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第一章 绪论 1

1.1 摄影测量与遥感的基本概念 1

1.2 摄影测量与遥感的发展历程 2

1.3 数字摄影测量、遥感与影像信息科学 4

第二章 遥感平台与传感器成像特性 7

2.1 航空遥感平台及传感器概述 7

2.1.1 LH-ADS40数字成像系统 7

2.1.2 数字组合相机(DMC) 9

2.2 航天遥感平台及传感器 11

2.2.1 Landsat 卫星及其传感器 12

2.2.2 SPOT 卫星及其传感器 13

2.2.3 IRS 卫星及其传感器 16

2.2.4 ZY(CBERS)资源卫星及其传感器 16

2.2.5 ALOS 资源卫星及其传感器 17

2.2.6 返回式摄影对地观测卫星 KOMETA 及空间制图系统 18

2.2.7 IKONOS 与几种高分辨率卫星及其传感器 20

2.2.8 EOS 计划的第一颗卫星 EOS AM-1 22

2.3 微波遥感卫星及其传感器概述 23

2.3.1 SAR 的主要技术指标简介 23

2.3.2 航天飞机成像雷达 SIR(Spaceborne Image Radar) 25

2.3.3 ERS，ENVISAT-1和 JERS 卫星成像雷达性能 25

2.3.4 Radarsat 卫星及性能 26

2.3.5 LightSAR 卫星成像系统 28

2.3.6 几种计划中的雷达卫星 SAR 成像系统 28

第三章 遥感影像构像方程及解算方法 30

3.1 遥感影像的坐标系 30

3.1.1 影像的扫描坐标系 30

3.1.2 像平面坐标系和像空间坐标系 30

3.1.3 像空间辅助坐标系 30

3.1.4 地面坐标系 30

3.2 框幅式遥感影像的构像方程 31

3.2.1 基本方程 31

3.2.2 经典的答解方法 33

3.2.3 角锥体法 35

3.2.4 外方位元素的直接解法 36

3.3 扫描式影像的构像方程 40

3.3.1 线性阵列传感器影像的构像方程及其解算 40

3.3.2 全景扫描影像构像方程 45

3.3.3 多光谱扫描传感器的构像方程 46

3.4 侧视雷达影像构像方程 47

3.4.1 真实孔径雷达(SLR)影像的构像方程 47

3.4.2 合成孔径雷达(SAR)影像的构像方程 48

3.5 像点地面坐标计算 51

3.5.1 框幅式影像的前方交会 51

3.5.2 线性阵列影像的前方交会 52

第四章 遥感影像数字摄影测量基础 55

4.1 影像的傅立叶变换 55

4.1.1 一维傅立叶变换 55

4.1.2 二维离散傅立叶变换及其特性 56

4.1.3 快速傅立叶变换(FFT) 59

4.1.4 几个重要函数的傅立叶变换 60

4.2 影像的卷积 63

4.2.1 卷积的概念和特性 63

4.2.2 离散卷积 64

4.2.3 卷积定理 66

4.3 影像的采样与重采样 67

4.3.1 数字影像的量化 67

4.3.2 由采样重建影像和采样定理 68

4.3.3 实际采样分析 71

4.3.4 影像的重采样理论 73

第五章 影像的自动定向方法 81

5.1 影像的内定向 81

5.1.1 内定向的原理 81

5.1.2 框标点的识别 83

5.1.3 框标点的精确定位 84

5.2 自动相对定向 85

5.2.1 相对定向的迭代解 85

5.2.2 相对定向的直接解(RLT) 88

5.2.3 自动相对定向的策略 89

5.2.4 模型坐标的计算 90

5.3 核线影像与核线方程 91

5.3.1 核线的基本概念与性质 91

5.3.2 基于数字纠正的核线影像生成 92

5.3.3 核线方程 95

5.3.4 基于核线方程的核线影像生成 98

第六章 遥感影像的特征提取 100

6.1 影像的特性及信息量 100

6.1.1 影像的统计特性 100

6.1.2 特征与信息量 101

6.2 点特征提取算子 102

6.2.1 Moravec 算子 102

6.2.2 F？rstner 算子 103

6.3 线特征提取算子 105

6.3.1 梯度算子 106

6.3.2 加权算子 107

6.3.3 二阶差分算子 108

6.3.4 高斯-拉普拉斯算子 110

6.3.5 Facet 边缘检测算子 111

6.3.6 Hough 变换 114

6.4 影像分割 116

6.4.1 阈值法 116

6.4.2 区域生长法 117

6.4.3 集群分类法 121

6.5 特征定位算子 122

6.5.1 Medioni-Yasumoto 定位算子 122

6.5.2 基于小面元模型的定位算子 123

6.5.3 矩不变定位算子 126

6.5.4 Wong-Trinder 圆点定位算子 127

6.5.5 Mikhail 定位算子 128

6.5.6 F？rstner 定位算子 128

6.5.7 高精度角点与直线定位算子 129

第七章 影像相关理论 134

7.1 影像相关函数与频谱分析 134

7.1.1 影像的相关函数及其功率谱 134

7.1.2 影像相关函数的估计与极值 137

7.2 影像低通滤波与影像金字塔 141

7.2.1 邻域平均滤波 141

7.2.2 空域低通滤波 143

7.2.3 频域低通滤波 144

7.2.4 分频道相关与匹配模式 147

7.3 影像匹配的极值测度 149

7.3.1 影像匹配的统计判决理论 149

7.3.2 相关测度 150

7.3.3 最小距离测度 155

7.3.4 匹配测度的统计特性 156

7.3.5 匹配测度的概率 162

7.3.6 相关长度与独立像元素的估计 162

7.3.7 匹配点的精度估计 164

第八章 最小二乘影像匹配(LSM) 167

8.1 最小二乘法影像匹配的基本原理 167

8.1.1 影像匹配的误差源与最小二乘匹配原理 167

8.1.2 基于辐射改正的最小二乘影像匹配 168

8.1.3 兼顾几何变形与辐射改正的最小二乘影像匹配 170

8.2 直接生成 DEM 的最小二乘法影像匹配 174

8.2.1 垂直线轨迹法(VLL) 174

8.2.2 VLL 最小二乘法 175

8.3 多点与多影像最小二乘匹配 177

8.3.1 多点最小二乘匹配 177

8.3.2 多影像最小二乘法匹配 179

8.3.3 多子区最小二乘法匹配 181

8.4 最小二乘影像匹配精度概述 184

第九章 特征匹配 188

9.1 特征匹配概述 188

9.1.1 特征匹配的过程与参数描述 188

9.1.2 特征匹配的匹配策略 190

9.2 跨接法特征匹配 190

9.2.1 特征分割与匹配窗口的构成 191

9.2.2 跨接法匹配 192

9.3 基于计算机视觉的特征匹配 194

9.3.1 关系匹配 194

9.3.2 松弛法匹配 196

9.4 基于小波变换的特征提取 200

9.4.1 小波与小波变换 200

9.4.2 小波多尺度分析与影像金字塔 201

9.4.3 多尺度边缘特征提取与正则性约束 204

9.5 基于参数的特征匹配 206

9.5.1 边缘特征的编码与线矩描述 206

9.5.2 特征参数匹配 208

第十章 数字地形模型原理与方法 211

10.1 概述 211

10.1.1 数字地形模型与数字高程模型 211

10.1.2 数字地形模型的应用与数据源 212

10.2 DEM 的内插方法 212

10.2.1 移动曲面拟合法 213

10.2.2 辐射搜索法 214

10.2.3 多面函数最小二乘推估法 216

10.2.4 最小二乘配置法 218

10.3 DEM 的有限元内插法 225

10.3.1 双线性有限元 DEM 内插原理 226

10.3.2 误差方程的构成 226

10.3.3 法方程结构及解算方法 229

10.3.4 三次样条有限元 DEM 内插法 230

10.4 基于数学形态学生成 DEM 的方法 233

10.4.1 二值图像的形态变换基本运算 234

10.4.2 形态变换算子及基本特性 236

10.4.3 用数学形态变换构建泰森多边形 237

10.4.4 Delaunay TIN 的自动生成 239

10.4.5 由 TIN 建立规则格网 DEM 241

第十一章 遥感影像的数字纠正与融合 243

11.1 遥感影像的二维纠正 243

11.1.1 齐次多项式纠正 243

11.1.2 勒让德正交多项式纠正 245

11.2 框幅式遥感影像的数字微分纠正 245

11.2.1 框幅式影像的数字微分纠正原理 245

11.2.2 数字微分纠正的反解法 246

11.2.3 数字微分纠正的正解法 248

11.3 线性阵列遥感影像的数字微分纠正 249

11.3.1 线性阵列遥感影像的数字微分纠正原理 249

11.3.2 线性阵列影像数字微分纠正的反解法 250

11.3.3 正解法与正解插值法 251

11.4 数字影像镶嵌 252

11.4.1 影像配准与色调调整 252

11.4.2 直方图影像变换与色调调整 254

11.4.3 基于小波变换的影像镶嵌 255

11.5 遥感影像融合的理论与方法 256

11.5.1 影像的的表色系统 256

11.5.2 IHS 变换融合法 258

11.5.3 主成分分析法(PCA) 261

11.5.4 Brovery 变换法 263

11.5.5 小波变换融合法 263

参考文献 266