当前主要的资源遥感卫星平台剖析.ppt

遥感卫星平台与影像几何校正 * 普通的相机和航空摄影测量（航空遥感）用该种成像方式 　佳能（Canon） EOS 7D （EF-S 18-135mm f/3.5-5.6 IS镜头） 一般的常用称呼如下：  　　焦距 视角 称呼  　　17mm 180°鱼 眼  　　21mm 90°超广角  　　28mm 74°广角  　　35mm 62°准广角  　　50mm 47°标准  　　85mm 28°中 焦  　　105mm 23°中 焦  　　135mm 18°中 焦  　　200mm 12°长 焦  　　300mm 8°长 焦 * * 高中物理，凸透镜成像；数码相机和航空摄影测量的成像方式 美国陆地卫星Landsat 1 的传感器为MSS 7个波段，1、2、3、4、5、7波段16个探测器，TM6为4个。 TM为美国陆地卫星 LandSat 5 的传感器 * * * ?Sa0a 相似于?SA0A 所以δh= ? hf/H ? AA0A’ 相似于?SNA’ 所以 ? h=h（R+? h）/H ? Sna0 相似于?SNA0 所以R=rH/f δh= ? hf/H=h fR /HH=rh/H * B多中心投影 卫星自北向南运行的同时，地球由西向东自转，由于卫星图像每条扫描线的成像时间不同，因而造成扫描线在地面上的投影依次向西平移，最终发生扭曲。 * 摆扫式成像系统特点 利用平台的行进和旋转扫描镜，对与平台行进的垂直方向的地面（物平面）进行扫描 包括： 热红外扫描仪 NOAA/AVHRR、MODIS 、MSS/TM等多光谱扫描仪 同一扫描行分辨率不同 aθ=a0sec2 θ θ 扫描原理 以MSS为例 扫描轨迹 MSS只由西向东扫描，不回扫（又东向西） TM包括回扫，7个波段，共100个，TM的1、2、3、4、5、7波段有16个探测器，TM6为4个。 卫星运行方向 推扫式成像 中巴资源卫星、SPOT5的HRG、 IKONOS、QuickBird等的CCD传感器、北京1号小卫星 类似于缝隙摄像机 推扫式扫描仪特点 空间分辨率高 全色和多光谱数据采用不同的CCD传感器成像 能够侧摆成像 北京1号小卫星侧摆±30度 中巴资源卫星±32度 SPOT 5的扫描方式 三种扫描方式 同轨立体成像 三台扫描仪 宽扫描 * 影像几何畸变与校正 * 1遥感器本身引起的畸变 遥感器本身引起的几何畸变与遥感器的结构、特性和工作方式不同而异。这些因素主要包括： 1）?透镜的辐射方向畸变像差； 2） 透镜的切线方向畸变像差； 3）?透镜的焦距误差； 4）?透镜的光轴与投影面不正交； 5）?图像的投影面非平面； 6）?探测元件排列不整齐； 7）?采样速率的变化； 8）?采样时刻的偏差； 9) 扫描镜的扫描速度变化 。 * 例如扫描形式成像的MSS，产生的几何畸变主要是由于扫描镜的非线性振动和其它一些偶然因素引起 全景畸变：全景投影的像面不是一平面，而是一个柱面 ya=f.tanθ * 2外部因素引起的畸变 影响图像变形的外部因素包括： 1）?遥感器外方位元素变化的影响 2）地形起伏 3）地球的曲率 4）大气密度差引起的折射 5）地球自转的影响 * 遥感器轨道位置和姿态引起的误差 中心投影框幅式摄像图像变形 * 遥感器轨道位置和姿态引起的误差 扫描成像 例如 MSS、TM等 * 投影差：因地形起伏引起的像点位移， ，称为像片投影差；对应在地面部分为地面投影差。 S n N R r A0 A’ ?h h a0 a H-h f H A 地面点 像点 中心投影 在x，y方向上的分量：δxh=xh/H δyh=yh/H M * 对于逐点摆扫式成像： 对于推扫式成像： 投影差只发生在y方向上（扫描方向） 投影差只发生在y方向上（扫描方向） * 地球曲率引起的图像畸变 地球曲率引起的像点位移与地形起伏类似，低于水平面 * 大气折射引起的图像畸变 大气层不是一个均匀的介质，它的密度随离地面高度的增高而递减，所以电磁波在大气中，不是直线，而曲线。 * 地球曲率、大气折光和地形起伏引起的误差 扫描成像 框幅成像 * 地球自转引起的误差 当卫星由北向南运行的同时，地球也由西向东自转，由于卫星图像每条扫描线成像的时间变化，造成扫描线在地面上的投影依次向西平移，最终使得突袭那个发生扭曲。 地球静止轨道环境业务卫星(GOES，Geostationary Operational Environmental Satellites) GMS 日本气象卫星 * * 气象卫星按轨道的不同分为太阳同步轨道（极轨道）气象卫星和地球静止轨道气象卫星；气象卫