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ZY‐3 Block adjustment supported by glas laser altimetry data
ZY ‐3 is the first Chinese civilian high‐resolution stereo‐mapping satellite, designed for 1:50 000 scale mapping. Although ZY ‐3 has a very high accuracy for direct image geolocation without ground control points ( GCP s), the use of some GCP s is still indispensable for stereo mapping. A novel method is proposed whereby spaceborne Geoscience Laser Altimeter System ( GLAS ) laser altimetry datasets are viewed as generalised height control points to support a ZY ‐3 block adjustment. This method separates planimetric and height control, integrating the latter with GLAS data such that, without other GCP s, the vertical accuracy of ZY ‐3 images can be improved significantly. Both flat and mountainous terrain were selected to evaluate the proposed method. The results show that by adding two GLAS height control points for a single image, or spaced every 50 km in the along‐track (orbital) direction for block images, the vertical accuracy can satisfy the requirements of 1:50 000 scale mapping, thus reducing the need for field surveying. Additionally, the method will be valuable for integrating spaceborne laser altimetry data and optical images for global mapping without any GCP s. ZY ‐3 est le premier satellite civil chinois pour la cartographie stéréoscopique à haute résolution, conçu pour la cartographie à l'échelle 1:50 000. Malgré la grande précision intrinsèque de ZY ‐3 pour la localisation directe des images sans points d'appui, le recours à quelques points d'appui reste indispensable pour la cartographie stéréoscopique. Cet article propose une nouvelle méthode qui utilise les données du lidar spatial GLAS (Geoscience Laser Altimeter System) comme des points d'appui altimétriques généralisés pour le recalage de blocs ZY ‐3. Cette méthode sépare les recalages planimétrique et altimétrique, et utilise pour ce dernier les données GLAS afin d'améliorer significativement la précision altimétrique des images ZY ‐3 sans aucun autre point d'appui. Des sites ont été sélectionnés à la fois dans des régions de plaine et de montagne pour évaluer la méthode proposée. Les résultats montrent qu'en introduisant deux points d'appui altimétriques issus de GLAS dans une même image, ou des points espacés de 50 km dans la direction de l'orbite pour des blocs d'images, la précision verticale devient conforme aux exigences de la cartographie au 1:50 000 ce qui permet de réduire les opérations de terrain. Ainsi, cette méthode permettra d'intégrer des données lidar spatiales et des images optiques pour une cartographie globale sans aucun point d'appui. ZY ‐3 ist der erste zivile chinesische hochauflösende Stereosatellit, der für Kartierung im Maßstab 1:50 000 entwickelt wurde. Obwohl ZY ‐3 eine sehr hohe Genauigkeit für die direkte Bildorientierung ohne Passpunkte ( GCP s) besitzt, ist der Einsatz von einigen Passpunkten für die Stereokartierung unerlässlich. Deshalb wird eine neuartige Methode vorgestellt, für die Laserhöhendatensätze des satellitengestützten Geoscience Laser Altimeter Systems ( GLAS ) als generalisierte Höhenpasspunkte die ZY ‐3 Bündelausgleichung unterstützen. Bei dieser Methode werden planimetrische und Höhenkontrolle getrennt, wobei letztere mit GLAS ‐Daten gestützt wird, so dass ohne weitere Passpunkte die Höhengenauigkeit der ZY ‐3 Bilder signifikant gesteigert werden kann. Es wurden Gebiete mit flachem und gebirgigem Gelände zur Evaluation der neuen Methode ausgewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass für ein Einzelbild durch Einführung von zwei zusätzlichen GLAS Höhenpasspunkten, bzw. bei einem Block von Bildern durch im Abstand von je 50 km entlang der Satellitenbahn gewählten GLAS Höhenpasspunkten die erzielte Höhengenauigkeit für die Anforderungen einer Kartierung im Maßstab 1:50 000 ausreichend ist. Damit kann der Bedarf an Vermessung im Feld reduziert werden. Zusätzlich ist die Methode für die Integration von satellitengestützten Laserhöhenmessdaten und optischen Bilddaten für eine globale Kartierung ohne Passpunkte von Vorteil. ZY ‐3 es el primer satélite cartográfico civil chino con capacidad estéreo de alta resolución, diseñado para derivar cartografía a escala 1:50 000. A pesar de la alta precisión del ZY ‐3 en la geolocalización directa de imagen sin puntos de control en tierra ( GCP ), sigue siendo necesario el uso de algunos GCP en el uso estereoscópico de las imágenes. Se propone un nuevo método en el que los conjuntos de datos captados con Geoscience Laser Altimeter System ( GLAS ) se usan como puntos de control vertical en un ajuste de imágenes ZY ‐3. En este método se separa el control horizontal del vertical, integrando estos últimos a los datos GLAS mejorando significativamente la precisión vertical de las imágenes ZY ‐3 sin añadir GCP . El método propuesto se ha evaluado tanto en terreno llano como montañoso. Los resultados muestran que mediante la inclusión de dos puntos de control verticales GLAS para una sola imagen, o puntos espaciados cada 50 km a lo largo de la trayectoria (orbital) de las imágenes del bloque, la precisión vertical puede satisfacer los requisitos de la cartografía a escala 1:50 000, reduciéndose la necesidad de trabajos topográficos de campo. Además, el método será de gran valor para la integración de datos de altimetría láser bordo de vehículos espaciales e imágenes ópticas para la cartografía global sin GCP . 资源三号是中国的第一颗高分辨率民用立体测图卫星,主要用于1:50 000比例尺测图。虽然资源三号有比较高的无控定位精度,但在高精度测图时仍然需要一定数量的地面控制点。文章提出了一种利用 ICES at卫星上的地学激光测高仪 GLAS 数据作为高程控制辅助资源三号区域网平差的新方法。试验表明,该方法能在没有其他地面控制点的情况下,显著提升资源三号的无控高程精度。对于单景影像,在沿轨方向加入两个 GLAS 高程控制点,对于大区域影像,沿轨间隔50 km左右选择 GLAS 高程控制点,能达到1:50 000测图的高程要求。该方法对于未来采用星载激光测高数据与光学立体影像集成用于全球无控立体测图具有一定的参考价值。
ZY‐3 Block adjustment supported by glas laser altimetry data
ZY ‐3 is the first Chinese civilian high‐resolution stereo‐mapping satellite, designed for 1:50 000 scale mapping. Although ZY ‐3 has a very high accuracy for direct image geolocation without ground control points ( GCP s), the use of some GCP s is still indispensable for stereo mapping. A novel method is proposed whereby spaceborne Geoscience Laser Altimeter System ( GLAS ) laser altimetry datasets are viewed as generalised height control points to support a ZY ‐3 block adjustment. This method separates planimetric and height control, integrating the latter with GLAS data such that, without other GCP s, the vertical accuracy of ZY ‐3 images can be improved significantly. Both flat and mountainous terrain were selected to evaluate the proposed method. The results show that by adding two GLAS height control points for a single image, or spaced every 50 km in the along‐track (orbital) direction for block images, the vertical accuracy can satisfy the requirements of 1:50 000 scale mapping, thus reducing the need for field surveying. Additionally, the method will be valuable for integrating spaceborne laser altimetry data and optical images for global mapping without any GCP s. ZY ‐3 est le premier satellite civil chinois pour la cartographie stéréoscopique à haute résolution, conçu pour la cartographie à l'échelle 1:50 000. Malgré la grande précision intrinsèque de ZY ‐3 pour la localisation directe des images sans points d'appui, le recours à quelques points d'appui reste indispensable pour la cartographie stéréoscopique. Cet article propose une nouvelle méthode qui utilise les données du lidar spatial GLAS (Geoscience Laser Altimeter System) comme des points d'appui altimétriques généralisés pour le recalage de blocs ZY ‐3. Cette méthode sépare les recalages planimétrique et altimétrique, et utilise pour ce dernier les données GLAS afin d'améliorer significativement la précision altimétrique des images ZY ‐3 sans aucun autre point d'appui. Des sites ont été sélectionnés à la fois dans des régions de plaine et de montagne pour évaluer la méthode proposée. Les résultats montrent qu'en introduisant deux points d'appui altimétriques issus de GLAS dans une même image, ou des points espacés de 50 km dans la direction de l'orbite pour des blocs d'images, la précision verticale devient conforme aux exigences de la cartographie au 1:50 000 ce qui permet de réduire les opérations de terrain. Ainsi, cette méthode permettra d'intégrer des données lidar spatiales et des images optiques pour une cartographie globale sans aucun point d'appui. ZY ‐3 ist der erste zivile chinesische hochauflösende Stereosatellit, der für Kartierung im Maßstab 1:50 000 entwickelt wurde. Obwohl ZY ‐3 eine sehr hohe Genauigkeit für die direkte Bildorientierung ohne Passpunkte ( GCP s) besitzt, ist der Einsatz von einigen Passpunkten für die Stereokartierung unerlässlich. Deshalb wird eine neuartige Methode vorgestellt, für die Laserhöhendatensätze des satellitengestützten Geoscience Laser Altimeter Systems ( GLAS ) als generalisierte Höhenpasspunkte die ZY ‐3 Bündelausgleichung unterstützen. Bei dieser Methode werden planimetrische und Höhenkontrolle getrennt, wobei letztere mit GLAS ‐Daten gestützt wird, so dass ohne weitere Passpunkte die Höhengenauigkeit der ZY ‐3 Bilder signifikant gesteigert werden kann. Es wurden Gebiete mit flachem und gebirgigem Gelände zur Evaluation der neuen Methode ausgewählt. Die Ergebnisse zeigen, dass für ein Einzelbild durch Einführung von zwei zusätzlichen GLAS Höhenpasspunkten, bzw. bei einem Block von Bildern durch im Abstand von je 50 km entlang der Satellitenbahn gewählten GLAS Höhenpasspunkten die erzielte Höhengenauigkeit für die Anforderungen einer Kartierung im Maßstab 1:50 000 ausreichend ist. Damit kann der Bedarf an Vermessung im Feld reduziert werden. Zusätzlich ist die Methode für die Integration von satellitengestützten Laserhöhenmessdaten und optischen Bilddaten für eine globale Kartierung ohne Passpunkte von Vorteil. ZY ‐3 es el primer satélite cartográfico civil chino con capacidad estéreo de alta resolución, diseñado para derivar cartografía a escala 1:50 000. A pesar de la alta precisión del ZY ‐3 en la geolocalización directa de imagen sin puntos de control en tierra ( GCP ), sigue siendo necesario el uso de algunos GCP en el uso estereoscópico de las imágenes. Se propone un nuevo método en el que los conjuntos de datos captados con Geoscience Laser Altimeter System ( GLAS ) se usan como puntos de control vertical en un ajuste de imágenes ZY ‐3. En este método se separa el control horizontal del vertical, integrando estos últimos a los datos GLAS mejorando significativamente la precisión vertical de las imágenes ZY ‐3 sin añadir GCP . El método propuesto se ha evaluado tanto en terreno llano como montañoso. Los resultados muestran que mediante la inclusión de dos puntos de control verticales GLAS para una sola imagen, o puntos espaciados cada 50 km a lo largo de la trayectoria (orbital) de las imágenes del bloque, la precisión vertical puede satisfacer los requisitos de la cartografía a escala 1:50 000, reduciéndose la necesidad de trabajos topográficos de campo. Además, el método será de gran valor para la integración de datos de altimetría láser bordo de vehículos espaciales e imágenes ópticas para la cartografía global sin GCP . 资源三号是中国的第一颗高分辨率民用立体测图卫星,主要用于1:50 000比例尺测图。虽然资源三号有比较高的无控定位精度,但在高精度测图时仍然需要一定数量的地面控制点。文章提出了一种利用 ICES at卫星上的地学激光测高仪 GLAS 数据作为高程控制辅助资源三号区域网平差的新方法。试验表明,该方法能在没有其他地面控制点的情况下,显著提升资源三号的无控高程精度。对于单景影像,在沿轨方向加入两个 GLAS 高程控制点,对于大区域影像,沿轨间隔50 km左右选择 GLAS 高程控制点,能达到1:50 000测图的高程要求。该方法对于未来采用星载激光测高数据与光学立体影像集成用于全球无控立体测图具有一定的参考价值。
ZY‐3 Block adjustment supported by glas laser altimetry data
Li, Guoyuan (author) / Tang, Xinming / Gao, Xiaoming / Wang, Huabin / Wang, Yu
2016
Article (Journal)
English
ICESAT/GLAS Altimetry Measurements: Received Signal Dynamic Range and Saturation Correction
Online Contents | 2017
|Fractal Modeling of Airborne Laser Altimetry Data
Online Contents | 1997
|Refinement of the short arc satellite altimetry adjustment model
Online Contents | 1977
|Online Contents | 1975
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