長(zhǎng)線陣航空擺掃遙感影像幾何校正算法研究及誤差分析.pdf

1、光學(xué)遙感成像技術(shù)是一種重要的獲取地物信息的手段，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。光學(xué)遙感成像傳感器類(lèi)型很多，其中線陣擺掃式成像傳感器常用于衛(wèi)星遙感領(lǐng)域，該類(lèi)型傳感器既具有擺掃式成像傳感器寬視場(chǎng)角和掃描角度便于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，也具有推帚式成像傳感器凝視成像、較高的空間分辨率和光譜分辨率的特點(diǎn)。線陣擺掃成像傳感器能在不提高掃描速率的條件下，增加像元曝光時(shí)間，提高成像質(zhì)量。將線陣擺掃傳感器用于航空遙感平臺(tái)時(shí)，大氣擾動(dòng)使得航空平臺(tái)姿態(tài)穩(wěn)定性較

2、差，而姿態(tài)不穩(wěn)定將導(dǎo)致采集到的影像存在嚴(yán)重幾何畸變。此外航空平臺(tái)的要求及特點(diǎn)和衛(wèi)星平臺(tái)不同，因此需要建立起適合于機(jī)載平臺(tái)的線陣擺掃成像模型，提出校正算法，并展開(kāi)相應(yīng)的誤差分析，為遙感影像進(jìn)一步應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
　　基于上述背景，本文對(duì)航空線陣擺掃遙感幾何校正問(wèn)題展開(kāi)研究。首先給出了長(zhǎng)線陣航空擺掃的成像幾何模型，然后將成像幾何畸變分解為兩部分，一部分是成像瞬間由于飛行平臺(tái)的不穩(wěn)定性造成的姿態(tài)畸變；另一部分是，在整個(gè)擺掃周期中，不同

3、采樣時(shí)刻，CCD像元對(duì)應(yīng)的地面尺寸不同的固有畸變。據(jù)此分解，建立各自的幾何成像模型，并給出了針對(duì)固有畸變的校正模型和算法。結(jié)合姿態(tài)畸變校正，進(jìn)一步得到完整校正流程，通過(guò)數(shù)據(jù)影像校正和仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了校正算法的有效性。
　　其次，校正算法涉及了大量的儀器參數(shù)和測(cè)量數(shù)據(jù)，包括安裝參數(shù)、掃描參數(shù)、位置和姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)等。這些參數(shù)和數(shù)據(jù)的測(cè)量精度對(duì)校正精度存在直接影響，為此本文對(duì)一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了誤差理論分析，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)給出了不同測(cè)量精度對(duì)校