地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)繪領(lǐng)域，尤其涉及一種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在攝影測(cè)量與遙感領(lǐng)域，航空攝影測(cè)量測(cè)圖方法是進(jìn)行國(guó)家基本比例尺地 形圖生產(chǎn)和更新的主要手段。雖然航空影像測(cè)圖具有完善的理論基礎(chǔ)和相對(duì)成熟的生產(chǎn)工 藝流程，但是存在以下缺陷：（1)由于在獲取航空影像時(shí)，航攝高度較低，導(dǎo)致航空影像質(zhì) 量受大氣和地形的影響較為嚴(yán)重，因此在進(jìn)行航空攝影之前，必須對(duì)測(cè)區(qū)氣候、天氣、地形 等情況進(jìn)行調(diào)查，合理安排航攝時(shí)間、航高和航線，這就使得獲取數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性較差，并在 一定程度上阻礙了地形圖的更新；（2)由于航空攝影儀的像幅一般為23cmX23cm，受到航 高的影響，它所覆蓋的范圍較小，測(cè)繪較大區(qū)域的地形圖所需航空影像數(shù)量較多，因而所需 的量測(cè)外業(yè)控制點(diǎn)的個(gè)數(shù)也較多，同時(shí)增加了內(nèi)業(yè)處理的工作量，耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力、 物力和財(cái)力；（3)不能進(jìn)行一些特殊情況的測(cè)圖，比如：邊境測(cè)圖、無(wú)人區(qū)測(cè)圖、禁飛區(qū)測(cè)圖 等情況。
[0003] 亞米級(jí)高分辨率遙感衛(wèi)星大多采用線陣列CXD傳感器，按照推掃式掃描成像。CXD 傳感器可在沿軌方向上通過前視和后視獲取同軌立體像對(duì)，而在穿軌方向上以一定的角度 左右側(cè)視獲取異軌立體像對(duì)。與航空影像不同，由于亞米級(jí)高分辨率遙感衛(wèi)星的軌道高度 一般在幾百公里，衛(wèi)星遙感影像受大氣和地形的影響較小，影像條帶的寬度一般在幾十公 里，覆蓋的范圍也較大，因而非常適合于邊境、無(wú)人區(qū)和禁飛區(qū)等情況的測(cè)圖。另外，遙感衛(wèi) 星按軌道周期運(yùn)動(dòng)，可以在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行多次重復(fù)觀測(cè)，能夠增強(qiáng)數(shù)據(jù)的現(xiàn) 實(shí)性，加快地形圖的更新速度。與航空影像測(cè)圖方法相比，亞米級(jí)高分辨率衛(wèi)星遙感影像測(cè) 圖所耗費(fèi)的人力、物力相對(duì)較小。而目前利用衛(wèi)星遙感影像進(jìn)行地形圖測(cè)量，在對(duì)立體像對(duì) 進(jìn)行空中三角測(cè)量時(shí)，通常在區(qū)域網(wǎng)平差之后，存在系統(tǒng)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 基于此，有必要提供一種能夠檢測(cè)是否存在系統(tǒng)誤差的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷 的方法和系統(tǒng)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的提供的一種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法，其特征在于，包 括以下步驟：
[0006] S100,選取預(yù)設(shè)數(shù)量的檢查點(diǎn)；
[0007] S200,讀取衛(wèi)星遙感影像對(duì)中左片及右片中所述檢查點(diǎn)的像方坐標(biāo)；
[0008] S300,根據(jù)所述像方坐標(biāo)，通過最小二乘平差得到所述檢查點(diǎn)的物方平差值；
[0009] S400,計(jì)算所述檢查點(diǎn)的物方坐標(biāo)與所述物方平差值在X，Y方向上的殘差；
[0010] S500,判斷所述殘差是否服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，若是，則判定不存在系統(tǒng)誤差，若否， 則判定存在系統(tǒng)誤差。
[0011] 作為一種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法的可實(shí)施方式，步驟S500,包括以下步 驟：
[0012] S510,統(tǒng)計(jì)所述檢查點(diǎn)在X，Y方向上的殘差分布情況；
[0013] S520,根據(jù)所述殘差分布情況使用卡方分布假設(shè)方法，分別在X，Y兩個(gè)方向上檢 測(cè)是否存在系統(tǒng)誤差。
[0014] 作為一種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法的可實(shí)施方式，步驟S520包括以下步 驟：
[0015] S521，設(shè)置原假設(shè)Htl :總體所述檢查點(diǎn)的殘差X的分布函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布；
[0016] S522,分別將所述檢查點(diǎn)在X，Y方向上的殘差分為k組；
[0017] S523,根據(jù)公式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法，其特征在于，包括以下步驟： S100,選取預(yù)設(shè)數(shù)量的檢查點(diǎn)； S200,讀取衛(wèi)星遙感影像對(duì)中左片及右片中所述檢查點(diǎn)的像方坐標(biāo)； S300,根據(jù)所述像方坐標(biāo)，通過最小二乘平差得到所述檢查點(diǎn)的物方平差值； S400,計(jì)算所述檢查點(diǎn)的物方坐標(biāo)與所述物方平差值在X，Y方向上的殘差； S500,判斷所述殘差是否服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，若是，則判定不存在系統(tǒng)誤差，若否，則判 定存在系統(tǒng)誤差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法，其特征在于，步驟S500,包 括以下步驟： S510,統(tǒng)計(jì)所述檢查點(diǎn)在X，Y方向上的殘差分布情況； S520,根據(jù)所述殘差分布情況使用卡方分布假設(shè)方法，分別在X，Y兩個(gè)方向上檢測(cè)是 否存在系統(tǒng)誤差。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法，其特征在于，步驟S520包 括以下步驟： S521，設(shè)置原假設(shè)Htl :總體所述檢查點(diǎn)的殘差X的分布函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布； 5522, 分別將所述檢查點(diǎn)在X，Y方向上的殘差分為k組；
5523, 根據(jù)公式 f20)計(jì)算統(tǒng)計(jì)量T，當(dāng)τ、、時(shí)， τ>χ~Μ) 判定存在系統(tǒng)誤差，否則判定不存在系統(tǒng)誤差； 其中：k為正整數(shù)，Xi為第i組殘差區(qū)間的檢查點(diǎn)數(shù)，Pi為原假設(shè)中檢查點(diǎn)落在第i組 k 的概率，且Σα =1，"（ 為第i組的理論頻數(shù)，α為顯著水平，η為檢查點(diǎn)數(shù)量。 f-1
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法，其特征在于，還 包括以下步驟： S600,所述檢查點(diǎn)的二維殘差向量組成殘差矩陣，根據(jù)所述殘差矩陣判斷所述檢查點(diǎn) 的殘差均值及協(xié)方差是否滿足預(yù)設(shè)條件。
5. -種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的系統(tǒng)，其特征在于，包括選取模塊，讀取模塊，平差 計(jì)算模塊，殘差計(jì)算模塊，以及判斷模塊，其中： 所述選取模塊，用于選取預(yù)設(shè)數(shù)量的檢查點(diǎn)； 所述讀取模塊，用于讀取衛(wèi)星遙感影像對(duì)中左片及右片中所述檢查點(diǎn)的像方坐標(biāo)； 所述平差計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述像方坐標(biāo)，通過最小二乘平差得到所述檢查點(diǎn)的物 方平差值； 所述殘差計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述檢查點(diǎn)的物方坐標(biāo)與所述物方平差值在X，Y方向上 的殘差； 所述判斷模塊，用于判斷所述殘差是否服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，若是，則判定不存在系統(tǒng)誤 差，若否，則判定存在系統(tǒng)誤差。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模 塊包括統(tǒng)計(jì)子模塊和卡方分布判斷子模塊，其中： 所述統(tǒng)計(jì)子模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述檢查點(diǎn)在X，Y方向上的殘差分布情況； 所述卡方分布判斷子模塊，用于根據(jù)所述殘差分布情況使用卡方分布假設(shè)方法，分別 在X，Y兩個(gè)方向上檢測(cè)是否存在系統(tǒng)誤差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的系統(tǒng)，其特征在于，所述卡方分 布判斷子模塊包括原假設(shè)單元，分組單元，以及公式判斷單元，其中： 所述原假設(shè)單元，用于設(shè)置原假設(shè)Htl :總體所述檢查點(diǎn)的殘差X的分布函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)正 態(tài)分布； 所述分組單元，用于分別將所述檢查點(diǎn)在X，Y方向上的殘差分為k組； 所述公式判斷單元，用于根據(jù)公式
；r2(?r計(jì)算統(tǒng)計(jì)量 Τ，當(dāng)乂(/?)時(shí)，判定存在系統(tǒng)誤差，否則判定不存在系統(tǒng)誤差； 其中：k為正整數(shù)，Xi為第i組殘差區(qū)間的檢查點(diǎn)數(shù)，Pi為原假設(shè)中檢查點(diǎn)落在第i組 k 的概率，且Σα: =1 為第i組的理論頻數(shù)，Ct為顯著水平，η為檢查點(diǎn)數(shù)量。 f=l ?ni nPi
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的系統(tǒng)，其特征在于，還 包括類型判斷模塊，用于將所述檢查點(diǎn)的二維殘差向量組成殘差矩陣，根據(jù)所述殘差矩陣 判斷所述檢查點(diǎn)的殘差均值及協(xié)方差是否滿足預(yù)設(shè)條件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地形圖測(cè)量系統(tǒng)誤差判斷的方法和系統(tǒng)。其中方法包括如下步驟：選取預(yù)設(shè)數(shù)量的檢查點(diǎn)；讀取衛(wèi)星遙感影像對(duì)中左片及右片中檢查點(diǎn)的像方坐標(biāo)；根據(jù)像方坐標(biāo)，通過最小二乘平差得到檢查點(diǎn)的物方平差值；計(jì)算檢查點(diǎn)的物方坐標(biāo)與物方平差值在X，Y方向上的殘差；判斷殘差是否服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，若是，則判定不存在系統(tǒng)誤差，若否，則判定存在系統(tǒng)誤差。在區(qū)域網(wǎng)平差計(jì)算之后進(jìn)行系統(tǒng)誤差的判斷。通過判斷可由系統(tǒng)誤差造成的最終地形圖存在的較大差異。且在中間步驟中進(jìn)行誤差檢測(cè)，節(jié)省了后續(xù)很多步驟的測(cè)量工作，節(jié)省人力物力資源。
【IPC分類】G01C25-00
【公開號(hào)】CN104729529
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310721901
【發(fā)明人】虞欣, 楊伯鋼
【申請(qǐng)人】北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月24日