几种典型高分辨率商业遥感卫星系统..doc

几种典型高分辨率商业遥感卫星系统 1．2．1 IKONOS卫星系统 1． 基本情况 IKONOS是空间成像公司(Space Imaging)为满足高解析度和高精度空间信息获取而设计制造，是全球首颗高分辨率商业遥感卫星。IKONOS-1于1999年4月27日发射失败，同年9月24日，IKONOS-2发射成功，紧接着于10月12日成功接收到第一幅影像。 IKONOS卫星由洛克希德—马丁公司(Lockheed Martin)制造，重1600lb，由Athena II火箭于加利福尼亚州的范登堡空军基地发射成功，卫星设计寿命为7年。它采用太阳同步轨道，轨道倾角98.1o，平均飞行高度681km，轨道周期98.3min，通过赤道的当地时间为上午10:30，在地面上空平均飞行速度为6.79km/s，卫星平台自身高1.8m，直径1.6m。 IKONOS卫星的传感器系统由美国伊斯曼—柯达公司(Eastman Kodak)研制，包括一个1m分辨率的全色传感器和一个4m分辨率的多光谱传感器，其中的全色传感器由13816个CCD单元以线阵列排成，CCD单元的物理尺寸为12μm x 12μm，多光谱传感器分四个波段，每个波段由3454个CCD单元组成。传感器光学系统的等效焦距为10m，视场角(FOV)为0.931o，因此当卫星在681km的高度飞行时，其星下点的地面分辨率在全色波段最高可达0.82m，多光谱可达3.28m，扫描宽度约为11km。传感器可倾斜至26o立体成像，平均地面分辨率1m左右，此时扫描宽度约为13km。IKONOS的多光谱波段与Landsat TM的1—4波段大体相同，并且全部波段都具有11位的动态范围，从而使其影像包含更加丰富的信息。 IKONOS卫星载有高性能的GPS接收机、恒星跟踪仪和激光陀螺。GPS数据经过后处理可提供较精确的星历信息；恒星跟踪仪用以高精度确定卫星的姿态，其采样频率低；激光陀螺则可高频地测量成像期间卫星的姿态变化，短期内有很高的精度。恒星跟踪数据与激光陀螺数据通过卡尔曼滤波能提供成像期间卫星较精确的姿态信息。GPS接收机、恒星跟踪仪和激光陀螺提供的较高精度的轨道星历和姿态信息，保证了在没有地面控制的情况下，IKONOS卫星影像也能达到较高的地理定位精度。 2． 成像原理 与Landsat和SPOT-4卫星相比，IKONOS卫星的成像方式更加灵活，其传感器系统采用独特的机械设计，可以十分灵活地以任意方位角成像，偏离正底点的摆动角甚至可达到60o。IKONOS卫星360o的照准能力使其既可侧摆成像以获取异轨立体或缩短重访周期，也可通过沿轨道方向的前后摆动同轨立体成像，具有推扫、横扫成像能力。 IKONOS卫星能获取同轨立体影像。当卫星接近目标时，传感器光学系统先沿着轨道向前倾斜，照准目标区域并采集第一幅影像，接着控制系统操纵传感器向后摆动，大约100s后再次照准目标区并采集第二幅影像，如图1．1所示。由于IKONOS卫星利用单线阵CCD传感器，通过光学系统的前后摆动实现同轨立体成像。因此，相应的立体覆盖是不连续的。 3． CARTERRATM 系列产品简介 在Space Imaging必威体育精装版发布的IKONOS影像产品白皮书中，根据CE90(Circular Error at 90% Probability)及LE90(Liner Error at 90% Probability)的大小将IKONOS CARTERRA产品分为五级，分别称为Geo、Reference、Pro、Precision和Precision Plus，如表1.4所示。 表1.4 IKONOS卫星各级产品的基本信息 产品类型 定位精度 正射纠正 采集角度 构成立体 CE90 RMS NMAS Geo =50m N/A N/A 否 60o--90o 否 Reference =25.4m =11.8m 1:50000 是 60o--90o 是 Pro =10.2m =4.8m 1:12000 是 66o--90o 否 Precision =4.1m =1.9m 1:4800 是(GCP) 72o--90o 是 Precision Plus =2m =0.9m 1:2400 是(GCP) 75o--90o 否 (1)简单几何纠正产品。 a) CARTERRATM Geo产品：IKONOS的Geo级产品包括1m分辨率的全色影像、4m分辨率的多光谱影像以及融合后的1m分辨率的彩色影像，适用于宏观观察和判读。Geo级产品经过简单几何纠正，消除了影像采集引起的几何误差，并将影像按照统一的地面采样间隔(GSD)和给定的地图投影方式重采样。Geo产品没有消除地形起伏造成的影像移位，能达到的定