星载线阵CCD相机与激光测高仪无控定位精度对比分析

光学立体测绘卫星测高精度受姿态确定能力的限制,难以实现1∶10 000及以上大比例尺无控立体测绘。激光测高卫星的高程精度高,考虑结合2种遥感手段,提升测绘卫星的无控定位精度。为比较高分辨率立体测图卫星与激光测高卫星的无控定位精度,介绍了星载线阵CCD立体相机及激光测高仪的几何定位原理,构建了相应的几何定位模型,推导了各自的误差传播方程。参照目前平台及载荷的技术水平,分析了卫星参数及各项测量指标,通过仿真估算了两者在同卫星平台上的无控定位精度,并进行定量对比分析。结果表明:同平台下星载线阵CCD相机平面定位精度优于星载激光测高仪,而后者的测高精度明显高于前者。

“资源三号”卫星在轨几何定标及精度评估

"资源三号"卫星是中国第一颗民用三线阵立体测图卫星,实现了中国民用高分辨率测绘卫星领域零的突破,对中国测绘事业的发展具有革命性意义,是中国卫星测绘发展史上一座新的里程碑。在轨几何定标是测绘卫星应用的一个重要环节,文章利用武汉大学在河南嵩山地区建设的几何定标场等基础设施实现了"资源三号"卫星的在轨几何定标,并对定标结果进行了试验验证。试验结果表明:基于高精度几何定标场几何定标后,"资源三号"卫星可以获得很好的无地面控制精度以及少量控制下的平面和高程精度,完全可以满足1︰50 000测图精度要求。

无控制点条件下的测绘卫星影像RPC区域网平差

针对无控制点条件下测绘卫星影像区域网平差迭代难以收敛和影像重叠区域存在接边误差的问题,提出了一种基于基准影像的区域网平差方法。利用资源三号卫星影像进行无控制点条件下的区域网平差时,相对于LEVENBERG MARQUARDT算法,基于基准影像的区域网平差方法能得到较为稳定的平差解和较好的平差精度。为进一步验证方法的适用性,利用异轨长条带天绘一号卫星影像数据进行无控制点条件下的区域网平差。实验结果表明,基于基准影像的区域网平差方法显著优化了卫星影像的内部符合精度,为下一级卫星测绘产品的高精度处理奠定了基础。

高分七号卫星双线阵相机几何处理及其精度验证

高分七号卫星于2019年11月在太原顺利发射,是中国首颗亚米级高分辨率立体测绘卫星。星上采用国内首套星图融合星敏传感器,双星敏夹角动态修正,可大幅度提高卫星姿态确定精度,同时给卫星地面系统建设带来了新的机遇和挑战。本文根据高分七号卫星的总体设计,分析高分七号双线阵相机几何处理的关键技术,并对高分七号卫星前视后视精度以及立体精度进行几何验证。结果表明,高分七号双线阵相机的前后视几何检校精度优于0.28个像素,相机的无控定位精度可以控制在6 m左右;在引入少量地面控制点进行刚性平移后,平面几何残差在1.4 m左右,高程残差在0.86 m左右。总体而言,高分七号卫星双线阵相机几何精度相较于高分系列其他卫星有了明显的提高,为后续卫星几何方面的处理具有重要意义。

大气折射对光学卫星遥感影像几何定位的影响分析

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650km的太阳同步轨道,侧视30°成像时,大气折射产生约2.5m的几何偏差;卫星侧视45°成像时,大气折射产生约9m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。

“吉林一号”高分02B星遥感影像处理评价

“吉林一号”高分02B是2019年12月发射的国产先进对地观测卫星。该卫星通过采取一系列的高几何精度成像设计措施,保障了高几何质量设计指标的实现。本文介绍了标准影像生产的几何处理模型,标准1级影像的无控精度评测结果表明满足无控条件下定位精度优于20 m(CE90)。为进一步说明影像对高精度应用的适应性,采用基于PCIGeomatica 2019软件的Pansharp影像融合方法与影像RPC正射纠正方法,获得了高精度真彩色“吉林一号”高分02B正射影像,基于高精度地面控制点的检校结果表明,影像平面位置中误差为±1.77 m,满足1∶10000图的平面精度要求。