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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-122

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 DEM241

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