袁修孝
高精度摄影测量定位理论与方法、高分辨率卫星遥感影像几何处理、影像自动变化检测与数据更新等方向的研究
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- 姓名:袁修孝
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- 担任导师情况:
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学术头衔:
博士生导师, 教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者
- 职称:-
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学科领域:
测绘科学技术
- 研究兴趣:高精度摄影测量定位理论与方法、高分辨率卫星遥感影像几何处理、影像自动变化检测与数据更新等方向的研究
袁修孝教授,男,1963年生,湖北阳新人,工学博士,武汉大学珞珈特聘教授,博士生导师。现为湖北省有突出贡献中青年专家,教育部新世纪优秀人才,湖北省新世纪高层次人才工程第一层次人选,《武汉大学学报?信息科学版》编委,测绘遥感信息工程国家重点实验室兼职教授。1985年毕业于武汉测绘学院航测系,1994年获摄影测量与遥感硕士学位,1996年向国际摄影测量与遥感学会(ISPRS)提交的论文《GPS-Supported Determination of Interior Orientation Elements of Aerial Camera》获“青年作者最佳论文”,同年被确定国家测绘局跨世纪学术和技术带头人,1996.10-1997.10月赴日本国立京都大学学习,1997年破格晋升为教授,1999年获摄影测量与遥感博士学位,1999.10-2000.10月赴香港理工大学从事合作研究,2001年博士学位论文《GPS辅助空中三角测量及其质量控制》入选全国百篇优秀博士学位论文。主要从事高精度摄影测量定位理论与方法、高分辨率卫星遥感影像几何处理、影像自动变化检测与数据更新等方向的研究与教学工作,培养硕士、博士研究生20多名。主持了国家973计划、国家863计划、国家自然科学基金等项目15项,取得了一系列创新性研究成果。特别是在GPS与遥感的集成方面,提出了GPS辅助航摄仪内方位元素测定的理论与方法,实现了可顾及航空摄影条件的航摄仪动态检定,建立了GPS辅助航空遥感与基于轨道参数的卫星遥感对地目标定位理论与质量控制体系,研制了具有当代国际水准的POS辅助光束法区域网平差系统WuCAPS,在全国大规模推广应用,使遥感对地目标定位可大量减少地面控制点,改变了现行航空摄影测量作业模式,产生了明显的社会和经济效益。现出版专著2部,发表学术论文50余篇,有2/8篇论文被SCI/EI等收录。曾荣获国家科技进步二等奖、测绘科技进步一、二等奖、霍英东教育基金会高等院校青年教师奖(研究类)二等奖、全国优秀科技图书三等奖、测绘事业创业奖(教学类),被授予湖北省优秀科技工作者、武汉大学杰出青年、武汉测绘科技大学青年科技十佳等荣誉称号。
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【期刊论文】GPS-SUPPORTED DETERMINATION OF INTERIOR ORIENTATION ELEMENTS OF AERIAL CAMERA
袁修孝, Yuan Xiuxiao
International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. XXXI, Part B1, Vienna 1996,-0001,():
-1年11月30日
It is common knowledge that we can solve the elements of interior orientation x0, y0, f of aerial camera in collinearity equation with enough ground control points. However, in the case of vertical photography, the solution of the normal equation may be faced with singularities because x0, y0, f and XS, YS, ZS offet each other. Therefore, the conventional aerotriangulation solves only the elements of exterior orientation, ω, κ, XS, YS, ZS of photograph, whereas the elements of interior orientation x0, y0, f of aerial camera are often determined in the laboratory. As the laboratory methods can not take into full account the actual conditions in aerophotography, large deviations often occur. This paper raises two kinds of GPS-supported determination methods for the elements of interior orientation of aerial camera for the first time. The basic formula are derived from GPS-supported single-image resection in space and GPS-supported bundle block adjustment. A set of actual determination results obtained by camera Wild RC-20 with GPS data from the test field in Taiyuan are given and discussed. The test has confirmed that the two presented methods are correct in theory and efficient in practice. If several pictures with carrier phase measurements are taken over a high precision test field before and after an airphotographic mission, the elements of interior orientation of aerial camera can be determined by using GPSsupported single-image resection in space. The determination method of interior orientation elements in GPS-supported bundle block adjustment does not pose any major problem for photogrammetric adjustment but can efficiently correct the systematic errors caused by the high dynamic aerophotography. To summarize the investigations in this paper can obtain that the dynamic determination methods for the elements of interior orientation will eventually replace the conventional photogrammetric operation method where the camera calibration is independent of photo orientation, and revolutionary changes will take place in the conventional aerotriangulation which had lasted 60 years and more.
Accuracy,, GPS,, Method,, Aerial Camera,, GPS-supported Single-image Resection,, GPSsupported Bundle Adjustment.,
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袁修孝
测绘学报1991,20(3):232~238,-0001,():
-1年11月30日
本文利用武汉测绘科技大学摄影测量与遥感系研制的联合平差程序WuCAPS系统,对按严格作业要求进行的西安地籍加密测区的两个规则小区摄影测量加密的若干精度问题进行了研究。通过对测区的自检校光束法医域网平差计算得出:区域网加密的内精度(各个像对相对定向单位权中误差之乎均值)为±3.2m,区域网光束法乎差后的单位权 中误差为±5.0~±6.0m,这些已达刊国际先进水平。平差坐标的理论精度为鬲=1.7,ū=4.6,实际精度为r=4.2、=5.9。经过对平差坐标残差的最小=乘配置后坐标精度为=3.2,ū=5.8,这些数值与国外结果仍然有差距,文中分析了产生这种绝对精度差异的原因。此外,还给出了用国产1022胶片进行部分试验的结果。
内精度, 理论精度, 实际精度, 最小二乘配置
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袁修孝, 付迎春, 张过, 付建红
武汉大学学报·信息科学版,2005,30(2):110~114,-0001,():
-1年11月30日
简要介绍了在多级空间信息网格间进行坐标变换的基本原理,通过对平面仿射变换与严格坐标变换坐标精度的比较发现,在适当尺度的网格内。用平面仿射变换代替严格变换的坐标变换精度高于地图表达精度。试验结果为多级空间信息网格的划分及适应空间坐标变换的空间数据组织方式提供了尺度准则。
多级空间信息网格, 坐标变换, 精度
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【期刊论文】IMAGE ORIENTATION BY COMBINED BUNDLE ADJUSTMENT WITH FIXED IMAGERIES
袁修孝, Xiuxiao YUAN, Chou XIE, Shugen WANG
International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol XXXV, Part B2, Istanbul 2004, 34-38,-0001,():
-1年11月30日
According to self-calibration bundle block adjustment, a mathematical model which solutes exterior orientation elements of the new imageries by using fixed imageries in the same area is set up at first. The orientation parameters of the fixed imageries are previously obtained. Several sets of aerial imageries at different scales are simulated based on a piece of DOM (Digital Orthophoto Map) with a scale of 1:50, 000 and corresponding DEM (Digital Elevation Model) with the interval of grid being 100 meters of some certain area. Finally, the exterior orientation elements of these new imageries and 3D coordinates of photogrammetric points are calculated by combined bundle block adjustment with the derived mathematical model. The empirical results show that the exterior orientation elements and the coordinates of the photogrammetric points are identical between the mentioned method and the conventional bundle block adjustment for the two periods of imageries at the same scale. However, when the image scales are different the adjusted accuracy has an apparent decrease but can still meet the specification of topographic maps. The experiment has verified that the determination of the orientation parameters of the new imageries by using the fixed imageries is correct in theory and is feasible in practice. And the accuracy of 3D coordinates of the hotogrammetric points, which are purely gained by combined adjustment with two periods of imageries, satisfies the requirement of the specification of topographic maps. That is to say, aerial riangulation without ground control points (GCPs) can be truly realized. It will have glory pplication future on the map revision,the update of geographic spatial information database and automatic change detection of multi-temporal imageries.
Photogrammetry,, DEM/, DTM,, Orthoimage,, Exterior,, Orientation,, Adjustment,, Accuracy
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袁修孝, , 李志林, 林伟强
遥感学报,2001,5(3):198~24,-0001,():
-1年11月30日
对某城区一对1:8000航摄立体数字影像利用Intergraph数字摄影测量工作站上的立体量测软件IS-DM进行手工量测,然后通过用自行开发的GPS辅助光束法区域网平差软件WuCAPSGPS的单模型光束法平差精确测定了18个加密点的位置。经过对数字影像采用1到100不同质量因子的JPEG压缩,获得一组质量各异的压缩影像,从分析重建影像点定位结果的变化入手,探讨了JPEG压缩对摄影测量点定位精度的影响。试验表明:失真JPEG压缩对摄影测量点定位精度的影响是显著的。随着压缩比的增大,影像可视化质量逐渐衰减,像点量测精度不断降低,加密点位精度几乎呈线性趋势下降,且高程比平面衰减的速度要快得多。
JPEG影像压缩, 内定向, 相对定向, 绝对定向, 光束法平差, 精度
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袁修孝, 陈小明
武汉测绘科技大学学报,2000,25(6):476~481,-0001,():
-1年11月30日
简要介绍了以航线为单元,通过相位平滑递推算法在航求解双差载波相位观测量整周相位模糊度,进而确定各摄站空间位置的无初始化GPS动态定位原理,对某测区一组实际航摄资料进行GPS数据处理和GPS辅助光束法区域网平差,证实所介绍的算法是正确的、有效的,所获取的GPS摄站坐标可满足空中三角测量的精度要求,并且用该数据与经初始化GPS动态定位获取的GPS摄站坐标数据进行GPS辅助光束法区域网平差的总体精度是完全一致的。
GPS辅助空中三角测量, GPS 动态定位, 无初始化, 精度
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袁修孝, 朱武, 武军郦, 王瑞幺
武汉大学学报·信息科学版2004,29(10):852~857,-0001,():
-1年11月30日
介绍了在WGS284坐标系中进行GPS辅助光束法区域网平差的基本原理以及利用大地水准面拟合方法实施大地高与正常高的变换方法。利用新疆库尔勒地区1:25000和1:50000实际航摄资料验证了理论与程序实现的正确性。试验结果表明,无地面控制GPS辅助光束法区域网平差可用于中小比例尺测图的加密,在WGS284坐标系中可以获得较高的点定位精度,而在国家80坐标系下,利用大地水准面拟合前后的GPS摄站坐标进行GPS辅助光束法区域网平差,加密精度没有明显差异。
GPS辅助光束法平差, 无地面控制, 高程异常, 精度
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袁修孝, 张过
武汉大学学报·信息科学版,2003,28(5):505~509,-0001,():
-1年11月30日
从单线阵推扫式传感器的成像机理出发,利用6个卫星轨道开普勒参数和3个传感器姿态角建立了推扫式卫星遥感影像坐标与其地面点在地心坐标系下的坐标关系式,即构像方程。按照所建立的构像方程,对某地区一景SPOT25影像进行对地目标定位,获得了实地上83.392m的平面精度;利用单个地面控制点对卫星轨道开普勒参数和传感器姿态实施调整后,目标定位精度提高到14.217m。试验证实,所建立的构像方程是正确的,在卫星遥感对地目标定位中有较好的应用前景。
推扫式遥感影像, 构像方程, 目标定位, 精度
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袁修孝, BY K.W.K. LAM, Z.L. LI and X.X. YUAN*
Photogrammetric Record, 17 (97), 2001, 331~342,-0001,():
-1年11月30日
It is a well-recognised fact that data volume is a huge overhead for softcopy photogrammetry. For example, a file size of 100 Mbytes will be generated from a black-white aerial photograph if digitised with a resolution of 20
softcopy photogrammetry,, JEPG compression,, DTM accuracy
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【期刊论文】GPS辅助光束法区域网平差*——太原试验场GPS航摄飞行试验结果
袁修孝, 李德仁
测绘学报,1995,21(2):476~481,-0001,():
-1年11月30日
本文简要介绍了GPS辅助光束法区域网的基本原理和方法,详细讨论了太原航摄机动态试验场实际GPS航摄飞行试验的结果。利用联合平差程序WuCAPS系统时对试验区进行GPS辅助光束法区域网平差,用分米级精度的GPS摄站坐标获得了实地上平面为士7.9cm、高程为士18.1era的加密精度,充分显示了动态GPS定位技术在航空遥感定位中的广阔应用前景。
GPS摄站坐标, GPS天线空间偏移, 联合平差, 理论精度, 实际精度
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