1.一种基于地理编码SIFT特征的全球云控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,对于输入的全球正射影像,逐影像提取SIFT特征点数据;步骤2,根据正射影像地理信息和全球DEM数据,对步骤1得到的SIFT特征点逐一进行地理编码,利用正射影像地理信息参数,将SIFT特征点的像点坐标转换为经纬度坐标,然后从DEM中内插高程,构成带有地理坐标(经度、纬度、高程)的SIFT特征点;步骤2中,地理编码(Geocoding)是指将坐标、地址或地名这些位置描述转换为地球表面上某位置的过程,通过对SIFT特征点逐一进行地理编码,获取其经纬度坐标和高程,得到具有地理坐标的SIFT特征点;根据式(1)计算SIFT特征点的地理坐标;式中,(x,y)为SIFT特征点像点坐标,(X,Y)为地理坐标, 为正射影像参数;利用地理坐标(X,Y),通过双线性内插、双三次卷积栅格数据内插方法在DEM数据获取该点对应的高程,双线性内插公式如式(2)所示;式中,Z为数据点的高程,a 00 、a 10 、a 01 、a 11 为高程Z与坐标(X,Y)之间的线性系数,利用4个已知数据点求出4个系数,然后根据待定点的坐标(X,Y)与求出的系数内插出该点的高程;通过以上步骤和大地坐标转换,可以获得该特征点的地理编码,即大地经度L、大地纬度B和大地高H;步骤3,构建全球云控制点库,对全球SIFT特征点,按照标准图幅进行重新组织、存储;步骤4,根据步骤3构建的特征点库,对新获取的影像进行SIFT特征点提取、搜索与匹配,实现新影像的“云控制”。
2.如权利要求1所述的基于地理编码SIFT特征的全球云控制方法,其特征在于:步骤2中的DOM和DEM数据是Landsat正射影像、谷歌影像、天地图影像、高德地图影像、SRTM数字高程模型、AW3D30数字地表模型这些公众地理信息数据,或者是国家基础地理信息数字正射影像图和数字高程模型。
3.如权利要求1所述的基于地理编码SIFT特征的全球云控制方法,其特征在于:步骤1中对输入的所有正射影像,逐影像进行SIFT特征提取;顺序读取输入的每一张正射影像,获取影像中每一个关键点的位置、尺度和方向,然后为每个关键点建立一个描述符,生成128维的SIFT特征向量。
4.如权利要求1所述的基于地理编码SIFT特征的全球云控制方法,其特征在于:步骤3中,对带有地理编码的特征点按照标准图幅进行数据组织,构建全球云控制点库,具体实现方式如下;根据输入的正射影像分辨率,选择合适的经纬差进行分幅;对2米分辨率的正射影像,选择1:100,000比例尺进行分幅,则经差是30 ′ ,纬差是20 ′ ;按此经纬差划分图幅,从左上角开始,逐行逐列地进行编号,得到标准图幅;对全球SIFT特征点,按照标准图幅进行重新组织、存储;首先将全球的标准图幅按地理位置范围分为几个区域,然后对区域进行进一步的细分,由此从上到下建立各级索引,将全球SIFT特征点按地理位置存储到对应的区域中,并记录其所处的图幅号;构建的全球云控制点库由4类表组成;主索引表和二级索引表记录控制点库中的空间索引信息,从而将控制点信息按照空间位置进行存储,提高数据检索的效率;控制点图幅表中记录了标准图幅的图幅号和图幅四角的经纬度坐标;控制点属性表中记录库中所有的控制点信息,包括控制点的地理位置、特征信息和所处的图幅号。
5.如权利要求4所述的基于地理编码SIFT特征的全球云控制方法,其特征在于:步骤4中,根据构建的全球云控制点数据库,对新影像进行匹配与控制定位,具体实现方式如下;首先,根据新影像的地理范围信息,计算落入该范围的图幅号,并将相应图幅的所有SIFT控制点提取出来,逐点判断其是否位于新影像范围内;其次,提取新影像的SIFT特征点,并与SIFT控制点进行特征匹配,从而获取新影像的控制点;最后,利用这些SIFT控制点进行几何定向计算,实现对新影像的“云控制”摄影测量。
6.如权利要求5所述的基于地理编码SIFT特征的全球云控制方法,其特征在于:为了避免新影像定位误差带来的位置偏移影响重叠区域计算精度,计算新影像的地理范围时进行一定外扩,以新影像重心为中点,向四个角点方向外扩10%。