高分辨率衛(wèi)星遙感精確對地目標(biāo)定位理論與方法

內(nèi)容概要

　　《高分辨率衛(wèi)星遙感精確對地目標(biāo)定位理論與方法》系統(tǒng)介紹了高分辨率遙感衛(wèi)星精確對地目標(biāo)定位的基本理論和方法。主要包括高空間分辨率衛(wèi)星遙感影像（線陣推掃式遙感影像和合成孔徑雷達(dá)影像）的輻射校正方法、幾何處理模型和對地目標(biāo)定位的理論與方法。重點介紹了即將結(jié)題的國家973計劃項目“遙感定位幾何模型與精確求解方法”的最新研究成果，特別是以比較全面地給出了國產(chǎn)資源二號02B影像的實驗結(jié)果。全書共分九章，較為全面地介紹了當(dāng)今高分辨率遙感衛(wèi)星及其相關(guān)技術(shù)的研究進展，分析了線陣遙感影像輻射處理技術(shù)和SAR成像技術(shù)，總結(jié)了衛(wèi)星遙感影像的輻射和幾何處理嚴(yán)格模型與通用模型，著重闡述了基于這些模型的衛(wèi)星遙感影像對地目標(biāo)定位理論、方法及精度評定，并將其用于當(dāng)今高空間分辨率衛(wèi)星遙感影像的幾何處理。

作者簡介

袁修孝，博士，二級教授，博士生導(dǎo)師，湖北名師，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家，全國百篇優(yōu)秀博士論文、國際攝影測量與遙感學(xué)會（ISPRS）青年作者最佳論文獲得者。 1985年畢業(yè)于武漢測繪學(xué)院，1996年日本京都大學(xué)學(xué)習(xí)，1997年破格晉升教授，1999年香港理工大學(xué)訪問學(xué)者，2004年受聘武漢大學(xué)首批珞珈特聘教授?，F(xiàn)為教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，湖北省新世紀(jì)第一層次人才，武漢市第十一、十二屆政協(xié)委員，《武漢大學(xué)學(xué)報（信息科學(xué)版）》編委，國內(nèi)外20種學(xué)術(shù)期刊特邀審稿人。 長期從事高精度攝影測量定位理論與方法研究。在GPS/IMU輔助空中三角測量、低空攝影測量、高分辨率衛(wèi)星遙感影像幾何處理等方面有獨到建樹，研究成果廣泛應(yīng)用于國家基礎(chǔ)測繪及國產(chǎn)衛(wèi)星地面預(yù)處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)了缺少地面控制點的遙感對地目標(biāo)定位，產(chǎn)生了巨大的社會和經(jīng)濟效益。 發(fā)表論文100余篇，出版專著4部、合著6篇章，參與起草修訂國家測繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2種。其成果獲國家科技進步二等獎、國家教學(xué)成果二等獎、國家精品課程、教育部科技進步一等獎、測繪科技進步一、二等獎，被授予國家測繪局跨世紀(jì)學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人、湖北省有突出貢獻(xiàn)中青年專家、首屆湖北省優(yōu)秀科技工作者。

書籍目錄

叢書序 前言 第1章 緒論 1．1 高分辨率衛(wèi)星遙感影像源 1．1．1 概述 1．1．2 IKONOS衛(wèi)星系統(tǒng) 1．1．3 QuickBird衛(wèi)星系統(tǒng) 1．1．4 SPOT—5衛(wèi)星系統(tǒng) 1．1．5 CBERS—02B衛(wèi)星系統(tǒng) 1．1．6 其他遙感衛(wèi)星系統(tǒng) 1．2 高分辨率衛(wèi)星遙感影像處理的研究進展 1．2．1 衛(wèi)星遙感影像輻射校正 1．2．2 衛(wèi)星遙感影像幾何檢校 1．2．3 衛(wèi)星遙感影像自動匹配 1．2．4 衛(wèi)星遙感影像幾何處理模型 1．2．5 衛(wèi)星遙感影像對地目標(biāo)定位 1．3 本書主要研究內(nèi)容 參考文獻(xiàn) 第2章 衛(wèi)星遙感影像的輻射校正 2．1 概述 2．2 遙感影像的相對輻射校正 2．2．1 實驗室積分球數(shù)據(jù)的獲取 2．2．2 積分球均一化相對輻射校正模型的建立 2．2．3 積分球均一化相對輻射校正系數(shù)的求解 2．3 衛(wèi)星遙感影像的調(diào)制傳遞函數(shù)補償 2．3．1 光學(xué)遙感影像的調(diào)制傳遞函數(shù) 2．3．2 高分辨率遙感影像的MTFC處理 2．4 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第3章 衛(wèi)星遙感影像的幾何檢校 3．1 概述 3．2衛(wèi)星遙感成像的系統(tǒng)誤差源 3．2．1 地球曲率改正 3．2．2 大氣折光改正 3．2．3 地球自轉(zhuǎn)改正 3．2．4 CCD制造誤差改正 3．3 衛(wèi)星遙感影像試驗場幾何檢校 3．3．1 一般幾何檢校模型 3．3．2 CBERS—028影像的系統(tǒng)誤差檢校模型 3．3．3 CBERS—028影像的系統(tǒng)誤差檢校試驗 3．4 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第4章 衛(wèi)星遙感影像的自動匹配 4．1 概述 4．2 線陣推掃式衛(wèi)星遙感影像的近似核線 4．2．1 核線的基本概念 4．2．2 基于RFM的核線精度分析 4．3 同源遙感影像的自動匹配 4．3．1 基于近似核線的影像匹配算法 4．3．2 基于SIFT特征的影像匹配算法 4．3．3 試驗及其結(jié)果分析 4．4 多源遙感影像的自動匹配 4．4．1 基于航攝影像的控制點庫建立 4．4．2 影像匹配預(yù)處理 4．4．3 影像匹配流程 4．4．4 基于控制點影像庫的多源遙感影像匹配試驗 4．5 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第5章 光學(xué)遙感影像嚴(yán)格幾何處理模型 5．1 概述 5．2 坐標(biāo)系統(tǒng) 5．2．1 影像坐標(biāo)系 5．2．2 瞬時影像坐標(biāo)系 5．2．3 傳感器坐標(biāo)系 5．2．4 衛(wèi)星本體坐標(biāo)系 5．2．5 衛(wèi)星軌道坐標(biāo)系 5．2．6 地心直角坐標(biāo)系 5．3 衛(wèi)星遙感影像直接對地目標(biāo)定位 5．3．1 線陣推掃式遙感影像的共線方程 5．3．2 直接對地目標(biāo)定位計算過程 5．3．3 直接對地目標(biāo)定位精度分析 5．3．4 衛(wèi)星遙感影像姿態(tài)角常差檢校 5．3．5 試驗及其結(jié)果分析 5．4 衛(wèi)星遙感影像仿射變換幾何處理模型 5．4．1 平行光投影幾何處理模型 5．4．2 仿射變換幾何處理模型 5．4．3 顧及掃描側(cè)視角變化的仿射變換幾何處理模型 5．4．4 試驗及其結(jié)果分析 5．5 衛(wèi)星遙感影像嚴(yán)格幾何處理中的若干問題 5．5．1 基于擴展共線方程的單像空間后方交會 5．5．2 基于定向片模型的單像空間后方交會 5．5．3 影像定向參數(shù)初始值的確定 5．5．4 影像定向參數(shù)間相關(guān)性的克服 5．6 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第6章 SAR遙感影像嚴(yán)格幾何處理模型 6．1 概述 6．2 常用坐標(biāo)系統(tǒng) 6．2．1 影像坐標(biāo)系 6．2．2 成像坐標(biāo)系 6．2．3 地心慣性坐標(biāo)系  6．2．4 地心旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系  6．3 SAR衛(wèi)星遙感影像直接對地目標(biāo)定位 6．3．1 距離一多普勒模型（R—D方程） 6．3．2 基于R—D方程的直接對地目標(biāo)定位原理 6．3．3 基于R—D方程的直接對地目標(biāo)定位算法 6．3．4 基于RD方程的問接目標(biāo)定位算法 6．3．5 試驗及其結(jié)果分析 6．4 SAR影像直接對地目標(biāo)定位的誤差分析 6．4．1 影響SAR影像目標(biāo)定位的主要誤差源 6．4．2 仿真試驗 6．5 SAR影像嚴(yán)格幾何處理模型參數(shù)的精化 6．5．1 精化R—D方程參數(shù)的基本原理 6．5．2 試驗及其結(jié)果分析 6．6 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第7章 衛(wèi)星遙感影像通用幾何處理模型 7．1 概述 7．2 一般多項式模型 7．3 直接線性變換模型 7．4 有理函數(shù)模型 7．4．1 有理函數(shù)模型的建立 7．4．2 有理函數(shù)模型的形式 7．4．3 有理函數(shù)模型的特點 7．4．4 有理多項式系數(shù)的求解方法 7．4．5 有理多項式系數(shù)的求解策略 7．4．6 有理多項式系數(shù)的求解試驗 7．4．7 有理多項式系數(shù)的選擇 7．5 基于有理函數(shù)模型的衛(wèi)星遙感影像直接對地目標(biāo)定位． 7．5．1 有理函數(shù)模型的系統(tǒng)誤差補償 7．5．2 基于有理函數(shù)模型的立體影像空間前方交會 7．6 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第8章 衛(wèi)星遙感影像外推對地目標(biāo)定位 8．1 概述 8．2 基于衛(wèi)星軌道動力學(xué)模型的外推目標(biāo)定位 8．2．1 衛(wèi)星軌道參數(shù)外推模型 8．2．2 傳感器姿態(tài)角精化模型 8．2．3 掃描側(cè)視角修正模型 8．2．4 試驗及其結(jié)果分析 8．3 基于影像姿態(tài)角常差補償?shù)耐馔颇繕?biāo)定位 8．3．1 姿態(tài)角常差補償 8．3．2 試驗及其結(jié)果分析 8．4 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第9章 衛(wèi)星遙感影像的區(qū)域網(wǎng)平差 9．1 概述 9．2 光學(xué)衛(wèi)星遙感影像區(qū)域網(wǎng)平差 9．2．1 基于擴展共線方程的區(qū)域網(wǎng)平差  9．2．2 基于定向片模型的區(qū)域網(wǎng)平差 9．2．3 基于有理函數(shù)模型的區(qū)域網(wǎng)平差  9．2．4 試驗及其結(jié)果分析 9．3 SAR衛(wèi)星遙感影像區(qū)域網(wǎng)平差 9．3．1 Envisat ASAR影像的誤差方程 9．3．2 Radarsat一1 SAR影像的誤差方程 9．3．3 試驗及其結(jié)果分析 9．4 小結(jié) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第1章 緒 論 遙感對地觀測技術(shù)已成為人類獲取地球空間信息的重要手段之一，在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中發(fā)揮著極其重要的作用。隨著衛(wèi)星技術(shù)、傳感器技術(shù)和電子計算機技術(shù)等的發(fā)展，衛(wèi)星遙感影像的空間分辨率已達(dá)到亞米級。為了更快地實現(xiàn)高空間分辨率衛(wèi)星遙感影像的產(chǎn)品化、更好地服務(wù)于社會可持續(xù)發(fā)展的需要、更多地創(chuàng)造社會和經(jīng)濟效益，研究高空間分辨率衛(wèi)星遙感影像的精確處理理論和方法已是當(dāng)務(wù)之急。本章在簡要介紹幾種典型的高空間分辨率遙感衛(wèi)星的基本狀況之后，著重總結(jié)和分析高分辨率衛(wèi)星遙感影像輻射校正、幾何檢校、自動匹配、幾何處理模型和影像對地目標(biāo)定位的研究進展。 1.1 高分辨率衛(wèi)星遙感影像源 1.1.1 概 述 傳統(tǒng)的地形測繪主要依靠測量人員背負(fù)測量儀器到野外逐點進行測量，不僅勞動強度非常大，而且作業(yè)效率很低。特別是對于那些人員無法通達(dá)的區(qū)域，地形圖的測繪變得十分困難，有時根本是不可能的。隨著航空攝影測量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們可以在室內(nèi)通過對航攝影像的量測和解譯而取代野外測量工作。這不但減輕了測量的勞動強度，而且大大提高了地形測圖的生產(chǎn)效率，并且可以更加精確而逼真地描繪地形。毫不夸張地說，從平板儀測圖走向航空攝影測量是測繪學(xué)科的一次重大革命。 1957年10月，隨著第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射升空，地形測繪又有了新的技術(shù)手段。但直到1962年，遙感技術(shù)才初見端倪。在隨后的近半個世紀(jì)里，衛(wèi)星遙感技術(shù)迅速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于測繪、國土資源調(diào)查、氣象、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測、地質(zhì)勘探、考古和旅游資源開發(fā)等領(lǐng)域。以衛(wèi)星為運載平臺的遙感成像系統(tǒng)不受區(qū)域和國界的限制，可以長時間、周期性地對地球表面進行觀測，使人類獲取地球空問信息的技術(shù)手段又一次發(fā)生了革命性的變化。 世界上第一顆真正的地球觀測衛(wèi)星是美國的陸地資源衛(wèi)星（Landsat—1），其于1972年成功發(fā)射并運行，其多光譜掃描儀（Multi—Spectral Scanner，MSS）的空間分辨率為79m，所獲取的影像在城市建設(shè)、資源普查以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮了重要作用。然而，Landsat—1衛(wèi)星影像存在兩個缺陷：①空間分辨率較低，地面上小于79m×79m的地物不能在影像上準(zhǔn)確判讀或者測繪；②由其提供的近似正射影像只適用于平面測圖系統(tǒng)，不能用于地形測繪。

編輯推薦

《高分辨率衛(wèi)星遙感精確對地目標(biāo)定位理論與方法》可供遙感科學(xué)與技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、地球空間信息科學(xué)、國土資源調(diào)查、衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域的科技人員閱讀參考，也可作為相關(guān)專業(yè)大學(xué)高年級學(xué)生和研究生的教學(xué)參考書。

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