风云卫星遥感数据高精度地理定位软件系统开发研究

为了适应风云气象卫星遥感数据高精度地理定位要求,在研究和比较分析现有环境气象卫星遥感数据地理定位方法,尤其对其中关键的轨道计算模型进行对比研究之后,我们使用变阶变步长多步卫星轨道数值计算模型(DE/DEABM)进行气象卫星轨道计算,研制开发了新一代卫星轨道计算及遥感数据地理定位软件系统.该软件系统中卫星轨道数值积分计算模型包含了多项摄动因素计算,特别是对低轨卫星影响较大的因素,其中地球的球形引力项使用了高精度高阶EGM-96地球引力场模型,提高了非球形引力摄动计算精度,另外还考虑了太阳、月亮引力项,辐射光压摄动和大气摄动因素,使得轨道计算精度大大提高.在遥感数据定位算法开发工作中,以中国2002年5月发射的风云1号D星10通道扫描辐射计和计划2008年上半年发射的风云3号A卫星中分辨率光谱成像仪等遥感仪器为对象,比较详细地分析和研究了探测器、焦平面、主光学系统和扫描镜等遥感仪器几大关键部件的光学几何关系,提高了坐标转换系统计算精度.经过对风云1号D星多天逐日的轨道计算和定位计算试验,结果表明该软件系统24h风云1号D星轨道计算卫星矢径精度可达到几十厘米至几十米,较原来平根数分析解方法1000m左右精度有显著量级的提高.同时,风云1号D星遥感数据地理定位精度达到星下点1个像元.     

CCD 几何偏差模型的多波段遥感影像配准

多波段光学遥感影像配准是遥感卫星地面预处理中的关键环节,其精度决定了遥感数据产品的质量.一般使用波段间图像灰度相关匹配来实现多波段影像的配准.然而,该类方法的配准精度受地物特征影响较大,海面、港口、沙漠等地物特征不明显存在影像无法配准的现象.本文以北京一号(BJ-1) 小卫星多光谱影像的波段配准为研究对象,建立多波段线阵CCD 各探元在CCD 扫描方向和卫星飞行方向的几何偏差模型,来计算多波段影像间同名像元在图像行和列方向上的位置偏差,进而拟合出一个固定的波段配准模型来实现多波段影像的亚像元配准.该方法已应用于BJ-1 和DMC_UK2 小卫星多光谱影像的地面预处理波段配准中,配准误差小于0.5 像元,具有良好的应用效果.     

一种星载红外多光谱扫描相机成象仿真分析

该文建立了一种星载红外多光谱扫描相机的成象模型，该模型描述了卫星在轨飞行过程中，上相机的成象过程，同时包括了卫星姿态，轨道运动，地球自传，地球曲率和高斯投影的影响。利用该模型编制了仿真程序，制作了仿真图象，进行了仿真计算，对红外遥感图象的几何质量和配准精度进行了仿真分析。     

基于SPOT-5卫星遥感图像融合配准技术研究

本文针对Spot-5卫星遥感图像的融合处理,介绍了配准融合的基本概念和实际处理方法,通过试验研究。分析了Spot-5卫星遥感图像配准融合处理中应注意的关键问题,可为大批量、大区域卫星遥感图像的融合生产提供技术指导。     

FY-3D卫星姿轨误差标校及对定位影响研究

卫星轨道及姿态误差是影响图像地理定位精度的关键因素,以风云三号D星（Fengyun-3D,FY-3D）中分辨率光谱成像仪（medium resolution spectral imager,MERSI）为例分析了轨道及姿态实测数据,分析结果表明,FY-3D轨道及姿态均存在多种因素导致的误差,为确定该误差来源,利用卫星搭载的全球卫星导航系统掩星探测仪高精度星历对星上姿态数据全链条计算进行分析,确定姿态误差来源于星上算法存在误差,提出订正优化方案并分析其可行性,进而利用订正后的姿态及轨道数据进行图像地理定位。实测结果表明,MERSI的1 km图像地理定位精度在沿轨和跨轨方向均提升了约20%,达到亚像元级,分析结果表明,通过标校姿轨误差以提高定位精度的方法行之有效。     

三轴稳定型静止轨道遥感卫星指向确定的地标匹配方法

静止轨道遥感卫星与地面处于相对静止状态,但因受到内外部环境的影响,会使得其对地指向发生几何偏差,从而在地面上产生较大的定位误差,因此需要进行有效的修正。本文围绕三轴稳定型静止轨道遥感卫星拍摄地球圆盘时的指向确定问题,提出了一套基于地标匹配的指向计算方法,其中重点解决了作为基准参考的地标数据生成方法、稳健的图像与地标匹配方法,以及基于误差剔除的指向偏差计算方法等。试验表明,该方法对于解决静止轨道遥感图像指向偏差具有较好的精度和稳定性。该技术已经在我国相关卫星数据的在线处理中得到应用。     

FY-3C微波成像仪电视信号干扰识别和分析

由于卫星微波成像仪频率的非保护性,微波成像仪资料受到相近频率的无线电信号干扰影响,主要干扰源于洋面反射的静止电视卫星信号。为提高微波成像仪资料的准确性,尤其是洋面资料的可用性,对电视卫星信号干扰的检测和特征分析尤为重要。中国风云3号C星(FY-3C)上搭载了微波成像仪。本文使用标准化主成分分析法来识别FY-3C微波成像仪的电视卫星干扰信号,并分析电视卫星信号干扰的主要空间特征。研究表明,FY-3C微波成像仪中心频率为10.65 GHz和18.7 GHz的4个低频通道受到卫星信号干扰。10.65 GHz通道在欧洲海域英吉利海峡和地中海西部希腊沿岸地区受到电视卫星信号干扰,并且干扰信号位置和强度与FY-3C卫星和欧洲静止电视卫星相对空间位置有关;18.7 GHz通道主要受到美国电视卫星的干扰,在北美东、西沿岸海域都存在干扰信号。FY-3C微波成像仪在中国海域不受电信号干扰影响,主要因为中国静止电视卫星频率与微波成像仪各通道频率不一样。     

风云三号卫星微波成像仪在轨性能稳定性分析

利用地球冷目标观测亮温的稳定性和遥感数据统计直方图方法,是评价微波成像仪等类似微波成像辐射计在轨性能稳定性的有效方法。在此基础上,本文用2011年2月—7月风云三号02星微波成像仪在轨观测的亮温数据,对微波成像仪在轨运行的性能稳定性进行了分析。结果表明:风云三号02星微波成像仪在轨性能稳定,所有通道最低亮温参考值波动范围不超过1.8K。     

NOAA AVHRR数据的高精度导航定位

在ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ数据的导航定位中,一般只进行卫星轨道根数调整和卫星时间漂移校正,而未考虑卫星姿态系统偏差的影响。该文在定量分析影响导航定位精度的主要因素基础上,提出了一种新的导航算法。该导航算法不仅对卫星时间漂移、卫星轨道根数进行约束最优调整,而且通过估算卫星姿态偏差将其融入到导航定位中加以校正。同时,将导航算法和卫星轨道计算、地面扫描点地理经纬度的计算方法以及参考图像的高精度配准等结合起来考虑,利用具有足够定位精度的１∶１００ 万数字地图数据和高分辨率Ｌａｎｄｓａｔ ＴＭ图像,提取地面控制点,使ＡＶＨＲＲ数据导航定位精度在整条轨道大范围内提高到１ 个像元,在星下点附近小于１ 个像元。     

星载SAR复数图像的配准

星载干涉雷达测量已经被证实用于生成大范围（乃至全球）的DEM或监测地表位移具有广阔的应用前景，其中SAR复数图像序列的精确配准是保证生成有效干涉相位图的重要环节之一。本文分析了卫星InSAR系统中所涉及的几种坐标系统变换问题，并提出了基于此的几何配准方案，即基于卫星轨道状态矢量、SAR成像几何进行配准的算法；同时，还设计了基于几何配准结果和能量影像相关技术的配准算法，最后使用ERS－1／2、JERS－1和RADARSAT卫星获取的3种SAR复数图像对分别做几何配准和相关配准试验和比较，并对卫星SAR图像质量和轨道数据质量作了定性分析。     

浅谈基于全数字摄影工作站的等高线立体采集方法

地形图等高线是4D产品的基本要素,等高线的采集精度直接决定着4D产品的质量.根据作业实践,提出等高线立体采集的方法与采集时常见问题及其对策.本文对类似的4D产品的等高线采集与编辑有一定的借鉴和参考价值.     

关于基础地理数据几个问题的探讨

基础地理数据是国家战略性基础信息资源,是信息化建设的数据框架平台,在政府决策、国民经济各部门和大众生活中有着越来越广泛的应用.然而,基础地理数据在其定义、范围、特性等方面至今尚不十分明确,在应用等方面存在一系列的问题,本文主要就这几个方面的问题进行了探讨.     

浅谈全数字航测内业“4D”产品生产技术的进展

分析了基于全数字摄影测量方法进行"4D"产品生产的技术进展情况,并给出了当前最为常用的生产流程图,同时也讨论了生产相关方面不同程度的技术进步.     

SZ-4雷达高度计及其在轨测量结果

SZ-4雷达高度计搭乘神舟4号飞船（SZ-4）于2002年12月30日发射入轨,按预定模式工作,获得了大量有效的观测数据。SZ-4雷达高度计是中国第一个上星工作的实验性海洋雷达高度计,为中国海洋动力环境卫星的发展奠定了基础。本文系统地论述了SZ-4雷达高度计系统方案、系统实现和在轨测量结果。     

基本比例尺地形图元数据管理系统的建立

论述了基本比例尺地形图元数据管理系统建立的背景和意义;提出了元数据和数据集一体化管理的思想;介绍了系统的数据库结构、系统的网络体系结构及系统功能;详细阐述了基于C＼S模式,利用VB6.0,Oracle9i和OO4O进行系统开发的过程.     

在GEOSTAR下北京多比例尺DOM建库设计方案研究

数字正射影像图DOM(digital orthophoto map)是4D产品之一，应用日益广泛。本文从DOM建库的目的、原则、建库过程等方面阐述了DOM建库方案，并展望了DOM发展前景。     

搭载POS的SWDC-4航摄试验分析

本文主要介绍了SWDC-4搭载POS的一次航飞试验情况,探讨二者集成工作的可行性以及POS精度的可靠性。通过传统空中三角测量(空三)加密方式与POS获取的每个摄站外方位元素进行对比与分析,探讨POS应用于SWDC-4的方式方法。结果表明:在精确检校出POS与相机安装的固定角度基础上,POS技术可以成功应用到SWDC-4相机上,而且有望取代空三加密的过程,大幅提高航测数据后处理的工作效率。     

SMS4算法在嵌入式系统中的硬件实现方法

提出了一种在嵌入式系统中使用FPGA(filed programmable gate array)实现国家对称密码算法SMS4算法的方法,并在实际系统中进行了设计验证.试验结果表明,使用硬件实现的加密算法可以大大提高嵌入式系统的加解密速度,在不增加嵌入式系统负担的情况下,提高了其安全性.     

基于4G一体化技术的快鸟巡检系统

提出4G一体化技术的新概念,介绍4G技术集成的方法,对基于4G技术的快鸟巡检系统的工作原理、系统特点和应用范围作详细介绍,并对4G一体化技术和快鸟巡检系统的发展进行展望。     

浅谈VirtuoZo或JX4立体数据自动转换、

通过将全数字立体测图仪立体测图数据自动转化为CASS软件所要求的数据格式,实现自动编辑功能,从而实现自动化编辑DLG成果,对航测法CASS软件格式成图探索出一条新的途径,对实际生产具有指导意义.