小基高比立体测绘仿真与分析

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1、第37卷第5期航天返回与遥感2016年10月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING95小基高比立体测绘仿真与分析刘雨晨贺金平胡斌庄绪霞赵海博（北京空间机电研究所，北京100094）摘要在航天测绘时，小基高比立体测绘可以较好地避免大基高比的不利因素，有效减弱遮挡、辐射差异、几何畸变和阴影等因素对测绘精度的影响，在城市立体测绘中具有更多的优势。小基高比立体测绘需要对基高比数据值的优化设计进行研究，文章通过仿真分析了影响小基高比立体测绘高程精度的主要因素，搭建了不同密度和高度建筑物的场景，进行了不同基高比和噪声的仿真成像，

2、最终结果表明，基高比、场景、遮挡以及噪声的不同均会对测绘精度产生影响；当地物目标高程越高、场景越复杂时，其最优基高比越小，而由噪声造成的误差越大。关键词小基高比立体测绘仿真分析航天遥感中图分类号:P237文献标志码:A文章编号:1009-8518(2016)05-0095-07DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2016.05.011SimulationAnalysisofSmall-baselineStereoSurveyingLIUYuchenHEJinpingHUBinZHUANGXuxiaZHAOHaibo（Be

3、ijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractAsmall-baselinestereoconfigurationcanalleviatetheproblemcausedbywide-baselines.Small-baselinecanreduceeffectivelytheinfluencesonsurveyaccuracyofocclusion,radiationdifference,geometricdistortionandshading

4、,whichismuchmeaningfulformetropolisstereosurveying.Itismecessarytostudytheoptimizationofbaseline.Acomputersimulationexperimentisintroducedinthispaper,tostudythemainfactorsthatinfluencetheaccuracyoftheelevation.Thescencewithbuildingsofdifferentheightsanddensitiesisobtainedto

5、studythenoisesensibilitybyaddingindependentwhitenoisesandthealgorithmbehaviordependingonthebaseline.Thesimulationresultsshowthatthedifferentbaseline,scene,shadingandnoiseallcaninfluencesurveryaccuracy,andtheoptimumbaselinewillbesmallandnoiseerrorlargewhentheearthobjectDEMis

6、highandthescenecomplicated.Keywordssmall-baseline;stereosurveying;simulationanalysis;spaceremotesensing0引言航天立体测绘是通过两幅相同场景的图像来重建高程信息，而传统的大基高比测绘模式在建筑物密集、高低起伏剧烈的城市立体测绘中，容易造成较大的辐射和几何差异（遮挡、畸变等）。为了解决传统大基高比立体测绘存在的问题，文献[1]利用SPOT-5卫星上光学遥感器所成的图像，对小基高比情况下获取的数字高程模型进行了实验，分析了基高比B/H在0.12~

7、0.84之间的立体测绘精度，结果表明高程精度能够达到亚像素级；文献[2]系统研究了小基高比立体测绘的理论和方法，从理论上证明采用小基高比模式能有效减弱遮挡、辐射差异、几何畸变和阴影等因素对匹配的影响，提高测绘的精度；文献[3]收稿日期：2015-11-05基金项目：国家重大科技专项工程96航天返回与遥感2016年第37卷利用航空平台对小基高比摄影测量技术进行了全面试验，初步验证了该技术的可行性。小基高比立体测绘模式是一种适用于地表高程变化剧烈地区的观测模式，在城市测绘中具有一定的优势。由于小基高比测绘对场景、噪声以及选用的基高比数值比较敏感，

8、这些参数均会对最终的测绘精度产生影响，本文设计了小基高比立体测绘仿真的流程，搭建了不同密度和高度建筑物的场景，并进行不同基高比的仿真成像，根据仿真成像计算高程数据，