基于多源多重覆盖遥感数据的火星全球高精度制图关键技术研究

The high precision mapping of the global scale of Mars is the basic work of Mars exploration, which has vital engineering significance and scientific value. With various Mars exploration tasks, high-resolution, high-precision remote sensing mapping requirements for Mars's large and global scales are becoming increasingly urgent. In the Mars multi-source, multiple coverage of high-resolution remote sensing data continue to obtain, producing the higher resolution and higher precision graphics products of Mars global become possible. Base on fully exploits the key technologies of existing multi-task remote sensing positioning mapping, this project is focusing on the research of the key technology of Mars global mapping, including high precision geometric modeling of Mars orbiter, heterogeneous data matching, multiple coverage coupling optimization. This project studies the large area geometric processing scheme and theoretical method of Mars remote sensing data, and makes full use of the advantages of internal consistency and mapping of long strip image internal consistency constraint, large area precision transfer and multiple coverage accidental error elimination. Through the study of this project, we can provide theoretical and key technical support for Mars global cartography, and provide technical reserve for China's follow-up Mars exploration. Research results can also be used for other planets of the global scale high-precision mapping, and promote China's deep space exploration of scientific research.

火星表面全球尺度的高精度制图是火星探测的基础性工作，具有至关重要的工程意义和科学价值。随着各种火星探测任务的开展，火星大区域及全球尺度的高分辨率、高精度遥感制图需求也越来越迫切。在火星多源、多重覆盖高分辨率遥感数据不断获取前提下，生产火星全球更高精度、更高分辨率制图产品成为可能。本项目立足于遥感数据综合下火星全球制图关键技术研究，充分挖掘现有多任务遥感定位制图潜力，对火星轨道器影像高精度几何建模、异源数据匹配、多重覆盖耦合定位寻优等关键技术攻关，研究火星遥感数据大区域几何处理方案及理论方法，充分利用长条带影像内部一致性约束、大区域精度传递、多重覆盖偶然误差消除等优势技术，提高火星全球定位精度和制图水平。通过本项目的研究，可以为火星全球制图提供理论与关键技术支撑，为我国后续火星探测提供技术储备。研究成果也能借鉴到其他行星全球高精度制图中，推进我国深空探测的科学研究水平。

火星表面全球尺度的高精度制图是火星探测的基础性工作，具有至关重要的工程意义和科学价值。本项目立足于遥感数据综合下火星全球制图关键技术研究，对火星轨道器影像高精度几何建模、异源数据匹配、多重覆盖耦合定位寻优等关键技术进行攻关。提出了一种同时考虑辐射信息以及几何信息的轨道器影像与参考数字高程模型数据(DEM)匹配方法，解决了异构数据的匹配问题；提出构建虚拟控制点约束的多源数据平差方法，提高多源数据的平差精度与稳健性；提出一种像方物方分步改正的遥感影像超大规模平差方法，提出基于投影影像区域网平差的大区域制图与方法，解决火星全球制图的技术瓶颈。通过一系列的关键技术攻关，形成了火星全球遥感影像几何处理与制图的一整套方案，完善了行星轨道器摄影测量的理论方法，提高火星全球定位精度和制图水平。同时形成了一套自主的行星轨道器遥感影像处理软件，项目支持下共发表期刊论文8篇，会议论文3篇，取得发明专利授权4项，培养研究生4名。项目的研究也支持了我国首次的火星探测任务，并为我国后续火星探测提供技术储备。研究成果也能借鉴到其它行星全球高精度制图中，推进我国深空探测的科学研究水平。