测绘学报
測繪學報
측회학보
Acta Geodaetica et Cartographica Sinica
2015年
9期
995-1002
,共8页
严明%王智勇%汪承义%于冰洋
嚴明%王智勇%汪承義%于冰洋
엄명%왕지용%왕승의%우빙양
卫星遥感%线阵推扫%严密几何定位%大气折射%无控几何精度
衛星遙感%線陣推掃%嚴密幾何定位%大氣摺射%無控幾何精度
위성요감%선진추소%엄밀궤하정위%대기절사%무공궤하정도
remote sensing satellite%push-broom CCD%rigorous geometric model%atmosphere refraction%geometric correction without GCPs
采用 ISO国际标准大气模型和 Owens大气折射系数算法,根据大气层内不同纬度和海拔高度处的大气折射系数分布规律,把地球大气简化为对流层和同温层的双层均匀球形大气,从在轨光学卫星CCD探元视线出发,使用视线跟踪几何算法,计算不同侧视角下大气折射产生的几何位置偏差.结果表明,大气折射几何偏差随卫星观测角的增加而非线性迅速增加.当卫星运行在650 km 的太阳同步轨道,侧视30°成像时,大气折射产生约2.5 m 的几何偏差;卫星侧视45°成像时,大气折射产生约9 m 的几何偏差.在高分辨率敏捷卫星成像和宽视场卫星遥感图像的严密几何定位处理中,使用本文提出的大气折射几何偏差算法和严密几何定位大气折射校正模型,在地心地固坐标系下补偿严密几何模型中存在的大气折射偏差,能够进一步提升高分辨率卫星遥感图像的无控几何定位精度,应用于我国高分系列卫星遥感图像地面几何定位处理.
採用 ISO國際標準大氣模型和 Owens大氣摺射繫數算法,根據大氣層內不同緯度和海拔高度處的大氣摺射繫數分佈規律,把地毬大氣簡化為對流層和同溫層的雙層均勻毬形大氣,從在軌光學衛星CCD探元視線齣髮,使用視線跟蹤幾何算法,計算不同側視角下大氣摺射產生的幾何位置偏差.結果錶明,大氣摺射幾何偏差隨衛星觀測角的增加而非線性迅速增加.噹衛星運行在650 km 的太暘同步軌道,側視30°成像時,大氣摺射產生約2.5 m 的幾何偏差;衛星側視45°成像時,大氣摺射產生約9 m 的幾何偏差.在高分辨率敏捷衛星成像和寬視場衛星遙感圖像的嚴密幾何定位處理中,使用本文提齣的大氣摺射幾何偏差算法和嚴密幾何定位大氣摺射校正模型,在地心地固坐標繫下補償嚴密幾何模型中存在的大氣摺射偏差,能夠進一步提升高分辨率衛星遙感圖像的無控幾何定位精度,應用于我國高分繫列衛星遙感圖像地麵幾何定位處理.
채용 ISO국제표준대기모형화 Owens대기절사계수산법,근거대기층내불동위도화해발고도처적대기절사계수분포규률,파지구대기간화위대류층화동온층적쌍층균균구형대기,종재궤광학위성CCD탐원시선출발,사용시선근종궤하산법,계산불동측시각하대기절사산생적궤하위치편차.결과표명,대기절사궤하편차수위성관측각적증가이비선성신속증가.당위성운행재650 km 적태양동보궤도,측시30°성상시,대기절사산생약2.5 m 적궤하편차;위성측시45°성상시,대기절사산생약9 m 적궤하편차.재고분변솔민첩위성성상화관시장위성요감도상적엄밀궤하정위처리중,사용본문제출적대기절사궤하편차산법화엄밀궤하정위대기절사교정모형,재지심지고좌표계하보상엄밀궤하모형중존재적대기절사편차,능구진일보제승고분변솔위성요감도상적무공궤하정위정도,응용우아국고분계렬위성요감도상지면궤하정위처리.
The collinear rigorous geometric model contains the atmosphere refraction geometric error in off-nadir observation.In order to estimate and correct the atmosphere refraction geometric error,the ISO international standard atmospheric model and Owens atmosphere refractive index algorithm are applied to calculate the index of atmosphere refraction in different latitude and altitude.The paper uses the weighted mean algorithm to reduce the eight layers ISO standard atmospheric model into a simple troposphere and stratosphere two layers spherical atmosphere.And the LOS vector track geometric algorithm is used to estimate the atmosphere refraction geometric error in different observation off-nadir angle.The results show that the atmosphere refraction will introduce about 2.5 m or 9 m geometric displacement in 30 or 45 degree off-nadir angle individual.Therefore,during geo-location processing of agile platform and extra wide high spatial resolution imagery,there is need to take into account the influence of atmosphere refraction and correct the atmosphere refraction geometric error to enhance the geo-location precision without GCPs.