ASTER数据立体像对提取地形评价

ASTER数据立体像对提取地形评价

韦银科

摘要：卫星遥感立体影像设备对获取地形数据以及高程信息具有重要意义。ASTER数据立体像获取的信息具有质量稳定，覆盖区域广并且价格低的特征。本文首先研究了广西某区域地形和实验信息，进而分析了数字高程信息获取，给出ASTER立体影像获取数字高程信息机理

，并完成ASTER数据立体像对提取地形的多指标评价，包括ASTER数据立体像的精准度评价，方法评价和效率分析。

关键词：卫星遥感；立体影像；地形数据；ASTER；精准度；效率

1引言

伴随遥感类技术，光电技术和传感技术的飞速发展，遥感立体影像正往高精准度，高分辨水平的方向发展。采用卫星立体影像完成地形高程策略，能够缩短生产周期，提升生产效率。ASTER（AdvanceSpacebomeThermalEmissionandReflectionRadiometer）卫星传感装置包含了可见光谱到红外光谱的十多个谱段，其第三波段的分辨率接近16米左右，能够同轨拍摄立体影像，并且得到数字高程模型。

2广西某区域地形和实验信息

2.1广西某区域地形状况

本文将广西桂林某风景区用作实验区域，将该区域地理为东经110度36分至110度39分，北纬25度15分至25度23分，整个区域内的地形包含山区和平原，山区海拔约为900到1100米间，地表覆盖植被为森林，平原地区海拔在40到110米间，覆盖种类为森林与建筑。

2.2实验信息

本文获取的ASTER影像时间在2017年7月3日，空间分辨率约为18米，后视点卫星影像的阳光高度角为64.15度左右，阳光方位角约为151.32度，星下点卫星影像阳光高度角约为62.15度，阳光方位角度是148.32度。本文收集了该区域1：60000地形图和高程测量信息，构建wgs2000坐标。

2.3本章小结

本章主要研究了广西某区域地形和实验信息，将广西桂林某风景区用作实验区域，该区域内的地形包含山区和平原，地表覆盖植被为森林与建筑，并给出实验信息。

3数字高程信息获取

3.1ASTER立体影像获取数字高程信息机理

ASTER传感装置采用推扫型成像方式，并借助有理解析式模型，在影像坐标和空间坐标体系间构建关联。在构建的立体影像中，可借助卫星星历测算，并在现有参数下，采用像平面交汇设置坐标。

3.2高程信息处理模式

3.2.1高程地形信息处理步骤

高程地形信息处理包含以下几步：

即输入立体影像，设置地面测控点，进而连接各点，设定高程获取参量，输出高程结果，并编辑高程信息。

3.2.2高程测算点的获取

实验信息采用wgs2000大地基准坐标用作投影坐标，获得25个高程点，将实验信息偏差把控在0.6个像素范围内。

3.3干涉测算方法

干涉测算方法即将ASTER立体影像获取数字高程图像不同视点部分覆盖同一区间图像，再把两幅图像的相位进行相减，得到两幅图像的距离偏差。基于ASTER立体影像得到的Band3N和3B图像中的相位干扰数据基本相同，进行相减操作后能够抵消两幅图像的偏差。

3.4本章小结

本章主要研究了数字高程信息获取，研究了ASTER立体影像获取数字高程信息机理以及高程信息处理模式和干涉测算方法。

4ASTER数据立体像对提取地形的多指标评价

4.1ASTER数据立体像对提取地形的精准度评价

4.1.1地形精准度评价研究

地形数据的获取精度受到自然条件，影像获取模式以及高程测量等条件的制约，其偏差主要源自于坡度，婆向和地形起伏以及坡面状态。高程测算获取地形值的精准度主要基于线性内插带来的偏差。

4.1.2精准度评价

本文把航拍获得的1：50000高程测量信息作为参照值，通过检查点方案进行实验分析，为得到更准确的高程测量信息，需要完成预处理和研究结果的分辨值统一。

4.2方法评价

本文采用抽样点方案获取高程信息，主要通过检查观测点的数目和采样模式。在本文的实验中的高程测量均采用35个特征值作为获取实验值的检测点。并把检测点用作高程并转换为绝对值完成对比。

4.3效率分析

ASTER数据立体像能够较为精准地获得高程信息，并且可应用在环境恶劣和交通不利的区域中完成地形测算。本文结合剖面线方法对地形信息进行研究，由于各种高程信息存在差别，并把直线中间点作为地面测控部分。但基于高程测量间距的制约和地形不可充分表述，本文采用增加GCP点（地面控制点）量改变，分析可知ASTER数据立体像可增加GCP点数目并提升高程测量得到的速率，并不会产生很多冗余信息。

4.4本章小结

本章主要研究了ASTER数据立体像对提取地形的多指标评价，分析了ASTER数据立体像对提取地形的精准度评价，进而给出地形精准度评价研究，精准度评价，方法评价和效率分析。

5本文总结

ASTER数据立体像是对某地完成地形数据以及高程数据提取的重要方案。可根据轨迹方向完成不同时刻对相同区域的观测，进而得到地形的全方位信息。

本文首先分析了ASTER数据立体像对提取地形的研究意义，进而主要研究了广西某区域地形和实验信息，将广西桂林某风景区用作实验区域，该区域内的地形包含山区和平原，地表覆盖植被为森林与建筑，并给出实验信息。然后研究了数字高程信息获取，研究了ASTER立体影像获取数字高程信息机理以及高程信息处理模式和干涉测算方法。最后给出了ASTER数据立体像对提取地形的多指标评价，分析了ASTER数据立体像对提取地形的精准度评价，进而给出地形精准度评价研究，精准度评价，方法评价和效率分析。

参考文献

[1]Hubbard,B.E.Sheridan,M.F.GerardoCarrasco-Núñez,RodolfoDíaz-Castellón,SergioRaúlRodríguez2007ComparativelaharhazardmappingatVolcanCitlaltépetl,MexicousingSRTM,ASTERandDTED-1digitaltopographicdataJournalofVolcanologyandGeothermalResearch160,2007,99–124

[2]张永军,张勇.SPOT5HRS立体影像无（稀少）控制绝对定位技术研究[J].武汉大学学报2006,11(9):128-135.

[3]马占宏,马晓萍,成燕辉,等.数字测绘产品质量要求第1部分:数字线划地形图、数字高程模型质量要求(GB/T1794.1-2000).北京:中国标准出版社,2000:109-113.

[4]施介岚，史天元.以ASTER立体像对产制数值覆盖模型之精度研究[J].航测及遥测学刊，2006，11(1):59-68.

[5]沈强，鄂栋臣，周春霞.ASTER卫星影像自动生成南极格罗夫山地区相对DEM[J].测绘信息与工程,2005,30(3):47-49.

[6]杨贵军，柳钦火.高分辨率星载遥感立体像对3D测量模型[J].地理与地理信息科学2006(6):27-29