[发明专利]一种像控点标准化处理建设像控点数据库方法和系统

说明书

本发明提出一种像控点标准化处理建设像控点数据库方法和系统。其中，方法包括：对像控点进行分类，并对像控点属性信息进行标准化处理，把像控点属性信息中的XYZ三维坐标转换为点矢量文件；通过对所述矢量点文件中的XYZ三维属性进行插值，生成高程数字模型；将所述点矢量文件、高程数字模型以及影像作为输入文件，建立像控点数据库，同时采用尺度不变特征变化SIFT算法进行匹配，得到原始影像上的同名点；通过像控点数据集和DEM对卫星遥感影像进行区域网平差或单景正射校正。本发明建立了标准化统一的像控点数据库，可以填补我国基础地理控制数据库资源的空白，也有利于提升卫星影像产品精度和质量，更好地服务于我国自然资源调查监测评价等任务。

技术领域

本发明属于遥感技术领域，尤其涉及一种像控点标准化处理建设像控点数据库方法和系统。

背景技术

当前，我国已经建成了要素相对完整、现势性较高的基础地理信息数据库 (DOM/DEM)，但高精度的控制资料数据库参差不齐，尚未建立统一标准。高精度像控点是构建各类卫星遥感地理信息数据库的先决条件，是数据处理与成果应用的必要基础数据。

目前，亟待建设一套面向高精度精细测绘遥感应用的控制点库，以满足高分辨率多源卫星遥感数据高精度处理与产品生产的要求。在亚米级卫星遥感数据处理过程中，所需的1:10 000控制点数据精度、数量以及分布都需要达到很高水平。一般地，定位精度要求优于3—5倍目标精度，数量以及分布要求平均每标准景卫星影像2-3个控制点。一方面，各省、自治区、直辖市掌握的1:10 000DEM数据已初具规模，通过良好的共享利用可以作为重要的参考数据资源，为1:10 000测绘遥感应用服务。另一方面，新载荷和新技术的发展对控制点库的建设和数据的获取提出了更高的要求，最新的高分七号卫星，具有相较资源三号卫星更高分辨率的立体测图能力，且搭载的激光测高载荷可以提供更高精度的高程数据，可为精细化测绘和变化更新提供可靠保障。通过对已有控制资料以及新技术、新成果、新数据的资源整合，可有效提升控制点数据资源的整体效能发挥。

(一)高精度像控点是自然资源调查监测评价等任务的前提

现阶段，开展1:10000及更大比例尺卫星影像控制点库建设，一方面可以填补我国基础地理控制数据库资源的空白，另一方面也有利于提升卫星影像产品精度和质量，更好地服务于我国自然资源调查监测评价等任务。

(二)国产亚米卫星数量剧增是促进参考数据库建设的推手

近年来，国产亚米级卫星产业发展迅速，既有国产公益性亚米卫星，也有多家商业卫星公司发射亚米级卫星星座，亟需全国范围的高精度参考数据库以保证卫星遥感图像的几何辐射质量。

在国产公益性亚米级卫星方面，2014年8月发射的高分二号卫星，分辨率优于1米，标志着中国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。2019年11月发射的高分七号卫星，卫星搭载了双线阵立体相机、激光测高仪等有效载荷，突破了亚米级立体测绘相机技术，能够获取高空间分辨率光学立体观测数据。2020年7月发射的高分多模卫星携带了大口径、长焦距的高分辨率相机，能够拍摄亚米级分辨率全色图像。

我国商业小卫星星座发展更加迅速，现在已经实现了的小卫星星座有“高景一号”、“北京二号”、“吉林一号”、“德清一号”、“珠海一号”和“珞珈一号”。其中，高景商业遥感卫星星座规划由“16+4+4+X”模式构成，包括16颗0.5m高分辨率敏捷平台光学遥感卫星，4颗甚高分光学遥感卫星，4颗SAR(合成孔径雷达)卫星和若干视频等模式卫星。北京系列商业遥感卫星现阶段为北京二号星座，由3颗0.8m分辨率的光学遥感卫星组成，在轨可多景、条带、异轨立体和区域等5种成像模式，幅宽约24公里。吉林一号首颗卫星于2015年10月发射升空，包括1颗光学遥感卫星、2颗视频卫星和1颗技术验证卫星，其后续陆续有多颗亚米级光学卫星发射升空，包括幅宽超过100公里的亚米卫星，其卫星分辨率以0.75m分辨率为主，后续规划2030年实现138颗卫星在轨运行。