激光测高约束卫星立体影像的复杂海岸带地形三维重建

摘要

三维地形信息是海岸带开发与生态保护的重要基础。卫星立体影像可高效获取海岸带三维信息,但受控制点不足及成像误差等影响,生成的数字表面模型(DSM)精度受限。为此,提出一种激光测高约束卫星立体影像的三维重建方法,采用“大范围控制-海岸带提取”策略。具体地,以覆盖海岸带及其毗邻陆域的区域作为测图范围,利用激光测高点作为高程控制,结合有理函数模型(RFM)几何优化与半全局匹配(SGM)生成初始DSM,并通过最小高差法实现精配准与高程校正,最终提取目标海岸带的高精度DSM。实验结果表明,GF-7DSM的整体均方根误差(RMSE)由21.41 m降至3.67 m,精度提升82.8%;ZY-3 DSM的整体RMSE由5.21 m降至3.13 m,精度提升40%,平均误差(ME)接近零。有效抑制了卫星立体测图中的系统性高程偏差,在复杂海岸带地形下可满足1∶25 000比例尺制图的精度要求。

关键词

海岸带地形测绘 / 有理函数模型 / 立体测图 / 数字表面模型 / 激光测高