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遥感卫星影像精度纠正试验研究

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韩泳敬

摘要隨着科学技术的快速发展，遥感技术也逐渐形成高空间分辨率和高光谱分辨率发展的趋势，并在城市规划、地籍调查管理、资源调查等领域得到了广泛应用。而快速、高精度纠正成了相关学者研究重点。在遥感影像生产中，成果精度主要体现在全色影像上。因此，为了提高项目的生产效率，本文对卫星遥感影像制作项目DOM成果影像精度纠正进行试验研究，并以广东省作为试验区域，通过选取不同控制点的遥感卫星全色影像进行比较，并对产生的误差进行比较。

关键词卫星遥感影像全色影像精度分析

中图分类号：V55;TP7文献标识码：A文章编号：1007-0745（2021）09-0001-04

1试验概况

1.1现状概述

近年来，在优于一米遥感卫星影像制作项目中，使用2014年的广东省第一次地理国情普查正射影像项目影像成果作为影像定向纠正参考底图，因其时像和实地地物距今均变化较大，软件自动定向匹配效果逐年不佳，已不能满足项目生产需要。需使用时相较新且满足精度要求的影像成果替代，以提高生产效率。

1.2试验目的

为提高项目生产效率，针对当前参考底图定向纠正自动匹配效果不佳的问题，选用2019-2020优于0.5米分辨率卫星遥感影像DOM制作项目DOM成果作为影像定向纠正新参考底图，验证采用新参考底图纠正制作的影像是否满足项目要求。

2资料情况

2.1基础原始影像

部、省卫星遥感中心统一分批推送的卫星遥感影像。分辨率优于1米，主要包括高分二号（GF2）、北京二号（BJ2）等，另外根据数据获取和有效覆盖情况，统一协调获取QuickBird、WorldView-1/2/3/4、Pléiadess-1A/1B、GeoEye-1等国外高分辨率卫星遥感影像，完成全省范围的覆盖。

2.2基础参考底图

2019-2020年优于0.5米分辨率卫星遥感影像DOM制作项目成果。坐标系为2000国家大地坐标系，高程系统为1985国家高程基准，tiff格式，分辨率为0.5米，平面精度中误差设计要求为：平地、丘陵±2.5米，山地、高山地±3.75米，成果平面精度均满足设计要求，由2018年-2019年采集的卫星影像和航摄影像生成，覆盖全省。

2.3精度检测影像

2015年生产的广东省高分辨率航空影像数据建设项目数字正射影像图。坐标系为2000国家大地坐标系，高程系统为1985国家高程基准;成图比例尺1：2000;TIFF格式;分辨率优于0.2米，平面精度中误差设计要求为：平地、丘陵±1.2米，山地、高山地±1.6米，成果平面精度均满足设计要求。由2013年-2015年采集的航摄影像生成，覆盖全省。

2.4基础高程资料

广东省数字高程模型更新项目数字高程模型成果。2000国家大地坐标系，高斯—克吕格3°分带投影、中央子午线分别为111°、114°、117°，1985国家高程基准，格网尺寸2米×2米，高程中误差精度设计要求为平地0.5米、丘陵0.7米、山地1.5米、高山地2米，成果均满足精度要求。范围覆盖全省，由2017-2018年航摄采集的激光点云生成。

3试验方案

3.1试验区概况

本次试验区域主要位于粤东、粤西、粤北、珠三角地区，原始影像数据源包括北京二号、高分二号、高景一号、WorldView等常用的卫星影像数据源，区域包括怀集县、廉江市、阳春市、普宁市、惠来县、阳山县、宝安区、梅县区、蕉岭县等，地形类型包括平地、丘陵、山地。

3.2试验方法

在遥感影像生产中，成果精度主要体现在全色影像上，因此本项目主要分析全色影像的纠正精度。

（1）以基础参考底图影像和基础高程资料为基础，抽取不同地形类型、不同数据源、分布在不同分辨率底图区域的卫星影像，使用影像处理软件全自动完成卫星影像的定向、纠正等处理步骤得到单景正射影像成果，对全自动处理得到的全色影像的精度、匹配点数量及其分布等进行分析，并使用高分影像对成果进行平面精度检测，统计分析其精度情况，分析以优于0.5米分辨率卫星遥感影像DOM制作项目成果影像作为参考底图的定向方法能达到的精度等级。[1]

（2）抽取部分不同类型原始影像进行全人工定向、纠正等处理步骤得到单景正射影像，分析无法自动选点或自动匹配点位不均匀、某个区域缺点等时利用人工进行选点（配准点数较少）的情况下正射影像的精度等级。[2]

本次使用PIEOrtho影像处理软件进行测试，软件可自动处理卫星影像定向匹配、纠正等影像常规操作，搭载国内外常用卫星RPC模型，支持国内外主流卫星影像自动化处理。软件处理时，纹理质量和几何均匀度等参数设置为一般，误差阈值设置为标准RPC模型误差阈值等影像纠正常规参数设置。试验具体流程如上图1所示。[3]

4试验结果分析

4.1全自动定向统计情况

通过全自动定向统计，