[发明专利]一种多源数据集成的星载激光测高仪粗差剔除方法

摘要

本发明公开了一种多源数据集成的星载激光测高仪粗差剔除方法，该方法据具体步骤如下：(1)计算回波反射率，然后剔除反射率过低的激光回波数据；(2)由足印相机影像识别云层位置剔除云层反射的激光回波数据；(3)在辅助数据的支撑下，由测高仪回波数据生成广义高程控制点；(4)使用参照DEM数据辅助剔除测高数据中的粗差；(5)将测高数据代入立体影像，作为高程控制点辅助进行弱交会条件下的区域网平差，在迭代过不断剔除高程差异最大的点直到平差结果收敛。通过本方法可得到高程控制点数据，提高全球地形数据生产精度。由于本发明结合多种数据进行粗差剔除，避免了单一参考源下的低精度问题，具有鲁棒性好、精度高的特点。

主权项

一种多源数据集成的星载激光测高仪粗差剔除方法，其特征在于包括以下步骤：(1)由测高仪回波计算反射率，剔除反射率异常的回波数据，剔除反射率异常回波的步骤如下：(1‑1)根据星载激光测高仪的波形定标数据，由DN值得到波形所对应的能量值J；(1‑2)对回波数据进行大气改正，并利用激光的出射能量J₀和大气气溶胶含量，计算回波的反射率；(1‑3)剔除反射率低于0.01的回波数据；(2)根据星上相机拍摄的影像，剔除云层遮挡下的回波数据，剔除云层回波的具体步骤如下：(2‑1)使用参照的影像和足印相机、或者其它星上相机拍摄的图像，使用多光谱影像气溶胶厚度的检测与提取方法，计算得到气溶胶的厚度，得到气溶胶分布图；(2‑2)根据激光足印点的地理坐标，得到其在气溶胶分布图上的位置，将云层厚度，即气溶胶厚度，大于1的像元对应的回波数据剔除；(3)在辅助数据的支撑下，由测高仪回波数据生成广义高程控制点，具体步骤如下：(3‑1)将立体相机影像与大光斑激光雷达同轴的足印相机影像进行配准，得到激光的指向信息；(3‑2)根据双线阵立体相机获取密集高程点云数据；(3‑3)通过对在足印内的点云数据按高程进行分类，得到光斑内不同高程地物类别数目；(3‑4)通过类别数目指导进行大光斑激光雷达波形分解，通过波形分解得到每一高程类别地物准确的高程信息；(3‑5)通过点云计算每个高程类别信息高程的标准差，取标准差最小的一类作为参考提取广义高程控制点；(4)地形的改变一般幅度较小，因此已有的DEM数据可以作为辅助数据剔除误差较大的异常测高数据；在DEM数据的支持下，剔除含误差的广义高程控制点数据集中的误差，具体步骤如下：(4‑1)计算各局部区域激光测高仪的高程数据与参照DEM的高程之间的相关系数；(4‑2)以拟合系数改正参照DEM的高程值；(4‑3)用改正后的参照DEM高程值改正激光测高仪的高程数据；(4‑4)判断广义高程控制点的高程值与改正后DEM值之间的差值，若差值超过一定的阈值，则认为广义高程控制点存在粗差，进行剔除；(5)将广义高程控制点代入双线阵或三线阵图像进行立体区域网平差，根据平差的收敛性舍弃含粗差的广义高程控制点；具体步骤为：(5‑1)将广义高程控制点数据代入双线阵或三线阵立体像对中，作为高程控制点辅助进行弱交会条件下的平面区域网平差；(5‑2)在迭代过不断剔除高程差异最大的点，直到平差结果收敛。