预期目标：面向各行业对三维地理信息的需求，针对多线阵航空、航天影像、大幅面多重叠度航空数码影像、激光扫描数据的潜在优势和处理难点以及我国高分辨率立体测图卫星，对影像的精确定位、数字地面模型的提取、语义信息的提取与GIS数据更新、城市三维模型的重建等方面进行深入研究，形成一系列具有实用价值的摄影测量技术和相应软件，使之广泛应用于军事和民用测绘生产。

主要研究内容:

(1)航天、航空新型传感器影像高精度定位的理论与方法

针对恒星定姿中存在的问题，研究高可靠的星图识别算法和相应的导航星表结构，研究利用恒星像机连续拍摄的恒星影像提高恒星相机检校精度的方法，使恒星定姿的精度达到3秒以内。

研究卫星遥感影像成像系统的几何校正理论和地面几何检校场的设计方法，实现卫星成像系统的在轨几何检校。

根据不同传感器的成像几何关系，建立航天、航空影像的成像几何模型，综合利用航天影像的定轨、定姿数据和航空影像的POS数据，研究多源影像成像模型的统一表示和平差方法，实现多平台、多传感器影像的一体化“空三”处理，实现无地面控制点影像的高精度定位。

(2)多源、多时相遥感影像配准的理论和方法

针对多源影像几何变形、辐射畸变引起的影像匹配困难，研究多源、多时相遥感影像的稳定不变特征及其提取算法，确定适用于多源影像匹配的相似性度量和匹配策略，实现可见光与可见光、可见光与红外、光学与SAR、以及LIDAR点云与光学影像等不同类型影像之间的配准。

(3)多视角影像的匹配与三维模型重建的理论和方法

研究多视角、多基线影像的特征提取、几何约束和特征匹配，通过点特征、线特征、面特征的稳健匹配建立高密度数字表面模型。

研究基于高密度数字表面模型和多视角影像的线状地物、面状地物提取、三维建模模型的建立及表示方法，实现城市三维模型的自动重建。

(4)LIDAR数据处理与信息提取

研究LIDAR点云数据的预处理、可视化，实现点云噪声的自动滤除、机载激光数据与地面激光数据的拼接与缝合、海量点云数据的实时加载与可视化；研究LIDAR点云数据的分类和各类地物分离问题，实现地面、植被、建筑物等区域的自动提取。

研究LIDAR点云数据的线状特征和面状特征的提取，实现建筑物屋顶的自动提取和三维模型重建；研究LIDAR点云数据与光学影像的集成处理，实现点云数据与影像数据的配准，实现点云数据特征提取与影像数据特征提取的互动、互补和联合平差。

研究LIDAR数据在公路、铁路、电力、森林、江河海洋等领域的应用，实现公路、铁路、电力线施工测量、森林高度、面积、江河海岸带的息提取。

研究LIDAR波形数据的信息提取技术。研究LIDAR波形数据与地面坡度、粗糙度以及材质之间的关系，以及如何利用波形数据提高地物特征提取和分类精度，以及波形数据在森林等特定领域的应用与处理技术。

(5)数字城市模型的构建与数字文化遗产保护

综合利用现有规划数据、航空LIDAR、地面LIDAR、航空摄影、地面摄影等多种数据来源，研究数码航空摄影机、GPS、IMU和机载激光扫描系统等多种传感器的集成技术，自动确定各影像的外方位元素，实现各影像数据的匹配和配准；研究激光扫描数据和立体影像数据的信息提取与建模技术，实现三维数字城市模型的自动建立。

综合利用激光扫描和近景摄影手段，研究古建筑、佛像、壁画等文化遗产的数据获取、建模和可视化。

(6)新一代摄影测量软件的开发

(a) 多源影像空中三角测量软件

综合利用航天影像的定轨定姿数据和航空影像的POS数据，实现多平台、多传感器影像的同名电的自动匹配和统一空三处理。

(b) 新一代数字摄影测量系统

充分利用刀片机等并行处理机的海量存储能力和并行计算能力，实现多源影像数据的混合处理，实现多源影像自动空三、多重叠度影像的物方匹配、密集数字表面模型的快速生成、真正射影像的制作、道路和建筑物的自动提取、三维城市模型的自动重建。

(c) LIDAR数据处理系统

实现海量LIDAR点云数据的滤波、数据拼接、快速可视化、DEM提取、地物提取、三维建模和专业应用。