张鑫磊 1,2,3,*徐青 1,2,3邢帅 1,2,3高铭 1,2,3[ ... ]王晋 1,2,3
1 战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院，河南 郑州 450001
2 智慧中原地理信息技术河南省协同创新中心，河南 郑州 450001
3 时空感知与智能处理自然资源部重点实验室，河南 郑州 450001
针对我国对星载激光雷达的研究还不够充分，拟开展光学遥感影像和星载激光雷达混合源摄影测量研究。通过对星载激光雷达光子数据进行数字高程模型（DEM）面积元轨迹匹配，建立激光测高点轨迹与遥感影像生成数字表面模型（DSM）间的对应关系。将筛选后地面光子与高分辨率光学遥感影像进行联合区域网平差，并基于顾及激光测高点坐标误差的迭代求解方法，实现卫星遥感影像立体定位精度的提高。星载激光雷达数据ATL03、高分七号（GF-7）和天绘三号（TH-3）卫星遥感影像用于验证该方法的性能。实验结果表明，本文方法可以有效提高无地面点控制下卫星遥感影像立体定位精度，高程精度可达1.258 m。
遥感 星载激光雷达 卫星遥感影像 联合平差 数字高程模型匹配 ICESat-2 光学学报
2022, 42(24): 2428001
中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州450001
ICESat-2为世界首颗光子计数激光雷达测高卫星，其上携带的ATLAS可获得覆盖全球的高精度激光脚点，有助于提高卫星光学影像的无控定位精度。设计实现了ATLAS激光测高数据与卫星影像的联合平差方案。首先通过多条件筛选准则选取高精度ATLAS激光测高点，然后将筛选后的激光测高点作为带误差控制点进行联合平差计算，使卫星影像定向参数得到了优化。利用河南郑州地区的资源三号02星影像和ATLAS ATL03级数据进行的试验结果表明，文中的平差方案可将影像定位的高程精度提高60.6%，平面精度提高56.4%，验证了文中提出的方法可在无外业控制点情况下显著提高卫星影像定位精度。
联合区域网平差 激光测高 资源三号02星 joint block adjustment laser altimetry ATLAS ATLAS ICESat-2 ICESat-2 ZY3-02 红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200194
中航工业北京长城计量测试技术研究所, 北京 100095
采用基于平衡光学互相关的超快激光绝对距离测量方法对大气中一段15m的空间距离进行了测量。仿真了不同脉冲宽度、不同光强损耗对平衡互相关信号的影响, 理论分析表明脉宽展宽对平衡互相关信号影响较大。采用中心波长为1037nm、重复频率为260MHz的超快激光器光源, 搭建了测距系统。实验验证了在脉宽分别为1.44ps、132fs时, 对平衡互相关信号的影响, 实验结果符合理论分析。研究了不同脉冲宽度对测量分辨力的影响, 结果显示, 采样时间为5ms, 脉宽为1.44ps, 测量分辨力不低于50μm; 而当脉宽为132fs时, 测量分辨力优于5μm。
光学测量 绝对距离测量 飞秒脉冲激光 脉冲宽度 平衡光学互相关 optical measurement absloute distance measurement ultrafast laser pulse width banlanced optical cross-correlation
中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术重点实验室, 北京 100095
自主研制了基于掺铒光纤飞秒激光技术的光纤飞秒光学频率梳。详细介绍了此光纤光梳的系统结构、工作过程与各项性能参数。经过功率放大、色散优化与高非线性光纤扩谱等过程, 得到了超过一个倍频程的光梳超连续光谱。光梳的载波包络偏移频率(简称偏频, fo)从f-2f共线式干涉系统中提取, 并锁定至铷原子钟上。实验获得了35 dB信噪比的偏频信号, 实现了锁定时间超过12 h的稳定运转。
超快光学 光学频率梳 载波包络偏移频率 光纤飞秒激光器 超连续谱 激光与光电子学进展
2016, 53(12): 123201
信息工程大学 地理空间信息学院，河南 郑州 450052
全波形激光雷达是遥感领域的新兴技术，相比传统激光雷达，它对后向散射回波进行全数字化的记录，通过分解返回波形能够得到更加丰富的地物属性信息，因此波形分解是激光雷达全波形数据处理的核心内容。针对传统LM算法容易陷入局部最优解的问题，提出一种全局收敛LM的激光雷达全波形数据分解方法。该方法引入全局收敛LM算法对波形进行拟合，获得波形分量参数的最优解，利用迭代的波峰检测策略实现复杂重叠波形分量的逐步分解。通过对GLAS、LVIS与Lite Mapper-5600的波形数据分解实验证明：该方法相比传统LM算法能够得到更具鲁棒性的波形分解结果，并且适用于星载波形数据、机载大光斑以及机载小光斑波形数据，具备较高实用价值。
遥感 激光雷达 波形分解 全局收敛LM 波形数据 remote sensing LiDAR waveform decomposition global convergent Levenberg Marquardt waveform data
根据区域网平差的基本原理，提出了不同类型卫星遥感影像联合区域网平差的方法，建立了光束法联合区域网平差模型，对误差方程式的建立、权矩阵的计算、多片前方交会模型的建立以及平差计算过程的设计等关键问题进行了研究，并通过两组实验验证了平差模型的有效性，分析了影像组合形式以及控制点的分布、数量、精度对平差结果的影响，最后总结了多源遥感影像联合区域网平差的特点以及应用前景.
光束法区域网平差 权矩阵 光学卫星遥感影像 SAR卫星遥感影像 bundle block adjustment weight matrix optical satellite remote sensing image SAR satellite remote sensing image
在数字高程模型(DEM)支持下的单幅影像迭代定位方法(IPM)是利用单幅遥感影像进行目标定位或修测地图的主要方法.一直以来,SAR影像IPM的几何意义都不甚明了.依据SAR影像距离投影的原理,对SAR影像IPM的计算过程进行了几何分析,提出以地面倾角和起始高程点入射角作为已知量,推导了其近似的收敛条件以及收敛速度计算公式,并分析得到地面倾角和起始高程值是影响SAR影像IPM收敛性和收敛速度的主要因素.最后,分别利用模拟数据和真实数据对几何分析的结论进行了实验验证.实验结果表明,理论分析结论正确合理,有助于深入分析SAR影像上像点与地面点的几何关系.
单幅影像迭代定位方法 SAR影像 数字高程模型 iterative positioning method with single image SAR image digital elevation model(DEM)
解放军信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052
本文提出了一种多重约束下由粗到精的多源图像自适应子像素级配准算法.该算法采用影像特征点作为匹配基元,利用具有不同精度等级的组合判据法、整体松弛法、最小二乘法实现由粗到精的匹配,同时在匹配过程中加入了多重约束,如定位点控制约束、交叉匹配约束、连续控制约束,以保证获取的配准控制点的可靠性和剔除粗差点.此外,该算法利用配准控制点自适应地构建整个图像的三角网,最后依据改进的三角形填充算法对目标图像进行逐像点纠正.对同源和非同源的遥感图像的实验证明,SPOT4全色图像(10m/pixel)和SPOT5多光谱图像(10m/pixel)的配准精度分别达到6～7m和5～6m.
图像配准 多重约束 三角网 图像处理
