NOAA AVHRR 1B数据的几何精纠正

文文在对ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ像元畸变特点分析和ＩＢ格式中的定位数据质量评价基础上，确定ＩＢ格式中的定位数据。尽管绝对精度很差，但相对精度较好，可以用来进行像元的相对定位，确定像元的大小和形状，在此基础上，提出了ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ像元畸变校正方法。校正后的图像经多项式纠正后，多时相复合和与辅助数据相复合的效果很好，误差为半个像元级。     

NOAA气象卫星AVHRR 1A.5数据集的定位处理研究

本文主要研究对异于ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ１Ｂ数据集的ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ１Ａ．５数据集的定位,提出了非地标导航的定位处理方法。并在大量实验的基础上指出,从原始数据图像到等经纬度投影图的纠正过程中不宜采用间接的多项式拟合法。     

NOAA气象卫星AVHRR1A.5数据集的定位处理研究

本主要研究对民是于ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ１Ｂ数据集的ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ１Ａ．５数据集的定位,提出非地标导航的定位处理方法。     

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。     

大气折射对光学卫星遥感影像几何定位的影响分析

采用ISO国际标准大气模型和Owens大气折射系数算法,根据大气层内不同纬度和海拔高度处的大气折射系数分布规律,把地球大气简化为对流层和同温层的双层均匀球形大气,从在轨光学卫星CCD探元视线出发,使用视线跟踪几何算法,计算不同侧视角下大气折射产生的几何位置偏差。结果表明,大气折射几何偏差随卫星观测角的增加而非线性迅速增加。当卫星运行在650km的太阳同步轨道,侧视30°成像时,大气折射产生约2.5m的几何偏差;卫星侧视45°成像时,大气折射产生约9m的几何偏差。在高分辨率敏捷卫星成像和宽视场卫星遥感图像的严密几何定位处理中,使用本文提出的大气折射几何偏差算法和严密几何定位大气折射校正模型,在地心地固坐标系下补偿严密几何模型中存在的大气折射偏差,能够进一步提升高分辨率卫星遥感图像的无控几何定位精度,应用于我国高分系列卫星遥感图像地面几何定位处理。     

利用NOAA－AVHRR资料提取水体信息的初步研究

本文讨论了应用ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ资料来提取水体信息的方法。采用ＡＶＨＲＲ一、二通道（下面简写为ＣＨ１、ＣＨ２）获得的地面反射率数据构成的归一化植被指数（ＮＤＶＩ）来识别水体，并初步提出了应用模糊数学的方法提取混合像元中的水体面积信息的技术思路。     

NOAA－AVHRR图像大气影响校正方法研究及软件研制第一部分 原理和模型

大气影响是遥感定量化应用的主要障碍之一。本文首先分析了大气对遥感图像产生的各种影响并对影响程度进行了一般的阐述，然后在原理和方法上对典型的大气影响校正算法进行了总结。通过分析我们认为，为了校正遥感图像所受到的大气影响，定量地获取当时当地的大气条件是完成这一工作的必要条件，而且是非常重要的条件之一。为此，我们提出了利用ＮＯＡＡ星载垂直探测器资料即ＴＯＶＳ资料，结合使用气溶胶模型，通过大气辐射传输模型，建立地面辐射量与卫星测量值之间的关系，并完成了对ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ图像的大气影响校正。在此基础上对我们的模型和算法进行了详细论述。这一模型是一套适用于发展业务软件的校正模型，软件发展完善后将为ＮＯＡＡ－ＡＶＨＲＲ数据的定量化应用打下基础。     

卡尔曼滤波器在卫星遥感影像大地校正中的应用

在卫星遥感图像的预处理中,通过系统校正可以基本上消除影像内部的变形误差。然而,整幅影像的大地定位误差仍然是很大的,甚至几百米至1公里的数量级。本文介绍利用少量的地面控制点,采用递归算法而不是批处理算法,大大地提高大地定位精度。在单幅影像处理中,可以重新对卫星的轨道参数与姿态参数进行估值,从而提高影像的大地定位精度。在一条轨道上连续的多幅影像中,可以预报下一幅影像的大地位置,从而对那些不具有地面控制点的影像的大地校正中,实现外推计算。文中介绍并推导了卡尔曼滤波器方程中的转移矩阵和测量矩阵的系数,并推荐用数值回归的办法求得其数值解。文中最后介绍模拟试验及算法计算结果,并讨论其优缺点。     

基于ALOS PALSAR数据的卫星轨道拟合方法

以ALOS PALSAR数据为例,介绍了多项式轨道拟合法和轨道根数描述法两种卫星轨道描述方法。利用这两种方法确定了任意时刻的卫星轨道状态矢量,并结合数学软件Matlab进行计算,比较了两种方法的精度。实验结果表明,多项式轨道拟合法比轨道根数描述法的拟合精度更高,与原始数据的误差更小。卫星轨道拟合的目的在于提高雷达定位精度,对雷达数据校正及其相关研究具有重要意义。     

基于四元数法的航向修正算法分析

目前载体的姿态解算已成为捷联式惯性导航系统精确导航的研究热点。为了减少由于陀螺仪漂移带来的航向误差,提出了一种基于启发式漂移消除算法(HDE)的改进航向修正方法。该方法采用四元数法解算载体航向,利用行人在室内环境下,行走直线时航向角偏差直接对行人航向进行修正,然后推算行人航向轨迹。实验采用低成本的智能手机,对比分析了不同采样频率以及二阶龙格-库塔法与四阶龙格-库塔法更新四元数解算航向角的精度,试验结果表明,提高采样频率能减小航向解算误差,提高定位精度。该算法对导航定位研究有一定的参考价值。      

我国第一颗民用三线阵立体测图卫星——资源三号测绘卫星

2012年1月9日,我国成功发射了第一颗民用三线阵立体测图卫星"资源三号测绘卫星",资源三号测绘卫星配置2台分辨率优于3.5 m、幅宽优于50 km的前后视全色TDI CCD相机,1台分辨率优于2.1 m、幅宽优于50 km的正视全色TDI CCD相机和1台分辨率优于5.8 m的多光谱相机;为了保证精度精度和可靠性,资源三号测绘卫星采用大平台、并配置双频GPS以及多个陀螺,经过处理,资源三号无控制点直接定位优于15 m,带控制点高程精度优于3 m,平面精度优于4 m,完全满足1∶50 000测图精度。     

Improving georeferencing accuracy of Very High Resolution satellite imagery using freely available ancillary data at global coverage

ABSTRACT

While impressive direct geolocation accuracies better than 5.0?m CE90 (90% of circular error) can be achieved from the last DigitalGlobe’s Very High Resolution (VHR) satellites (i.e. GeoEye-1 and WorldView-1/2/3/4), it is insufficient for many precise geodetic applications. For these sensors, the best horizontal geopositioning accuracies (around 0.55?m CE90) can be attained by using third-order 3D rational functions with vendor’s rational polynomial coefficients data refined by a zero-order polynomial adjustment obtained from a small number of very accurate ground control points (GCPs). However, these high-quality GCPs are not always available. In this work, two different approaches for improving the initial direct geolocation accuracy of VHR satellite imagery are proposed. Both of them are based on the extraction of three-dimensional GCPs from freely available ancillary data at global coverage such as multi-temporal information of Google Earth and the Shuttle Radar Topography Mission 30?m digital elevation model. The application of these approaches on WorldView-2 and GeoEye-1 stereo pairs over two different study sites proved to improve the horizontal direct geolocation accuracy values around of 75%.     

FY-3B微波成像仪资料的地理定位误差与订正

风云3号B星(FY-3B)上的微波成像仪(MWRI)通过10.65 GHz,18.7 GHz,23.8GHz,36.5 GHz和189.0 GHz5个频率的双极化通道对地球表面进行监测。自卫星发射至今,MWRI资料的地理定位误差还未进行深入研究。为了提高FY-3B MWRI L1级数据地理定位精度,基于海、陆响应的升、降轨亮温差理论NDM(Node Differential Method),通过卫星位置和速度矢量建立卫星姿态模型、采用非线性最优化方法估计卫星姿态偏差,进而对MWRI 89 GHz通道的地理定位误差进行分析与订正。结果表明,2015年1—9月份俯仰、滚动和偏航角度的平均偏差分别为-0.220°,0.068°和0.062°,对应沿轨误差大约3—4 km,跨轨误差小于1 km。定位误差订正后,地中海、澳大利亚区域海岸线附近的升降轨亮温差明显减小;观测亮温在红海和南美洲东南部区域的分布和海岸线更加吻合,定位精度得到明显提高。     

基于困难地区的无人机影像像控点布设研究

近几年来,GPS/INS组合的导航系统——POS系统已逐步成熟,并应用于无人机飞控系统,虽然POS精度不是很高,但是其实现了影像外方位元素的直接获取,并且摆脱了传统摄影测量对大量地面控制点的严重依赖,方便了影像像控点的布设。同时,为了使成果DOM精度达到项目要求,少量控制点的布设仍不可避免,为此,如何合理选取困难地区像控点布设方案成为工程项目中急需解决的问题。为了获取针对困难地区的像控点合理布设方案,本文基于甘肃陇南地区土地确权项目,通过对测区无人机影像采用不同的像控点布设方案进行空三平差处理,分析正射影像图的平面精度情况来选取适合当地的布设方案。实验结果表明,在满足生产精度的前提下,适当放宽国家规范的像控点布设要求的同时,给出困难地形的像控点布设方案,能极大提高像控点测量野外作业效率,并且可以在其他测区推广使用。     

SPOT HRG影像无控制正射纠正实验与精度分析

本文根据影像正射纠正的基本原理和方法,提出了无控制点条件下的影像正射纠正理论估算公式,并据此公式对无控制条件点下的影像进行正射纠正理论精度估算,表明了在SRTMDEM支持下进行SPOT影像正射纠正具有较高的精度。并按此方法对杭州、重庆和大庆三个不同地形的区域制作DOM,然后利用我国1:1万地形图对其进行精度评定,实验结果证明正射纠正精度估算公式正确,同时利用SRTMDEM对SPOTHRG进行正射纠正得到的影像能够满足1:50000测图精度的要求。     

Modeling and sensitivity analysis of navigation parameter errors for airborne synthetic aperture radar stereo geolocation

For the high-resolution airborne synthetic aperture radar (SAR) stereo geolocation application, the final geolocation accuracy is influenced by various error parameter sources. In this paper, an airborne SAR stereo geolocation parameter error model, involving the parameter errors derived from the navigation system on the flight platform, has been put forward. Moreover, a kind of near-direct method for modeling and sensitivity analysis of navigation parameter errors is also given. This method directly uses the ground reference to calculate the covariance matrix relationship between the parameter errors and the eventual geolocation errors for ground target points. In addition, utilizing true flight track parameters’ errors, this paper gave a verification of the method and a corresponding sensitivity analysis for airborne SAR stereo geolocation model and proved its efficiency.     

Modeling and sensitivity analysis of navigation parameter errors for airborne synthetic aperture radar stereo geolocation

For the high-resolution airborne synthetic aperture radar (SAR) stereo geolocation application, the final geolocation accuracy is influenced by various error parameter sources. In this paper, an airborne SAR stereo geolocation parameter error model, involving the parameter errors derived from the navigation system on the flight platform, has been put forward. Moreover, a kind of near-direct method for modeling and sensitivity analysis of navigation parameter errors is also given. This method directly uses the ground reference to calculate the covariance matrix relationship between the parameter errors and the eventual geolocation errors for ground target points. In addition, utilizing true flight track parameters’ errors, this paper gave a verification of the method and a corresponding sensitivity analysis for airborne SAR stereo geolocation model and proved its efficiency.     

一种卫星遥感图像目标位置快速精校正的新方法

从遥感图像目标识别处理等应用特点出发,提出一种卫星图像目标位置精校正的新方法。直接在系统级几何校正的遥感图像上检测目标及其附近的地面控制点,然后进行异常控制点检测,最后利用正常控制点对目标地理位置实施精校正。同时提出一种基于局部区域最大团的异常控制点自动检测方法。实验结果表明,所述方法在保证目标定位精度的同时,可显著提高目标地理位置精校正的速度。     

面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位

针对当前矢量地图导航缺乏真实环境信息,而视觉地理定位依赖海量图像标注数据的问题,提出了一种面向虚实融合的单体建筑物实时识别与定位方法。该方法以智能手机为载体,利用轻量级深度网络SSD(single shot detector)实时检测手机视频流中的建筑物对象类别,通过调用手机内置传感器获取当前定位信息与拍摄视角,并以矢量地图信息为辅助,在仅需识别出建筑物类别的情况中,准确获得单个建筑物的属性与定位信息,并与矢量地图进行叠加可视化,最终达到真实地理环境与矢量地图融合的增强导航。随机采集了550张建筑物图像,经过处理标注后作为训练标签,在计算机上训练SSD的建筑检测功能并且进行验证;将训练好的SSD网络模型迁移到移动端,结合地理围栏方法与手机传感器开发可识别建筑单体信息的增强导航系统,将系统部署在手机上进行测试。实验结果表明,该方法可充分利用矢量地图与实景图片的互补信息,在仅需少量建筑物标注样本的情况下,实现单体建筑物信息增强的手机端地图导航,有效缓解了矢量地图定位不够直观的问题。     

天绘一号03星定位精度初步评估

天绘一号卫星是我国第一颗传输型立体测绘卫星,主要用于无地面控制点条件下高精度定位及1∶5万比例尺地形图测绘。01、02星分别于2010年8月24日及2012年5月6日成功发射,03星于2015年11月26日发射,目前3颗星在轨正常运行。01星定位精度经过系统检测后,定位精度为10.3 m/5.7 m(平面/高程),02星定位精度与01星精度相当。本文首先简要介绍了天绘一号卫星的总体概况及其地面处理系统中的关键技术,重点对03星的无控定位精度进行初步试验评估。通过国内外3条航线的试验发现,03星较02星精度有较大提高,在无地面控制点条件下可实现平面7.2 m、高程2.6 m的定位精度。