高分辨率衛(wèi)星遙感精確對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)地目標(biāo)定位的理論與方法。重點(diǎn)介紹了即將結(jié)題的國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)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(guó)產(chǎn)資源二號(hào)02B影像的實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(duì)地目標(biāo)定位理論、方法及精度評(píng)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(jiǎn)介

袁修孝，博士，二級(jí)教授，博士生導(dǎo)師，湖北名師，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家，全國(guó)百篇優(yōu)秀博士論文、國(guó)際攝影測(cè)量與遙感學(xué)會(huì)（ISPRS）青年作者最佳論文獲得者。 1985年畢業(yè)于武漢測(cè)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(wèn)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(bào)（信息科學(xué)版）》編委，國(guó)內(nèi)外20種學(xué)術(shù)期刊特邀審稿人。 長(zhǎng)期從事高精度攝影測(cè)量定位理論與方法研究。在GPS/IMU輔助空中三角測(cè)量、低空攝影測(cè)量、高分辨率衛(wèi)星遙感影像幾何處理等方面有獨(dú)到建樹，研究成果廣泛應(yīng)用于國(guó)家基礎(chǔ)測(cè)繪及國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星地面預(yù)處理系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了缺少地面控制點(diǎn)的遙感對(duì)地目標(biāo)定位，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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(guó)家測(cè)繪行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2種。其成果獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、國(guó)家精品課程、教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、測(cè)繪科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)，被授予國(guó)家測(cè)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(jìn)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(dòng)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(duì)地目標(biāo)定位 1．3 本書主要研究?jī)?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(duì)輻射校正 2．2．1 實(shí)驗(yàn)室積分球數(shù)據(jù)的獲取 2．2．2 積分球均一化相對(duì)輻射校正模型的建立 2．2．3 積分球均一化相對(duì)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(bǔ)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(yàn)場(chǎng)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(yàn) 3．4 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第4章 衛(wèi)星遙感影像的自動(dòng)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(dòng)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(yàn)及其結(jié)果分析 4．4 多源遙感影像的自動(dòng)匹配 4．4．1 基于航攝影像的控制點(diǎn)庫(kù)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(diǎn)影像庫(kù)的多源遙感影像匹配試驗(yàn) 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(shí)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(duì)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(duì)地目標(biāo)定位計(jì)算過(guò)程 5．3．3 直接對(duì)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(yàn)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(yàn)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(wèn)題 5．5．1 基于擴(kuò)展共線方程的單像空間后方交會(huì) 5．5．2 基于定向片模型的單像空間后方交會(huì) 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(duì)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(duì)地目標(biāo)定位原理 6．3．3 基于R—D方程的直接對(duì)地目標(biāo)定位算法 6．3．4 基于RD方程的問(wèn)接目標(biāo)定位算法 6．3．5 試驗(yàn)及其結(jié)果分析 6．4 SAR影像直接對(duì)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(yàn) 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(yàn)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(xiàng)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(diǎn) 7．4．4 有理多項(xiàng)式系數(shù)的求解方法 7．4．5 有理多項(xiàng)式系數(shù)的求解策略 7．4．6 有理多項(xiàng)式系數(shù)的求解試驗(yàn) 7．4．7 有理多項(xiàng)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(duì)地目標(biāo)定位． 7．5．1 有理函數(shù)模型的系統(tǒng)誤差補(bǔ)償 7．5．2 基于有理函數(shù)模型的立體影像空間前方交會(huì) 7．6 小結(jié) 參考文獻(xiàn) 第8章 衛(wèi)星遙感影像外推對(duì)地目標(biāo)定位 8．1 概述 8．2 基于衛(wèi)星軌道動(dòng)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(yàn)及其結(jié)果分析 8．3 基于影像姿態(tài)角常差補(bǔ)償?shù)耐馔颇繕?biāo)定位 8．3．1 姿態(tài)角常差補(bǔ)償 8．3．2 試驗(yàn)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(kuò)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(yàn)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(yàn)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(yè)：   插圖：   第1章 緒 論 遙感對(duì)地觀測(cè)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(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)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(jì)算機(jī)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(jí)。為了更快地實(shí)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(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要、更多地創(chuàng)造社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)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(dòng)匹配、幾何處理模型和影像對(duì)地目標(biāo)定位的研究進(jìn)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(cè)繪主要依靠測(cè)量人員背負(fù)測(cè)量?jī)x器到野外逐點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，而且作業(yè)效率很低。特別是對(duì)于那些人員無(wú)法通達(dá)的區(qū)域，地形圖的測(cè)繪變得十分困難，有時(shí)根本是不可能的。隨著航空攝影測(cè)量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們可以在室內(nèi)通過(guò)對(duì)航攝影像的量測(cè)和解譯而取代野外測(cè)量工作。這不但減輕了測(cè)量的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且大大提高了地形測(cè)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(shuō)，從平板儀測(cè)圖走向航空攝影測(cè)量是測(cè)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(cè)繪又有了新的技術(shù)手段。但直到1962年，遙感技術(shù)才初見(jiàn)端倪。在隨后的近半個(gè)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(cè)繪、國(guó)土資源調(diào)查、氣象、環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測(cè)、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(yùn)載平臺(tái)的遙感成像系統(tǒng)不受區(qū)域和國(guó)界的限制，可以長(zhǎng)時(shí)間、周期性地對(duì)地球表面進(jìn)行觀測(cè)，使人類獲取地球空問(wèn)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(cè)衛(wèi)星是美國(guó)的陸地資源衛(wèi)星（Landsat—1），其于1972年成功發(fā)射并運(yùn)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(gè)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(cè)繪；②由其提供的近似正射影像只適用于平面測(cè)圖系統(tǒng)，不能用于地形測(cè)繪。

編輯推薦

《高分辨率衛(wèi)星遙感精確對(duì)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(guó)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(jí)學(xué)生和研究生的教學(xué)參考書。

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