国产光学卫星的几何精度评价方法研究

发布时间：2018-03-10 21:25

本文选题：国产光学卫星　切入点：有理多项式模型　出处：《兰州交通大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近年来,我国高分辨率光学卫星技术高速发展,相继发射资源三号01星、高分一号和资源三号02星等等。由于卫星的制作和安装、轨道姿态以及成像目标自身的影响,使得原始卫星影像中存在畸变,需要利用误差模型对遥感影像的几何定位精度加以提高。影像常用的几何定位模型分为两种,一种为严密成像几何模型,另一种为有理函数成像几何模型。严密成像几何模型可以用来描述影像的内畸变和外畸变以及影像定位误差规律,同时由于严密成像几何模型参数属于保密信息,所以会通过有理函数模型替代严密模型,有理函数成像几何模型是对严密模型进行的简化,仅仅是在影像的行方向和列方向描述影像。目前有理函数成像几何模型和严密成像模型发展日益成熟,对不同模型的遥感卫星影像的几何精度评价显得尤为重要,并且还为影像几何精度补偿提供依据,奠定基础。本文从国产光学卫星线推扫式传感器的成像几何出发,进行了基于严密成像几何模型的误差来源以及规律的分析。将卫星误差的来源分为姿态误差、轨道误差和行时误差,分别进行仿真实验分析。其中姿态误差主要由卫星滚动角、俯仰角和偏航角组成,直接影响影像的外部精度。通过RFM替代模型对CCD畸变的分析反推影像内部像方拼接精度,得出CCD畸变对影像内部精度的影响,经过对高分一号影像的实验得到系统误差。通过不同的四种误差模型,不同的评价方法和评价指标对资源三号01星影像、资源三号02星影像和高分一号影像进行几何精度评价实验。在不同的评价指标,误差模型和实验数据的对比分析中,阐述了各项指标的意义以及不同模型评价方式的差异。传统的几何精度评价方法,优点是易于计算,该方法从所有的点中选取一部分作为控制点,其余部分作为检查点评价影像几何精度。控制点的数目和控制点的质量决定评价精度,在控制点稀少的地区难以做到合理的评价。所以本文引用留一法来评价影像的几何精度,选取的点既是控制点又是检查点,用于改善地区几何精度评价所用到的控制点的数量和质量。通过二次多项式模型和仿射变换误差模型的对比实验,证明该方法能更合理的评价光学卫星影像的几何精度。
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【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P237

【参考文献】