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1007-4619 (2012) 增刊-0035-05Journal of Remote Sensing 遙感學(xué)報(bào)

“天繪一號(hào)”衛(wèi)星測(cè)繪相機(jī)在軌幾何定標(biāo)

李晶，王蓉，朱雷鳴，，黃海樂

西安測(cè)繪研究所，陜西 西安 710054

摘 要：衛(wèi)星在空間環(huán)境運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，測(cè)繪相機(jī)的幾何參數(shù)會(huì)發(fā)生不可預(yù)估的變化，從而對(duì)攝影測(cè)量定位精度和數(shù)據(jù)處理精度產(chǎn)生影響。因此，所有測(cè)繪衛(wèi)星都對(duì)星載相機(jī)的幾何參數(shù)進(jìn)行在軌定標(biāo)，監(jiān)測(cè)相機(jī)幾何參數(shù)在軌運(yùn)行狀態(tài)下的變化情況。本文著重介紹了“天繪一號(hào)”衛(wèi)星在軌幾何定標(biāo)的內(nèi)容和采用的方法。關(guān)鍵詞：“天繪一號(hào)”衛(wèi)星，測(cè)繪相機(jī)，幾何定標(biāo)中圖分類號(hào)：TP701 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：

A

1 引 言

隨著對(duì)地觀測(cè)遙感技術(shù)的發(fā)展，傳輸型高分辨率遙感測(cè)繪成為對(duì)地觀測(cè)遙感的重要組成部分。美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、印度、以色列、日本和韓國(guó)等國(guó)家都發(fā)射了具有大比例尺測(cè)繪能力的高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星，指標(biāo)日益提高，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)對(duì)地觀測(cè)。其中，以美國(guó)為代表，在大比例尺、高精度遙感測(cè)繪的應(yīng)用研究方面達(dá)到了很高的水平，IKONOS、QuickBird和GeoEye等高空間分辨率衛(wèi)星在商業(yè)化運(yùn)作方面均取得了很大成功。隨著“天繪一號(hào)”的成功發(fā)射，中國(guó)的星載三線陣CCD相機(jī)在攝影測(cè)量與遙感領(lǐng)域也進(jìn)展到了實(shí)際應(yīng)用階段�！疤炖L一號(hào)”01星在軌運(yùn)轉(zhuǎn)將近兩年以來(lái)，已實(shí)現(xiàn)中國(guó)地區(qū)90%以上、全球陸地40%以上的覆蓋。2012年5月02星成功發(fā)射，進(jìn)一步增強(qiáng)了中國(guó)獲取全球影像的能力。

測(cè)繪遙感衛(wèi)星地面系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，逐漸形成了“站-場(chǎng)-網(wǎng)”的運(yùn)行模式，基于地面定標(biāo)場(chǎng)的在軌幾何定標(biāo)和輻射定標(biāo)已成為測(cè)繪遙感衛(wèi)星地面數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)。尤其是立體測(cè)繪衛(wèi)星，幾何定標(biāo)結(jié)果對(duì)定位精度起到至關(guān)重要的作用。中國(guó)返回式攝影測(cè)量衛(wèi)星的經(jīng)驗(yàn)證明，相機(jī)在空間運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，焦距變化

收稿日期：2012-08-30；修訂日期：2012-11-20

量最大達(dá)到20 μm左右，星地相機(jī)主光軸夾角的空間定標(biāo)值與地面實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)值之間相差最多達(dá)2′多(王建榮 等，2002)。這種量級(jí)的內(nèi)方位元素變化對(duì)目標(biāo)定位精度有不可忽略的影響。在有地面控制點(diǎn)的衛(wèi)星攝影測(cè)量中，由相機(jī)內(nèi)方位元素變化帶來(lái)的誤差大部分可以在使用地面控制點(diǎn)的處理過(guò)程消除，但無(wú)地面控制點(diǎn)的衛(wèi)星攝影測(cè)量中內(nèi)方位元素變化的影響只能通過(guò)地面試驗(yàn)場(chǎng)檢測(cè)方法加以改正(王任享和胡莘，2004)。

三線陣相機(jī)屬行中心成像，其成像原理相較框幅式相機(jī)而言，構(gòu)像方程不夠嚴(yán)密，如果內(nèi)方位元素發(fā)生變化，可能導(dǎo)致攝影影像不符合成像模型，從而使攝影測(cè)量處理的理論不再適用。因此，更需要對(duì)三線陣相機(jī)的幾何參數(shù)進(jìn)行在軌定標(biāo)(王任享，2006)。本文基于中國(guó)測(cè)量型線陣成像系統(tǒng)的需要，詳細(xì)探討了在軌動(dòng)態(tài)檢測(cè)的主要內(nèi)容和檢測(cè)方法，并對(duì)“天繪一號(hào)”衛(wèi)星在軌以來(lái)幾何定標(biāo)情況進(jìn)行介紹(李松明 等，2013)。

2 三線陣LMCCD相機(jī)幾何定標(biāo)內(nèi)容

2.1 相機(jī)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀味?biāo)的內(nèi)容

“天繪一號(hào)”衛(wèi)星搭載了三線陣LMCCD(Line-

第一作者簡(jiǎn)介：李晶(1967— )，女，碩士，高級(jí)工程師，主要從事測(cè)量型相機(jī)幾何定標(biāo)和衛(wèi)星數(shù)據(jù)攝影測(cè)量處理等方面的研究。E-mail: bertshao@。

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