东林;郭慧宇;关雷;刘蕾5.基于资源三号卫星影像的1:10000地形图更新可行性研究及精度分析 [J], 张莉莉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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ZY-3数据DEM提取
本文以ZY-3数据为样例数据,以TitanImageV8.0版本为应用平台,使用DEM提取工具实现基于资源三号立体像对的DEM提取。
泰坦卫星影像DEM自动提取模块是集像点量测、平差定位解算、核线影像生产、立体影像密集匹配、点云构建DEM等功能为一体的DEM数据产品生产软件,该软件主要包括两大子模块:像点量测子模块和DEM自动提取子模块,该软件提供了有控制点模式和无控制点自动生成DEM的两种模式,并且匹配速度快、精度高,生成的DEM精度能够满足测绘应用的要求,是自动化、快速、大规模生产DEM数据的首选软件,以一景完整的资源三号卫星原始数据为例,参照当今主流单机硬件配置,进行DEM提取的时间不超过5分钟。
TitanImageV8.0版软件下载地址:/download.php
数据操作前提说明:ZY-3数据前视数据和后视数据,提供RPC文件。
1.打开TitanImageV8.0界面→软件工具箱→DEM提取。
图1 打开DEM提取
2.进入DEM提取界面,加载影像。
注:一般左影像加载前视影像(FWD文件夹为前视影像文件夹) ;
右影像加载后视影像(BWD影像为后视影像文件夹)。
图2 加载ZY-3影像数据
3.手动选择控制点,一般不少于6个。
4.加载连接点文件,显示连接点分布图。
图5 加载连接点文件
5.单击“DEM自动提取→执行”,弹出AutoDEMExt对话框,进行参数设置。
图7 DEM自动提取参数设置对话框
注意事项:
左右影像的RPC文件为原文件的自带参数文件,一定要与加载的左右影像数据相一
致;
控制点文件(.tie),一般地在实际的应用中必须为外业采集的控制点文件(包含高程和平面坐标),如果没有,则是上一步选好的连接点保存文件;
控制点的投影和DEM的投影一定要保持一致;
一般地为了提高DEM精度,需事先进行正射影像的生成,利用已生成的正射影像进行DEMDE 提取,但会影响运行速度。
6.点击开始处理,生成DEM影像,可以在集成环境中打开。
图8 DEM 生成图。