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国土资源遥感  2018, Vol. 30 Issue (2): 60-66    DOI: 10.6046/gtzyyg.2018.02.08
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基于观测角信息的HJ-1A/B卫星光学影像几何精纠正
杨亮1(), 贾益2, 江万寿1(), 张过1
1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,武汉 430079
2.长光卫星技术有限公司,长春 130000
High precision geometric rectification of HJ-1A/B CCD imagery based on satellite observation angle information
Liang YANG1(), Yi JIA2, Wanshou JIANG1(), Guo ZHANG1
1.State Key Laboratory of Information Engineering in Surveying, Mapping and Remote Sensing,Wuhan University,Wuhan 430079, China
2.Chang Guang Satellite Technology Co., Ltd., Changchun 130000, China
全文: PDF(2215 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

现有国产环境卫星光学影像标准数据产品为二级影像,采用系统几何纠正的方法生成,未消除地形起伏引起的影像变形; 而这种二级影像产品不包含严格成像模型信息,对地形起伏较大的区域,难以采用现有纠正方法可靠地进行几何精纠正。针对这一问题,提出一种基于观测角信息的几何纠正方法。采用标准影像产品附带的观测角数据恢复影像光束,建立近似成像几何模型,使该卫星光学影像标准数据产品可按正射纠正的方式进行几何精纠正,从而有效消除地形起伏的影响。实验表明,方法相对于现有精纠正方法,提高了中等空间分辨率卫星影像几何纠正的精度和稳定性。

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杨亮
贾益
江万寿
张过
关键词 中等空间分辨率卫星影像几何纠正观测角有理函数模型    
Abstract

The available standard products of the domestic satellite HJ-1A/B CCD image are level II images, which are generated with systematic correction without considering the distortions caused by terrain undulation. Lacking of the geometric imaging model, it is difficult to do a reliable image rectification on the level II image with the existing methods in the range with big terrain undulation. To solve this problem, the authors propose a method to reconstruct the imaging geometric model based on the observation angle information, which is stored in a SatAngle.txt file. With the reconstructed RPC model, the HJ-1A/B CCD image can be orthorectified just like an original image with rigorous imaging geometric model. The experimental results show that the proposed method can effectively improve the rectification precision and the stability of geometric model fitting.

Key wordsmedium-resolution satellite image    geometric rectification    observation angle    RPC model
收稿日期: 2016-11-07      出版日期: 2018-05-30
:  TP751.1  
基金资助:国家高技术研究发展计划“863”项目“星机地综合定量遥感系统与应用示范(二期)”(编号: 2013AA12A301)
通讯作者: 江万寿
引用本文:   
杨亮, 贾益, 江万寿, 张过. 基于观测角信息的HJ-1A/B卫星光学影像几何精纠正[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(2): 60-66.
Liang YANG, Yi JIA, Wanshou JIANG, Guo ZHANG. High precision geometric rectification of HJ-1A/B CCD imagery based on satellite observation angle information. Remote Sensing for Land & Resources, 2018, 30(2): 60-66.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2018.02.08      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2018/V30/I2/60
Fig.1  影像的观测角与高程起伏引起的畸变
Fig.2  根据角度信息建立的RPC拟合空间控制格网
Fig.3  3种实验方案流程
Fig.4  不同纠正方法结果的行方向误差曲线
实验
数据
纠正
方案
变换
模型
mx my maxVx maxVy
HJ-1A
CCD1
方案1 二次多项式 4.74 1.79 22.8 6.2
三次多项式 4.65 1.34 24.1 7.2
方案2 扩展DLT+
二次多项式
1.56 1.59 6.1 5.4
扩展DLT+
三次多项式
1.38 1.09 4.8 5.4
方案3 二次RPC+
二次多项式
1.46 1.50 5.0 5.7
二次RPC+
三次多项式
1.27 1.06 4.7 5.2
  影像1纠正误差
实验
数据
纠正
方案
变换
模型
mx my maxVx maxVy
HJ-1 B
CCD1
方案1 二次多项式
三次多项式
3.48 1.27 15.1 4.1
3.03 1.00 11.9 3.5
方案2 扩展DLT+
二次多项式
1.25 1.10 4.3 3.1
扩展DLT+
三次多项式
1.02 0.86 3.0 3.1
方案3 二次RPC+
二次多项式
1.15 1.08 3.7 3.2
二次RPC+
三次多项式
0.89 0.80 2.6 3.0
  影像2纠正误差
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