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2010年 第39卷 第6期    刊出日期：2010-12-22

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测绘快报

开放式虚拟地球集成共享平台--GeoGlobe

龚健雅,陈静,向隆刚,熊汉江,吴华意,王艳东

2010, 39(6):  551-553. 

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如何管理覆盖全球多尺度PB级海量地理信息，构建三维虚拟地球，并进行高效传输与实时可视化以及与专业GIS的集成是我国空间信息技术面临的巨大挑战。对此，本文重点介绍了网络三维虚拟地球中多源、多尺度、多时相海量地理信息管理、网络传输、共享集成与可视化的理论、方法与关键技术。在此基础上，研制了开放式虚拟地球集成共享平台—GeoGlobe, 并成功应用于国家地理信息公共服务平台等项目中。

学术论文

基于影像模拟的星载SAR影像正射纠正

张过,墙强,祝小勇,唐新明

2010, 39(6):  554-560. 

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对山地和高山地等选点困难地区的星载SAR影像进行正射纠正时，通常采用距离多普勒模型进行影像模拟纠正。但由于每类星载SAR影像辅助数据不同，所建立的距离多普勒模型均不相同，从而导致针对每类星载SAR影像需要采用不同的软件模块进行模拟和正射纠正。针对该缺点，采用RPC模型代替距离多普勒模型并利用改进的模拟影像灰度确定方式进行星载SAR影像模拟，在此基础上建立模拟影像和真实SAR影像之间关系进行正射纠正。采用四川某地区的TerraSAR-X影像，将正射纠正的实际精度和理论精度进行对比，验证本文提出的理论和方法。

基于Kalman滤波的星载双天线InSAR基线误差估计

王晓光,杨新

2010, 39(6):  561-565. 

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星载干涉合成孔径雷达（InSAR）基线的高精度测定是获取地面数字高程信息的关键技术。对双天线InSAR系统，采用光学相机和激光测距仪相结合实时动态测量基线。由于存在仪器误差和几何误差等，为满足干涉基线的确定精度，基于基线测量系统，构建状态方程和测量方程，并结合天线支撑臂模态分析，设计了Kalman滤波器，确定干涉基线的长度和指向。模拟仿真结果显示，该滤波器能够有效地估计干涉基线长度和指向，满足基线确定精度要求。

基于热传导模型的像素级遥感图像融合

许君一,卢秀山,卿熙宏,姚继锋

2010, 39(6):  566-571. 

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通过热传导方程给出了一种像素级遥感图像融合模型和方法：1)给出了空间域内高分辨率图像与低分辨率图像之间的扩散关系，作为特例得到了Brovey变换(Brovey Transform,BT)；2)给出了图像融合与增强的统一表达式并得到基于亮度平衡的融合方法；3)低分辨率多光谱图像的方差较小情形，指出基于方差的标准图像融合方法将会丢失高空间分辨率全色图像信息。实验表明，除了图像量化误差以外，所提议的方法不会丢失已知图像的空间分辨率和波谱信息。

基于相关向量机的高光谱影像分类研究

杨国鹏,余旭初,周欣,张鹏强

2010, 39(6):  572-578. 

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虽然支持向量机在高光谱影像分类得到成功应用，但是它自身固有许多不足之处。相关向量机是在贝叶斯框架下提出的更加稀疏的学习机器，它没有规则化系数，其核函数不需要满足Mercer条件，不仅具备良好的泛化能力，而且还能够得到具有统计意义的预测结果。本文从分析支持向量机用于高光谱影像分类存在的不足出发，提出了一种基于相关向量机的高光谱影像分类方法，介绍了稀疏贝叶斯分类模型，将相关向量机学习转化为最大化边缘似然函数估计问题，并采用了快速序列稀疏贝叶斯学习算法。通过PHI和OMIS影像分类实验分析表明了基于相关向量机的高光谱影像分类方法的优越性。

星载相机轨道末期成像模型及图像复原算法

贺小军,金光,杨秀彬,王金玲

2010, 39(6):  579-584. 

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通过对光学卫星轨道末期成像面临的像移失配的研究，从能量的观点出发建立了TDI CCD (时间延迟积分电荷耦合器件)推扫成像通用模型(GMPI)，基于该模型提出了一种像移失配工况下的非常规遥感成像方式，引入了信号滤波器的表示方法，将GMPI模型简化成为易于计算的TDI CCD推扫成像滤波器模型（FMPI），对轨道末期遥感图像混叠效应进行了定量分析，并给出了基于成像机理及成像参数的图像恢复处理方法。通过实际成像实验获取了像移速度失配下的图像并通过图像恢复算法进行处理，得到了比半盲式复原算法更好的图像恢复效果。

一种基于变分Retinex的遥感影像不均匀性校正方法

李慧芳

2010, 39(6):  585-591. 

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本文提出一种基于变分Retinex的遥感影像灰度不均匀性校正方法。该方法在Retinex框架上，利用变分最优化技术和投影归一化最速下降法求解成像瞬间的照度分布，并以此为基础对遥感影像的灰度不均匀性进行校正。为了提高运算效率，引入了多尺度数值求解的策略。利用模拟影像和真实影像进行了实验，并与传统方法进行了对比分析，结果表明，本文方法能够在消除影像灰度不均匀现象的同时，有效保持影像本身的色彩和细节信息，同时还具有较高的运算效率。

基于RFM的高分辨率卫星遥感影像自动匹配研究

季顺平,袁修孝

2010, 39(6):  592-598. 

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摘　要：提出一种基于有理多项式模型（RFM）进行高分辨率卫星遥感影像自动匹配的方法。首先利用RFM进行高分辨率卫星影像直接定位和同名点预测；然后基于投影轨迹建立近似核线方程，并分析了核线精度；接着采用金字塔影像策略进行核线约束的近似一维影像匹配，并经最小二乘影像匹配精化匹配结果；最后采用RANSAC算法剔除误匹配点以获取最终的匹配结果。通过与二维灰度相关方法和SIFT匹配方法的比较试验，证明本文方法可靠性好、匹配成功率高，较好地解决了多时相、大姿态角高分辨率卫星遥感影像的自动匹配难题。

基于Contourlet域Hausdorff距离和粒子群的多源遥感图像匹配

陈飒,吴一全

2010, 39(6):  599-604. 

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为了进一步提高多源遥感图像的匹配精度和运算效率，本文提出了一种利用Contourlet变换、Hausdorff距离和改进粒子群的遥感图像匹配算法。在分别对目标图像和参考图像进行Contourlet分解的基础上，采用小波模极大值法提取低频图像的边缘信息，以LTS-HD作为图像匹配的相似性度量准则，并利用一种带极值扰动的简化粒子群优化算法对低频边缘图像进行匹配操作，得到粗匹配点；然后根据粗匹配点的位置反演计算到原始图像，进行精匹配，最终实现全分辨率情况下遥感图像的匹配。实验结果表明，该算法与目前常用的遥感图像匹配算法相比，不仅具有更高的匹配精度和运算效率，还有较强的鲁棒性。

基于二维希尔伯特变换的相位一致模型图像特征检测方法

王珂,肖鹏峰

2010, 39(6):  605-610. 

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相位一致方法是从频域中的相位信息理论中延伸出的一种图像特征检测方法。其原理是指图像特征如跃级边缘、线形、屋脊形和马赫带等，总发生在相位的最大叠合处。该原理通过构造局部能量模型，并经标准化后，度量其图像各个位置的相位一致值。本文在前人的基础上对该模型进行了改进，提出了以二维的希尔伯特变换代替一维希尔伯特变换，从而在全方向上考虑各点的相位一致。由于Morrone提出相位一致模型实现过程是逐点分别计算图像的相位一致值，运行速度慢。改进算法后，相位一致模型的分子部分，即局部能量，是利用去DC（Direct Current，直流）分量算子和二维希尔伯特变换算子以卷积的形式求取，从而简化算法实现过程。同时为了抑制噪音的影响，本文在相位一致模型中的分母部分中引入了图像DC分量。最后以自然图像和遥感图像为实验对象进行图像特征检测，结果表明该改进方法可以有效地提取图像特征。

一种利用TM影像自动提取细小水体的方法

杨树文,薛重生,刘涛,李轶鲲

2010, 39(6):  611-617. 

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提出一种利用TM影像自动提取山区细小水体的多波段谱间关系改进方法。该方法在典型谱间关系法的基础上，针对水体与阴影在蓝绿光波段亮度值降低速率差异较大的特征，基于差值运算，构建了新的多波段谱间关系水体提取模型。首先利用该模型将水体从其他地物及阴影中分离出来，然后基于数学形态学膨胀滤波算法进行空洞填充和短线连接，最后通过图像细化算法实现目标的细化。经过实验比较表明，该方法克服了许多水体提取模型只能有效提取较大面积水体的缺点，除了能够对山区的细小水体进行高精度自动提取外，还能够有效地去除阴影等干扰信息。

高分辨率多光谱影像城区建筑物提取研究

谭衢霖

2010, 39(6):  618-623. 

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城区高空间分辨率遥感数据由于存在大量同物异谱和异物同谱现象，应用传统的基于像元光谱分类的方法进行建筑物分类提取难以取得满意的效果。本文发展了一种从高分辨率Ikonos卫星影像上基于知识规则的面向对象分类提取城区建筑物方法，包括如下步骤：(1)融合1m全色和4m多光谱波段影像，生成1m分辨率的多光谱融合影像；（2）分割融合影像；（3）执行基于对象光谱的最近邻监督分类；（4）应用模糊逻辑分类器结合光谱、空间、纹理和上下文特征等知识规则进行建筑物分类。精度统计结果表明，本文提出的分类方法提取城区建筑物取得了93%的精度。

基于数字视差模型和改进SIFT特征的数字近景立体影像匹配

张卡,盛业华,叶春

2010, 39(6):  624-630. 

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针对数字近景立体摄影测量中立体影像的高效自动匹配的需要，提出一种基于数字视差模型（digital parallax model，DPM）和改进SIFT(scale invariable feature transformation)特征的立体影像匹配算法。该算法首先根据近景立体摄影系统中相机基距和相互关系固定的特点，利用已知的标定数据，构建立体影像的数字视差模型，并计算立体影像中的同名核线参数，再在DPM和核线的约束下，确定右影像上同名像点的搜索范围，以提高匹配速度和准确性；其次，利用SIFT特征和灰度特征，设计结合局部结构信息和全局灰度信息的匹配相似性测度计算模型，以增强匹配的稳健性。利用该算法对实际立体影像进行实验，结果表明本文方法可大大消减错误匹配，提高匹配的可靠性和精度。

基于激光扫描仪的线阵相机动态高精度标定

韩友美,王留召钟若飞

2010, 39(6):  631-635. 

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本文结合线阵相机的成像特点以及正在研制的车载三维数据采集系统本身的特性，提出借助激光扫描仪在动态下对线阵相机进行标定，应用激光扫描仪原始数据中的角度信息，结合线阵相机的成像原理，建立了线阵相机的内参数标定模型，并设计了相应的实验方法，计算出了高精度的畸变参数，为实现真实纹理映射奠定基础，为同类产品的检校提供参考。

基于OpenMP的并行计算在卫星重力数据处理中的应用

邹贤才,李建成,汪海洪,徐新禹

2010, 39(6):  636-641. 

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本文对新一代卫星重力数据处理中的计算密集型任务进行了分析，总结出需要采用并行计算技术提高效率的几个关键任务。对不同的并行手段进行了比较，采用了OpenMP并行方法，并通过算例验证了并行设计方法的有效性。结果表明，并行计算能明显提高GRACE/GOCE任务的数据处理效率。

几何条件与变换模型对坐标变换质量的影响

钟成 李卉 李宗华 李德仁

2010, 39(6):  642-648. 

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多层次移位原则的道路与建筑物空间冲突处理

吴小芳,杜清运,徐智勇

2010, 39(6):  649-654. 

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本文在分析传统道路与建筑物空间冲突算法的基础上，借鉴其优点，从保持建筑物间的整体空间布局特征，以及模拟人工移位的处理方法角度出发，提出根据区域密集程度的不同，划分为稀疏区、密集区、高密集区三个等级区域，并制定相应的多层次移位处理原则，然后，根据道路与建筑物的邻近程度，将建筑物分为多等级的移位层，对移位层内的冲突进一步细分；据此，依据移位层的邻近程度，将多层次处理原则贯穿于要素冲突外力的计算、外力的聚合以及其移位算法的确定中，分别对道路与建筑物的冲突、建筑物之间的冲突分别进行处理。