地形图测量系统误差判断的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测绘领域，尤其涉及一种地形图测量系统误差判断的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 目前，在摄影测量与遥感领域，航空摄影测量测图方法是进行国家基本比例尺地 形图生产和更新的主要手段。虽然航空影像测图具有完善的理论基础和相对成熟的生产工 艺流程，但是存在以下缺陷：（1)由于在获取航空影像时，航摄高度较低，导致航空影像质 量受大气和地形的影响较为严重，因此在进行航空摄影之前，必须对测区气候、天气、地形 等情况进行调查，合理安排航摄时间、航高和航线，这就使得获取数据的现势性较差，并在 一定程度上阻碍了地形图的更新；（2)由于航空摄影仪的像幅一般为23cmX23cm，受到航 高的影响，它所覆盖的范围较小，测绘较大区域的地形图所需航空影像数量较多，因而所需 的量测外业控制点的个数也较多，同时增加了内业处理的工作量，耗费大量的时间、人力、 物力和财力；（3)不能进行一些特殊情况的测图，比如：边境测图、无人区测图、禁飞区测图 等情况。
[0003] 亚米级高分辨率遥感卫星大多采用线阵列CXD传感器，按照推扫式扫描成像。CXD 传感器可在沿轨方向上通过前视和后视获取同轨立体像对，而在穿轨方向上以一定的角度 左右侧视获取异轨立体像对。与航空影像不同，由于亚米级高分辨率遥感卫星的轨道高度 一般在几百公里，卫星遥感影像受大气和地形的影响较小，影像条带的宽度一般在几十公 里，覆盖的范围也较大，因而非常适合于边境、无人区和禁飞区等情况的测图。另外，遥感卫 星按轨道周期运动，可以在较短时间内对同一地区进行多次重复观测，能够增强数据的现 实性，加快地形图的更新速度。与航空影像测图方法相比，亚米级高分辨率卫星遥感影像测 图所耗费的人力、物力相对较小。而目前利用卫星遥感影像进行地形图测量，在对立体像对 进行空中三角测量时，通常在区域网平差之后，存在系统误差。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种能够检测是否存在系统误差的地形图测量系统误差判断 的方法和系统。
[0005] 为实现本发明目的提供的一种地形图测量系统误差判断的方法，其特征在于，包 括以下步骤：
[0006] S100,选取预设数量的检查点；
[0007] S200,读取卫星遥感影像对中左片及右片中所述检查点的像方坐标；
[0008] S300,根据所述像方坐标，通过最小二乘平差得到所述检查点的物方平差值；
[0009] S400,计算所述检查点的物方坐标与所述物方平差值在X，Y方向上的残差；
[0010] S500,判断所述残差是否服从标准正态分布，若是，则判定不存在系统误差，若否， 则判定存在系统误差。
[0011] 作为一种地形图测量系统误差判断的方法的可实施方式，步骤S500,包括以下步 骤：
[0012] S510,统计所述检查点在X，Y方向上的残差分布情况；
[0013] S520,根据所述残差分布情况使用卡方分布假设方法，分别在X，Y两个方向上检 测是否存在系统误差。
[0014] 作为一种地形图测量系统误差判断的方法的可实施方式，步骤S520包括以下步 骤：
[0015] S521，设置原假设Htl :总体所述检查点的残差X的分布函数为标准正态分布；
[0016] S522,分别将所述检查点在X，Y方向上的残差分为k组；
[0017] S523,根据公式
【主权项】
1. 一种地形图测量系统误差判断的方法，其特征在于，包括以下步骤： S100,选取预设数量的检查点； S200,读取卫星遥感影像对中左片及右片中所述检查点的像方坐标； S300,根据所述像方坐标，通过最小二乘平差得到所述检查点的物方平差值； S400,计算所述检查点的物方坐标与所述物方平差值在X，Y方向上的残差； S500,判断所述残差是否服从标准正态分布，若是，则判定不存在系统误差，若否，则判 定存在系统误差。
2. 根据权利要求1所述的地形图测量系统误差判断的方法，其特征在于，步骤S500,包 括以下步骤： S510,统计所述检查点在X，Y方向上的残差分布情况； S520,根据所述残差分布情况使用卡方分布假设方法，分别在X，Y两个方向上检测是 否存在系统误差。
3. 根据权利要求2所述的地形图测量系统误差判断的方法，其特征在于，步骤S520包 括以下步骤： S521，设置原假设Htl :总体所述检查点的残差X的分布函数为标准正态分布； 5522, 分别将所述检查点在X，Y方向上的残差分为k组；
5523, 根据公式 f20)计算统计量T，当τ、、时， τ>χ~Μ) 判定存在系统误差，否则判定不存在系统误差； 其中：k为正整数，Xi为第i组残差区间的检查点数，Pi为原假设中检查点落在第i组 k 的概率，且Σα =1，"（ 为第i组的理论频数，α为显著水平，η为检查点数量。 f-1
4. 根据权利要求1至3任一项所述的地形图测量系统误差判断的方法，其特征在于，还 包括以下步骤： S600,所述检查点的二维残差向量组成残差矩阵，根据所述残差矩阵判断所述检查点 的残差均值及协方差是否满足预设条件。
5. -种地形图测量系统误差判断的系统，其特征在于，包括选取模块，读取模块，平差 计算模块，残差计算模块，以及判断模块，其中： 所述选取模块，用于选取预设数量的检查点； 所述读取模块，用于读取卫星遥感影像对中左片及右片中所述检查点的像方坐标； 所述平差计算模块，用于根据所述像方坐标，通过最小二乘平差得到所述检查点的物 方平差值； 所述残差计算模块，用于计算所述检查点的物方坐标与所述物方平差值在X，Y方向上 的残差； 所述判断模块，用于判断所述残差是否服从标准正态分布，若是，则判定不存在系统误 差，若否，则判定存在系统误差。
6. 根据权利要求5所述的地形图测量系统误差判断的系统，其特征在于，所述判断模 块包括统计子模块和卡方分布判断子模块，其中： 所述统计子模块，用于统计所述检查点在X，Y方向上的残差分布情况； 所述卡方分布判断子模块，用于根据所述残差分布情况使用卡方分布假设方法，分别 在X，Y两个方向上检测是否存在系统误差。
7. 根据权利要求6所述的地形图测量系统误差判断的系统，其特征在于，所述卡方分 布判断子模块包括原假设单元，分组单元，以及公式判断单元，其中： 所述原假设单元，用于设置原假设Htl :总体所述检查点的残差X的分布函数为标准正 态分布； 所述分组单元，用于分别将所述检查点在X，Y方向上的残差分为k组； 所述公式判断单元，用于根据公式
；r2(?r计算统计量 Τ，当乂(/?)时，判定存在系统误差，否则判定不存在系统误差； 其中：k为正整数，Xi为第i组残差区间的检查点数，Pi为原假设中检查点落在第i组 k 的概率，且Σα: =1 为第i组的理论频数，Ct为显著水平，η为检查点数量。 f=l ?ni nPi
8. 根据权利要求5至7任一项所述的地形图测量系统误差判断的系统，其特征在于，还 包括类型判断模块，用于将所述检查点的二维残差向量组成残差矩阵，根据所述残差矩阵 判断所述检查点的残差均值及协方差是否满足预设条件。
【专利摘要】本发明公开了一种地形图测量系统误差判断的方法和系统。其中方法包括如下步骤：选取预设数量的检查点；读取卫星遥感影像对中左片及右片中检查点的像方坐标；根据像方坐标，通过最小二乘平差得到检查点的物方平差值；计算检查点的物方坐标与物方平差值在X，Y方向上的残差；判断残差是否服从标准正态分布，若是，则判定不存在系统误差，若否，则判定存在系统误差。在区域网平差计算之后进行系统误差的判断。通过判断可由系统误差造成的最终地形图存在的较大差异。且在中间步骤中进行误差检测，节省了后续很多步骤的测量工作，节省人力物力资源。
【IPC分类】G01C25-00
【公开号】CN104729529
【申请号】CN201310721901
【发明人】虞欣, 杨伯钢
【申请人】北京市测绘设计研究院
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月24日