利用多光谱影像检测资源三号卫星平台震颤

卫星平台震颤是影响高分辨率卫星成像质量的因素之一,会引起影像模糊和内部畸变。本文从资源三号卫星多光谱相机的成像特点和多光谱影像配准误差影响因素入手,理论推导和仿真分析了卫星平台震颤对配准误差的影响规律,在此基础上提出了基于多光谱影像高精度密集匹配的平台震颤检测方法和流程,最后利用不同波段、不同时间的成像数据进行试验。试验结果表明资源三号卫星在试验数据成像阶段存在约0.6Hz的平台震颤,且垂轨方向震颤幅值大于沿轨方向,同时引起波段间相同频率周期性配准误差。检测结果为进一步提高资源三号处理精度提供了可能,也为卫星平台震颤源的分析和优化卫星平台设计提供了重要参考依据。     

高分辨率光学卫星影像平台震颤几何精度影响分析与处理研究综述

卫星平台震颤是卫星受到内外部因素影响引发的一种幅值较小的颤振响应。随着空间分辨率的提高,平台震颤成为影响高分辨率卫星影像高精度处理与应用的关键因素。首先对遥感卫星影像平台震颤分析与处理的国内外现状进行了概述,然后总结了高分辨率光学卫星平台震颤地面处理框架,对震颤姿态确定、震颤误差检测与建模以及震颤畸变校正3个关键技术进行了阐述,最后对未来超高分辨率光学卫星平台震颤分析与处理的发展方向进行了展望。     

多平台MC-SBAS长时序建模与形变提取方法

卫星时序差分雷达干涉已在区域地表形变监测中展现出极好的应用潜力,但因受卫星寿命及重访周期等因素的限制,单一卫星平台很难为长时间跨度(如5~10年)的时序形变计算与分析提供数据源。为扩展区域地表形变监测的时间跨度,本文提出了基于模型约束的短基线集(MC-SBAS)时序干涉方法,即使用非线性形变模型约束SBAS分析与处理,达到不同卫星平台数据融合和形变监测效率提高的目的。研究选取美国南加州地区为试验区域,使用2002—2005年获取的10幅ERS SAR影像和2004—2008年获取的20幅EnviSat ASAR影像,基于MC-SBAS提取该区域时序形变信息,时间跨度扩展为6.5年;以6个GPS站时序观测数据为参考,对MC-SBAS结果和常规SBAS结果进行了对比验证。分析表明,MC-SBAS、SBAS与GPS形变结果的均方根误差分别为8.7和11.7mm,MC-SBAS形变序列的连续性得到有效改善,而且形变监测精度得到提高。     

航天简讯

(1)俄拟推出 1ｍ商业遥感卫星系列。俄罗斯赫鲁尼切夫国营研究与生产航天中心计划推出名为“监视者”(Ｍｏｎｉｔｏｒ)的 1ｍ分辨率商业遥感卫星系列。这些卫星基于该中心的“快艇”(Ｙａｋｈｔａ)卫星平台 ,重约 6 75～ 85 5ｋｇ ,将用“轰鸣”火箭发射 ,运行在 4 80ｋｍ高的太阳同步极地轨道上。据称 ,利用仅 6 5ｃｍ的小型ＶＳＡＴ(甚小孔径终端 )个人地面接收终端即可直接接收到这些卫星的图像数据。(2 )“雷达卫星 2”平台通过设计评审。 2 0 0 2年 1月 8日 ,主管加拿大“雷达卫星 2”的ＭＤＡ公司说 ,该卫星平台已通过了严格的设计评…     

第三章 测绘仪器的防锈

测绘仪器在使用和保管过程中,除了物镜等光学零件生霉、起雾对仪器有影响外,金属零件的长锈对仪器也是很有危害的。测绘仪器的导轨、轴系长了锈,影响了仪器的精度和寿命。当金属和周围介质相接触时,由于发生化学作用或电化学作用而引起的破坏叫做金属腐蚀。金属的长锈过程,包括化学过程和电化学过程。单纯由化学作用而引起的长锈叫做化学腐蚀。当金属和电介质溶液接触时,由电化学作用而引起的长锈叫做电化学腐蚀。     

利用系统几何纠正提高ALOS PRISM影像有理函数模型精度的研究

有理函数模型（RFM）作为一种通用的传感器几何模型在星载推扫式光学卫星影像的处理中得到了广泛的应用。但是,ALOS卫星平台高频颤振引起RFM在替代PRISM传感器校正产品的严密成像几何模型时精度低,使得传感器校正产品的RFM精度无法满足测绘应用中提取DEM的需求。针对该问题,提出采用系统几何纠正产品替代传感器校正产品进行测绘生产的方法。首先通过对系统几何纠正产品特性的分析,建立系统几何纠正产品的三维几何模型,并从理论上论证该产品的三维几何模型可以被RFM高精度替代,可以支持测绘中DEM提取的应用。利用ALOS PRSIM传感器的前后视构建的立体像对,进行空间前方交会,验证了理论和方法的有效性。由于系统几何纠正产品与卫星平台无关的特性,该方法可以在其他星载推扫式光学卫星应用中推广。     

高分三号卫星总体设计与关键技术

高分三号(GF-3)卫星作为我国首颗自主研制的C频段多极化SAR卫星,突破了多项关键技术。卫星在明确SAR载荷的体制和基本配置的基础上,围绕SAR载荷的需求开展卫星平台适应能力的分析以及载荷与平台之间的匹配性研究,形成了一系列卫星特点和技术创新点,主要技术指标达到或超过国际同类卫星水平。     

红外临边探测发展现状

临边探测器垂直分辨率高,辐射信号的变化主要受大气参数影响,且辐射校准后几乎不受背景辐射影响,对痕量气体可探测性强,探测高度约为10—100 km,对臭氧层的大气遥感监测具有特殊意义。红外临边传感器经过40余年的发展过程,在通道数目、信噪比、可探测目标种类、冷冻技术、在轨寿命方面都有明显改进。本文以平流层O_3及其相关的痕量气体为中心,按照传感器搭载的卫星平台及卫星发射时间的先后顺序,比较了国际上已有的LRIR、LIMS、SAMS、ISAMS、CLAES、MIPAS、HIRDLS、TES共8个星载红外临边探测器的特性、探测目标、技术改进、性能提升等;介绍了红外临边探测大气成分的反演原理;总结了红外临边探测器在痕量气体,平流层云与气溶胶,重力波与极涡,非局部热力学平衡效应4个方面的应用成果。最后对红外临边探测的前景趋势提出了思考。     

基于恒星运动轨迹的卫星姿态抖动研究

卫星姿态的精度直接影响到地面定位的几何精度,然而由于各种因素的影响,卫星平台不可避免地存在着一定的姿态抖动现象。本文在研究星敏感器定姿过程中恒星亚像素质心时得出,恒星在星图中的轨迹线为一个圆弧曲线和一个约0.298 Hz的抖动的和,为将恒星运动轨迹纳入亚像素质心提取过程提供理论基础。     

星载分布式InSAR目标定位模型研究

针对星载二号分布式干涉合成孔径雷达系统目标定位的问题,以双基成像模型为基础,推导了雷达发射信号时刻与接收回波时刻卫星平台位置及速度发生变化的三维目标定位方程,给出了解算过程中的数据处理策略。文中采用星载分布InSAR干涉影像进行的无控制点条件下的定位和精度检测实验,验证了模型和数据处理策略的有效性和准确性。     

“天绘一号”卫星在轨性能评估

“天绘一号”卫星是中国新一代传输型摄影测量卫星, 由航天东方红卫星有限公司基于CAST2000小卫星平台研制。01星于2010年8月发射成功, 02星于2012年5月发射成功。经过在轨测试, 两颗卫星性能指标均达到设计要求。本文介绍了“天绘一号”卫星在轨性能测试的结果, 为该卫星后续业务化应用提供宝贵数据。     

地基伪卫星单历元三频组合逐级模糊度解算方法

为解决地基定位系统因基站固定导致几何多样性差,难以使用LAMBDA求解整周模糊度的问题.利用自差分双向时间同步原理,将双向观测值构建出消除钟差的公式.消去了时间误差的特性,将其作为双差测量值的替代,与三频模糊度解算(TCAR)算法相结合求解整周模糊度.在伪卫星平台的实验结果表明,能够实现快速单历元整周模糊度解算.     

基于偏移矩阵检校的SPOT-5遥感影像高精度直接定位

对于高分辨率遥感卫星,由于相机与卫星平台之间存在安装偏差而导致相机坐标系和卫星本体坐标系之间的不一致性,以及星历和姿态数据误差等综合误差将会对影像的定位精度产生影响。通过建立偏移矩阵检校模型,利用至少两个控制点对偏移矩阵进行检校,将检校的偏移矩阵用于影像直接定位可以提高定位精度。利用SPOT-5某地区影像数据对模型进行了实验验证,结果表明,偏移矩阵检校模型可以很好地减弱影像系统误差,从而验证了模型的可行性和正确性。     

改进井下永久金属导线点的构造和埋设方法

以往我矿埋设之金属点和其它各矿一样,根据生产测量规程介绍的,用直径25mm长为200mm头上代有十字线的铁橛埋在巷道底板底下100～200mm处。由于井下潮湿多水,并且有酸性作用,铁橛容易腐蚀生锈。另外由于巷道内经常维修铁道,遭受破坏,不易保存,寿命很短,起不到永久性的作用。     

大气环境卫星污染气体和大气颗粒物协同观测综述

空气污染作为一种重要的环境问题,直接影响人们的日常生活和身体健康。随着污染气体和颗粒物观测技术的逐步成熟,基于卫星平台的近地层大气污染物监测得到了快速的发展。本文概括性描述了大气环境关注的污染气体和大气颗粒物的主流遥感方法,对各方法的适用场景及优缺点进行了评述。尽管差分吸收光谱方法对污染气体的监测十分有效,但最优估计算法可进一步从多光谱信息中提取部分污染气体（例如：臭氧O₃、一氧化碳CO等）的分层信息,有助于更细致地刻画污染气体在整层大气中的垂直分布。对于大气颗粒物遥感方法,采用不同的技术手段进行地气解耦是算法的核心问题,增加光谱、角度、偏振以及时间序列信息都可有效增加算法的地气解耦能力。基于对污染气体和大气颗粒物反演算法的总结,从污染气体和颗粒物协同观测的角度对卫星平台及传感器的发展历程进行了梳理,论述了紫外、红外以及可见光波段的传感器协同观测的优势,展望了未来静止卫星星座的高时空分辨率大气污染监测能力以及中国卫星的贡献。还探讨了以近地面大气污染物监测卫星探测技术及遥感算法亟待解决的问题以及未来的可能发展方向。     

江苏省县域人口长寿水平空间差异与成因探索

基于我国第五、六次全国人口普查数据,利用3种人口统计方法进行了江苏省县域尺度人口长寿水平空间度量,并设计了改进的统计方法;借助GIS工具对县域长寿水平进行了聚类分析,研究了江苏省县域人口长寿水平与经济发展的关系.结果 表明:①预期寿命法与老龄死亡率法存在很强的空间一致性,表现为苏南地区人口长寿水平显著高于苏北地区,但长...     

SPOT 5无控制和基于严密成像模型定位的研究

以SPOT5高分辨率遥感影像为例,充分利用SPOT5辅助数据文件（Metadata.dim）中的位置和姿态数据,采用精确拟合推算出影像外方位元素的初值,通过一定的地面控制点,以经典的多中心投影共线方程作为条件,建立条件方程式,进行条件平差,解算出一个修正的矩阵,该矩阵包含了相机与卫星平台之间的夹角,以及轨道等多种因素所引起的误差,然后利用建立的模型进行定位。与SPOT5无控制定位相比,该方法对定位精度有显著改善。     

基于卫星平台的三线阵影像立体测绘方法研究

利用三线阵CCD（Charge Coupled Device）航天摄影测量技术实施无地面控制点条件下对地球及其他星球的测绘,实现对目标的三维高精度定位,是目前航天摄影测量与遥感领域的研究热点。本文针对三线阵CCD相机的成像原理和特点,研究了基于卫星平台的三线阵影像立体测绘方法,分析了卫星总体参数等对测绘精度的影响。同时,根据我国航天技术的现状和无地面控制点条件下的测绘精度要求,提出并简要论述了传输型卫星摄影测量系统的技术要点。主要研究内容和研究成果归纳如下：     

地基导航系统高性能快速定位算法

地基伪卫星的基站固定,其对于静态或者低动态的用户缺乏快速的几何变化,需要较长的观测历元来实现定位解算. 为了实现地基导航系统的精密单点定位的快速解算,针对该问题提出利用TIKHNOV正则化算法并与无人机搭载伪卫星平台来辅助地基伪卫星进行定位的方案. 通过仿真验证,TIKHNOV正则化的加入能够在一定程度上提高模糊度解算精度,而空中伪卫星搭载平台的加入不仅能够使得定位结果快速收敛,并且能够提高模糊度浮点解的定位精度,两者相结合能够使得定位算法达到最优化.      

投稿指南

正1.收稿范围《遥感学报》是中国精品科技期刊和中国遥感领域的权威学术刊物。学报主要刊登遥感及其相关领域的具有创新性、前沿性和探索性的学术论文。内容涉及遥感基础理论、技术方法以及遥感数据的应用,重点涵盖以下几个方面:遥感卫星平台;遥感载荷和传感器的设计与调试;遥感数据获取、分析和解译及通导遥融合技术;遥感数据处理方法;遥感在大气、海洋、农林、生态、环境、灾害、国土、资源、安全等各个领域的监测和应用。欢迎国内外学者赐作!