[发明专利]基于评估标签的星载单光子激光测高高程控制点提取方法

说明书

本发明涉及一种基于评估标签的星载单光子激光测高高程控制点提取方法，目的是在复杂地形下提取满足一定应用需求的高程控制点数据，该方法包括获取星载单光子激光测高系统的地形高程数据；获取地形高程数据对应的云置信度标签，保留云置信度标签值小于预设的第一数值的地形高程数据；保留地形光子数比率大于预设的第二数值的地形高程数据；保留每个沿轨距离间隔内的光子高程标准差满足第一条件的地形高程数据等。与现有技术相比，本发明所提取的地形高程在平地、丘陵和山区的高程精度均满足三种地形1:2000地形图的要求，且准确率优于90％。

技术领域

本发明涉及高程控制点提取方法领域，尤其是涉及基于评估标签的星载单光子激光测高高程控制点提取方法。

背景技术

星载激光测高技术因其高精度的距离探测，可以为立体测图提供高精度的高程控制点，对提高无地面控制点区域内地形测图的精度具有重要作用。以往，具有全波形探测的激光测高卫星，如ICESat卫星一直被用作技术的主要数据源。随着该技术的发展，于2018年发射的ICESat-2卫星上是一颗单光子激光测高卫星，其所搭载的激光测高仪可以发射3对532波长的激光束，并以10kHz的激光重复频率对地进行探测。每对激光束包括了一个强波束和一个弱波束(强弱波束能量比为1:4)，各个波束在对地探测时，将形成约17m大小的地面足迹和0.7m的地面足印间隔。与ICESat卫星相比，ICESat-2卫星所搭载的激光测高仪具有更高的空间分辨率以及更多的地面轮廓描述，这将有望进一步提高星载激光测高技术在立体测绘领域的应用能力。然而，由于ICESat-2卫星与ICESat卫星所搭载的激光测高仪的工作模式存在不同，例如ICESat-2卫星无法记录回波波形，无法使用相关的评估标签，很难用将以往针对ICESat卫星的高精度高程控制点方法直接应用ICESat-2卫星中。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实现所提取的高程控制点满足1:2000测图高程控制点的精度要求的基于评估标签的星载单光子激光测高高程控制点提取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于评估标签的星载单光子激光测高高程控制点提取方法，包括以下步骤：

获取星载单光子激光测高系统的地形高程数据；

获取所述地形高程数据对应的云置信度标签，保留云置信度标签值小于预设的第一数值的地形高程数据；

保留地形光子数比率大于预设的第二数值的地形高程数据；

保留每个沿轨距离间隔内的光子高程标准差满足第一条件的地形高程数据；

所述第一条件的表达式为：

σ_elevation＜Th+100·tan(θ)

式中，σ_elevation为光子高程标准差，Th为高程精度要求，θ为斜率。

进一步地，所述第一数值为2。

进一步地，所述地形光子数比率的计算表达式为：

式中，P为地形光子数比率，n_terrain为地形光子数，n_all为总光子数。

进一步地，所述第二数值为0.5。

进一步地，所述星载单光子激光测高高程控制点提取方法还包括：

与DEM/DSM数据进行比较，对偏差绝对差值大于50m的地形高程进行剔除。

进一步地，所述星载单光子激光测高高程控制点提取方法还包括：剔除每个沿轨距离间隔内的总光子数超过500的地形高程。