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融合资源三号02星立体影像与激光测高数据以提升地球地形建模精度

DOI：10.3390/rs11202453 期刊：Remote Sensing 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 定位精度对于外方位参数不确定性高且地面控制数据稀缺情况下的卫星地形建模至关重要。多传感器数据融合有助于确保此类情况下的精确地形建模。目前光学相机影像与激光测高仪数据的联合处理研究主要集中于行星观测（尤其是月球和火星）。本研究尝试建立一种图像空间单约束的联合平差模型，通过整合ZY3-02立体影像与激光测高仪数据来提升地球地形建模精度。首先构建了立体影像与激光测高仪数据的几何模型，随后引入激光测距信息，在区域网平差模型基础上建立联合平差模型，并将最小化图像空间反投影差异的约束条件纳入联合平差。选取多个区域的数据集作为实验验证数据，结果表明：应用该联合平差方法后，ZY3-02卫星立体影像与激光测高仪数据间的不一致性得以降低，立体影像的高程精度显著提升；实验进一步证实改进后的高程精度对激光测高点（LAPs）在立体影像中的数量及相对位置不敏感。此外，通过引入额外平面控制点（PCPs）可获得更好的平面精度，登封地区的实验数据显示：采用LAPs配合四个附加PCPs的平差结果仅略低于使用四个地面控制点（GCPs）的区域网平差结果。总体而言，该方法能有效提升地球地形模型的质量。
作者： Guo Zhang，Kai Xu，Peng Jia，Xiaoyun Hao，Deren Li
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究通过图像空间单约束联合平差模型，融合ZY3-02立体影像与激光测高数据以改进地球地形建模。

研究成果

所提出的联合调整模型有效减少了立体影像与激光测高数据之间的不一致性，显著提高了高程精度。改进后的高程精度对激光控制点数量和位置不敏感。虽然引入额外平面控制点可提升平面精度，但其结果略低于使用地面控制点所达到的精度。该方法展现出无需大量地面控制数据即可实现高精度地球地形建模的潜力。

研究不足

该研究的局限性包括对激光测高仪数据准确性的依赖，以及当通过激光测高仪数据插值得到的局部表面无法准确描述真实表面时可能产生的误差。此外，该方法的有效性还取决于是否有足够的激光地面点可用。

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