本书研究了线阵推扫式光学卫星几何定位模型与误差改正、在轨几何检校、高频误差探测、无畸变影像生成、区域网平差等方面的一批关键技术,开发相关处理软件并推广应用,形成了一套线阵推扫式光学卫星高精度几何处理理论方法以及配套软件,在多颗国产卫星数据处理与应用中心业务化实际使用。
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第1章绪论1
1.1国内外高分光学卫星发展现状2
1.2基本概念4
1.3相关坐标系定义及转换6
1.3.1影像坐标系6
1.3.2相机坐标系7
1.3.3本体坐标系7
1.3.4轨道坐标系8
1.3.5地心惯性坐标系8
1.3.6地固坐标系9
参考文献10
第2章线阵推扫式光学卫星几何定位模型与误差分析11
2.1几何定位模型研究进展12
2.2严密成像几何模型14
2.2.1轨道模型15
2.2.2姿态模型16
2.2.3行时模型17
2.3几何定位误差分析17
2.3.1轨道位置误差对几何定位的影响规律18
2.3.2姿态误差对几何定位的影响规律19
2.3.3内方位元素误差对几何定位的影响规律21
2.3.4设备安装误差对几何定位的影响规律23
2.3.5时间同步误差对几何定位的影响规律23
2.4有理函数模型描述误差能力分析23
2.4.1—元有理函数定性分析24
2.4.2有理函数模型的定性分析28
2.4.3试验验证29
2.5小结30
参考文献30
第3章在轨几何检校33
3.1在轨几何检校研究进展34
3.2基于检校场的外/内方位元素检校35
3.2.1外方位元素检校35
3.2.2内方位元素检校38
3.2.3抗外/内相关性的几何检校策略42
3.2.4资源三号检校场几何检校应用试验44
3.3几何交叉定标53
3.3.1几何交叉检校机理54
3.3.2基于同名点交会约束的几何交叉检校模型55
3.3.3遥感6号几何交叉检校验证56
3.4无场定标63
3.4.1偏航180°外定标模型63
3.4.2仿真影像无场外定标验证65
3.4.3相似角度无场内定标模型68
3.4.4资源一号02C相似角度无场内定标验证69
3.5基于基准波段的多(髙)光谱内定标72
3.5.1基准波段内定标原理72
3.5.2资源三号多光谱内定标应用试验72
3.6小结74
参考文献75
第4章高频误差探测77
4.1高频误差探测研究进展78
4.2基于平行观测的高频误差探测机理82
4.2.1多TDICCD线阵的拼接与平行观测83
4.2.2高频误差探测机理与探测流程85
4.2.3试验与分析88
4.3基于平行观测的高频误差探测方法92
4.3.1国产光学卫星高频误差源及特性分析92
4.3.2基于同名点交会约束的高频误差探测94
4.4资源一号02C姿态量化误差引起髙频误差试验验证97
4.4.1试验数据97
4.4.2高频误差探测98
4.4.3几何精度验证100
4.5遥感10号时间同步误差引起高频误差探测试验验证103
4.5.1试验数据103
4.5.2髙频误差探测104
4.5.3几何精度验证106
4.6遥感6A号姿态抖动引起高频误差探测试验验证111
4.6.1试验数据111
4.6.2髙频误差探测112
4.7小结118
参考文献118
第5章无畸变影像生成方法121
5.1问题及研究进展122
5.2虚拟重成像方法123
5.2.1虚拟相机几何定位模型123
5.2.2虚拟重成像技术124
5.2.3虚拟重成像算法126
5.3虚拟重成像引起的误差分析127
5.3.1可能引入误差的原因127
5.3.2平面误差分析127
5.3.3高程误差分析129
5.4单相机无畸变影像资源三号应用试验130
5.4.1试验数据介绍130
5.4.2RFM替代精度验证132
5.4.3传感器校正产品立体平差134
5.4.4DSM精度验证138
5.4.5多光谱谱段配准141
5.5双相机无畸变影像生成遥感14A号应用试验143
5.5.1试验数据介绍143
5.5.2双相机相对关系定标144
5.5.3双相机拼接精度验证150
5.6小结156
参考文献157
第6章区域网平差方法159
6.1立体区域网平差研究进展160
6.1.1严密成像几何模型的区域网平差160
6.1.2通用传感器模型的区域网平差162
6.2平面区域网平差研究进展163
6.3轨道约束的卫星影像立体区域网平差163
6.3.1标准景影像之间的几何约束163
6.3.2基于条带约束的平差模型166
6.3.3资源三号测绘卫星应用试验168
6.4DEM约束卫星影像平面区域网平差174
6.4.1平面平差的基本原理174
6.4.2平面与立体平差对比试验结果与分析176
6.4.3卫星影像正射纠正试验结果与分析180
6.5以SRTM-DEM为控制的遥感影像纠正186
6.5.1组建单元模型186
6.5.2独立模型法DEM区域网平差186
6.5.3数据试验及结果分析187
6.6小结191
参考文献192
第7章相关软件系统功能介绍197
7.1线阵推扫式光学卫星地面应用系统组成与功能198
7.2预处理分系统198
7.2.1分系统功能198
7.2.2分系统组成和流程199
7.3处理分系统200
7.3.1分系统功能200
7.3.2分系统组成和处理流程200
7.5几何辐射检校分系统201
7.6小结201
第8章试验数据分析203
8.1吉林一号A星试验204
8.1.1几何定标数据说明204
8.1.2几何定标结果与分析205
8.1.3无畸变产品生产验证208
8.1.4平面区域网平差试验213
8.2资源三号02星首轨数据定标与处理试验214
8.2.1数据说明215
8.2.2几何交叉定标216
8.2.3立体平差处理精度验证219
8.3资源三号02星场地几何定标与处理试验219
8.3.1几何定标数据说明219
8.3.2正视相机几何定标220
8.3.3前视相机/后视相机几何定标222
8.3.4多光谱相机几何定标224
8.3.5立体区域网平差验证试验224
8.4小结227