[发明专利]一种基于验后补偿的光学卫星遥感影像区域网平差方法及系统

权利要求书

1.一种基于验后补偿的光学卫星遥感影像区域网平差方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，通过在区域网内影像上划分均匀格网，生成虚拟控制点，通过在影像初始RPC模型像方引入附加误差补偿模型建立基础平差模型，并引入虚拟控制点，构建基于虚拟控制点的无控制区域网平差模型；

步骤2，以影像间连接点和虚拟控制点为观测值，采用最小二乘平差方法解算区域网平差参数；

步骤3，在完成区域网平差解算后，对区域网内影像的系统性高程误差进行验后补偿，即基于平差后的立体像对计算区域网内高程误差改正值；

步骤4，对于每个立体像对，基于解算的高程误差改正值，逐像对修正其成像模型参数，进而修正立体交会的高程误差，实现高程误差验后补偿；

计算平差后的立体像对交会的高程相较于参考高程基准的偏移量，当在网内多个位置计算了偏移量时，取其均值作为改正数，可提供高精度高程参考作为参考高程基准的数据，包括DEM、激光测高数据、地面控制点或部分区域的高精度立体像对；

对于DEM数据，利用DEM数据覆盖区域的立体像对连接点计算高程误差改正数，采用立体像对的成像模型交会连接点的物方三维坐标，再利用平面坐标从DEM中插值高程，计算插值高程与交会高程间的偏移量，计算连接点解算的偏移量的均值即为改正数；

对于激光测高数据，选择激光足印范围内地形平坦的单波峰数据，在足印范围内量测立体像对上的同名像点，然后基于同名像点前方交会得到地面高程，并计算交会的高程与激光测高数据高程间的差异，最后计算所有解算的偏移量的均值即为改正数；

对于稀少的地面控制点，则需量测控制点在立体像对上的同名像点，然后基于同名像点交会地面高程，并计算交会的高程与控制点高程间的差异，最后计算所有解算的偏移量的均值即为改正数；

步骤4中利用计算的改正数精化每个立体像对的定位误差，区域网平差后，每个像对以其下视影像为基准，根据高程误差改正数dH修正前后视影像在沿轨方向的定位偏差dl，进而，得到如下误差改正模型：

l+dl＝F_x(Lat,Lon,Hei) (10)

(Lat,Lon,Hei)为像点对应物点的纬度、经度和高程地理坐标，F_x表示RFM模型的物方比值多项式；

根据高程误差修正后的同名像点地面坐标，采用最小二乘平差即可得到每景影像的定位误差改正值dl，然后再根据该改正值重新优化影像的RPC成像模型，修正RPC模型中的影像像点坐标参数，或将改正值换算到物方，直接修正RPC参数中纬度方向的偏移量Lat_Off；

步骤5，基于高程误差验后补偿后的影像模型，重新进行无控制区域网平差，消除高程误差引起的影像模型定位误差累积效应。

2.如权利要求1所述的一种基于验后补偿的光学卫星遥感影像区域网平差方法，其特征在于：步骤1中建立基础平差模型的具体实现方式如下；

基于单景影像的几何误差的特性，在RPC模型的像方附加一个误差改正模型整体补偿影像的几何误差，将RPC模型简单表示为如式(1)的方程形式：

其中，(s,l)为像点坐标，(Lat,Lon,Hei)为像点对应物点的纬度、经度和高程地理坐标，F_x和F_y分别表示RFM模型的物方比值多项式；

进而构建附加像方改正模型(Δl,Δs)的区域网基础平差模型可表示为：

其中，像方的误差改正模型通常可以表示成像点坐标的多项式，即：

其中，(a_i,b_i)为误差改正模型的系数，同时也是附加像方改正模型中每景影像待解算的平差参数，i＝0,1,…n。