整合式光学卫星影像区域平差.PDF

航測及遙測學刊 第十四卷 第四期 第237-253 頁 民國98 年 12 月 237 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 14, No.4, December 2009, pp. 237-253 整合式光學衛星影像區域平差 1* 2 張紋綺 陳良健 摘 要 衛星影像幾何處理可分為嚴密幾何模式和有理函數模式。嚴密幾何模式又可細分為光束法及直接地 理對位，其中的直接地理對位是以星曆資料為基礎，需較佳的起始值，所以對地面控制點的需求較少。 而有理函數模式是使用兩個多項式的比值來建立物空間與像空間的轉換關係，標準化的數學形式較嚴密 幾何模式簡易。實際的應用上，有些衛星公司僅提供有理函數轉換係數，有些衛星公司僅提供星曆資料。 當兩類的衛星影像要進行整體平差時，則需考量異質模式間之整體平差，因此嚴密幾何模式與有理函數 模式有其整合之必要性。 本研究結合直接地理對位及有理函數模式進行整體平差。研究重點為兩種異質數學模式間之整合處 理。主要工作項目包括直接地理對位及有理函數模式之建立，配合數值地形模型進行高程控制，並以最 小二乘配置法補償局部系統誤差。實驗內容分別測試本文提出之異質整合模式與其它同質性整體平差之 方法之比較、分析連結點數的增加對於成果之影響，與針對不同空間解析度之影像進行整合處理與分析。 精度評估分為兩部份，分別為地面定位坐標誤差和影像間之相對偏移量。實驗成果顯示，本研究所提出 之異質整合模式可有效改善影像間幾何一致性。 關鍵詞：直接地理對位、有理函數模式、區域平差、最小二乘配置法 嚴 密 幾 何 模 式 可 細 分 為 光 束 法 (Bundle 1. 前言 Adjustment)(Chen and Lee, 1993; Toutin et al., 2003; Robertson, 2003) 及 直 接 地 理 對 位 (Direct 遙測領域中，影像套合與影像鑲嵌是常見的影 Georeferencing)(Chen and Chang, 1998; Dowman 像處理程序。其兩種程序所使用的資料，可能為不 and Michalis, 2003; Yastikli and Jacobsen, 2005; 同感測器或不同時期之影像。為了使套合或鑲嵌之 Weser et al., 2008) 。源引共線式，光束法是將方位 精度良好，需要將影像校正至相同之基準，因此影 參數視為未知數，利用光線交會幾何，直接求解方 像之幾何改正模式是必要的。依據 Toutin (2004)衛 位參數。直接地理對位亦使用共線式，以星曆資料 星影像幾何處理可分為嚴密幾何模式 (Rigorous 為基礎，對衛星軌道進行微調，以取得精密的方位 Sensor Model, RSM)(Poli et al., 2004)和有理函數模 參數。比較兩種處理方式，直接地理對位所使用之 式 (Rational Function Model, RFM)(Fraser et al., 星曆資料必需要有好的品質，因此對地