《Plücker直線攝影測量的理論與方法》是依託南京航空航天大學，由盛慶紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Plücker直線攝影測量的理論與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：盛慶紅
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用高解析度遙感影像上的直線特徵提取空間地理信息是攝影測量的重點研究方向。現有的直線攝影測量沒有充分利用直線的幾何拓撲關係，幾何約束強度弱，在本質上仍是傳統點攝影測量，而非真直線攝影測量。本課題首次提出Plücker直線攝影測量的全新理論和方法，將空間直線用Plücker坐標表示，通過Plücker直線在空間中的螺旋運動，實現像方直線到其對應地面直線物方坐標的變換。深入研究空間Plücker直線間的共面、異面和重合的幾何拓撲關係，構建真直線幾何成像模型，包括Plücker直線共麵條件方程、立體模型和區域網平差模型，從而增強立體模型和區域網的幾何強度，提高几何定位精度。同時，進行直線攝影測量幾何定位實驗，驗證本課題的理論研究成果。該研究可望破除傳統的、非本質的攝影測量理念的束縛，豐富與發展真直線攝影測量的理論和技術方法，拓展直線攝影測量的套用領域，推進地球信息科學與技術的發展。
結題摘要
本項目在多年研究直線攝影測量理論和對偶代數理論的基礎上，針對現有直線攝影測量沒有充分利用直線的幾何拓撲關係，幾何約束強度弱的問題，在國際上首次提出以對偶代數為基礎理論的Plücker直線攝影測量的全新理論和方法，本項目的主要成果如下：（1）利用Plücker 直線重合和共面的幾何拓撲關係，提出了Plücker真直線幾何成像模型：Plücker共線和共麵條件方程，通過Plücker 直線的方向向量與矩向量滿足的二階約束條件，提高了成像模型的幾何約束強度。（2）實現了Plücker真直線幾何成像模型在空間後方交會、相對定向、絕對定向和光束法平差中的套用，同時角元素和線元素的一體化並行解算，能使攝影光束的位置和姿態同時達到正確位置，從而降低了兩者間的相關性，適用於大傾角攝影構型的可靠性定位。（3）建立了點、線、線簇和點線聯合的攝影測量平差模型，探討了在統一的數學框架內進行不同類型的特徵的坐標變換，能使不同類型的觀測值的改正數同時達到精度要求，從而降低了平差的複雜度，提升了解算效率。本項目研究成果已經在LiDAR和影像的高精度配準、傾斜攝影測量和國產線陣衛星影像幾何定位等領域得到推廣套用，豐富與發展了“真”直線攝影測量的理論和技術方法。以本項目的研究成果為基礎，課題組還在Plücker直線的理論基礎上，進一步研究了旋量理論，即含旋距的Plücker直線，利用旋量幾何結構允許直線以任意拓撲關係進行組合的特性，探索研究了其在星敏感器姿態確定上的套用，利用旋量簇改善恆星間的幾何結構，初步解決了星敏定姿中平差模型內部可靠性低的難題，為進一步全面開展對偶代數在航天領域的套用研究打下了堅實的基礎。
