[发明专利]一种在真实重叠率约束下确定航摄曝光点的方法

权利要求书

1.一种在真实重叠率约束下确定航摄曝光点的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，从每条航线起点进入测区，由航线起点处像片投影覆盖边界的最大高程值、相机参数、相对航高、初始航摄基准高以及期望的航向重叠率，根据中心投影几何计算首个曝光点到航线起点距离，据此距离确定首个曝光点并加入结果列表；

S2，预设当前曝光点；

S3，查询当前曝光点像片和上一曝光点像片投影重叠区域边界上的最大高程值，计算上一像片和当前像片的真实航向重叠率；具体为：根据当前曝光点像片和上一个曝光点像片投影重叠区域边界，进行DEM高程查询，获得重叠区域边界上的最大高程值，然后通过下式计算得到真实航向重叠率P′：P′＝Q′/L′＝(P-Δh/H)/(1-Δh/H)，

式中：Q′是新航摄基准面上的投影重叠长度，L′是新航摄基准面上的投影长度；Δh是新航摄基准面与初始航摄基准面的高差，H是相对初始航摄基准面的航摄高度，P是在初始航摄基准面上计算的重叠率，P＝Q/L，其中Q为初始航摄基准面上的投影重叠长度，L为初始航摄基准面上的投影长度；

S4，检查该真实航向重叠率是否满足预期，如果不满足，则进行摄影基线长的迭代调整得到新的当前曝光点，并重复执行步骤S3-S4；如果满足，则将当前曝光点加入结果列表，并继续执行步骤S5；步骤S4中进行摄影基线长的迭代调整具体包括：

(1)当N＝1时：令ΔB＝L×[(1-Δh/H)×P_E+Δh/H-P]；当1＜N≤N_max时：如果-ΔP_max＜P′-P_E＜0，则ΔB＝1；如果0≤P′-P_E＜ΔP_max，则ΔB＝0；如果P′-P_E≥ΔP_max，则当N＞N_max时：如果P′-P_E≥0，则ΔB＝0；式中：N为迭代次数，N_max最大迭代次数，ΔP_max为真实航向重叠率P′与预期航向重叠率P_E之差的阈值，ΔB为迭代调整步长，Δh是新航摄基准面与初始航摄基准面的高差，H是相对初始航摄基准面的航摄高度，P_E是预期航向重叠率，P是在初始航摄基准面上计算的重叠率，是上次迭代和本次迭代查询到的新基准面高程平均值，L为初始航摄基准面上的投影长度；

(2)如果ΔB＝0则退出迭代，否则将当前曝光点调整一个步长ΔB，得到新的当前曝光点；

S5，每当确定一个曝光点后，检查该曝光点像片投影区域是否已经覆盖到当前航线的终点，如果是则退出当前航线的曝光点设置循环，并输出曝光点结果列表；否则重复执行步骤S2-S5。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体为：如果当前曝光点为第二曝光点时，前面只有一个曝光点，则根据预期航线重叠率反算摄影基线长，据此预设当前曝光点；否则根据前两个曝光点的摄影基线长，据此预设当前曝光点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，DEM高程查询具体包括以下步骤：(1)在部署DEM数据和提供DEM数据服务之前，预先初始化所有DEM数据，生成头信息文件：即利用GDAL库打开每个DEM数据的GeoTIFF文件，读取仿射变换参数、WKT字符串表示的坐标系、栅格波段数、栅格行列数信息；并将这些信息以及主文件路径写入PAMDataset文件的自定义域中；使用DEM数据时，只需要使头信息文件和GeoTIFF文件位于同一目录下即可；(2)每次程序启动时只需加载所有DEM文件的头信息，并计算出全局的仿射变换参数、地理空间范围和栅格行列数；(3)输入多边形测区的顶点序列，计算出多边形测区的地理空间范围，然后根据测区地理空间范围和全局的仿射变换参数，计算出测区DEM的栅格行列号范围；根据测区的地理空间范围查找出所涉及的DEM文件，并从所涉及的DEM文件中裁剪出子数据集；最后拼接这些子数据集，并填充到测区的DEM栅格行列号范围内，形成组织在内存中的测区DEM数据集；数据读写操作利用GDAL库完成；(4)进行高程查询时，遍历重叠区域的栅格点，利用仿射变换参数反算出地理空间坐标，判断该点是否在重叠区域的边界上，如果在则将该点高程值加入查询结果列表，遍历完毕后返回高程值列表的最大值。