【摘要】：地球長期自然演化和人類活動(dòng)形成的全球變化和宏觀地球科學(xué)現(xiàn)象正成為各國和科技界日益關(guān)注的方向之一。目前傳統(tǒng)的星—機(jī)—地遙感平臺(tái)對(duì)地觀測(cè)技術(shù)存在觀測(cè)周期長、觀測(cè)角度小等局限,導(dǎo)致難以滿足全球變化科學(xué)問題全球尺度觀測(cè)能力的需求。針對(duì)該局限,郭華東院士提出了月基平臺(tái)對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的新思想,月球基地成為對(duì)地全球變化監(jiān)測(cè)的理想平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)大尺度的、瞬時(shí)的全球變化監(jiān)測(cè),有利于宏觀地球科學(xué)現(xiàn)象的研究。星球尺度遙感影像的幾何校正是深空對(duì)地觀測(cè)亟待研究的重要問題之一。以月基為例的深空對(duì)地觀測(cè)星球尺度遙感影像,受到超遠(yuǎn)距離、地球曲率、地形起伏等各因素的影響,導(dǎo)致遙感影像嚴(yán)重的幾何畸變;此外,遙感影像大部分被海、云覆蓋,地面控制點(diǎn)的數(shù)量少且分布不均使得傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感影像幾何校正方法無法滿足深空對(duì)地觀測(cè)半球影像的幾何校正需求。本研究致力于解決在控制點(diǎn)數(shù)量少且分布不均的情況下半球影像幾何校正問題,以月基對(duì)地觀測(cè)為例,開展超遠(yuǎn)距離對(duì)地觀測(cè)半球遙感影像的幾何校正方法研究,主要研究內(nèi)容包括:1)分析了月基對(duì)地半球影像幾何畸變的影響因素與影像特征;2)建立了適用于月基影像表達(dá)的投影極坐標(biāo)系;3)提出了一種投影極坐標(biāo)幾何校正模型進(jìn)行半球影像幾何校正的方法。通過兩組模擬實(shí)驗(yàn)開展了投影極坐標(biāo)幾何校正模型與一般多項(xiàng)式模型對(duì)控制點(diǎn)數(shù)量與控制點(diǎn)分布情況的依賴性研究。結(jié)果表明:1)所提出的投影極坐標(biāo)系能夠有效的表達(dá)半球影像,能夠更好的保持月基平臺(tái)對(duì)地觀測(cè)影像的原始信息;2)投影極坐標(biāo)幾何校正模型可解決月基對(duì)地觀測(cè)遙感影像地球模型和地球曲率引起的幾何畸變問題;3)能夠利用少量的且不均勻的控制點(diǎn)進(jìn)行較準(zhǔn)確的地理編碼,從而提高月基對(duì)地觀測(cè)星球尺度遙感影像幾何精度。該研究推動(dòng)了月基對(duì)地觀測(cè)科學(xué)研究工作的進(jìn)展,為后續(xù)月基遙感影像的信息識(shí)別、解譯、分析提供技術(shù)保障。
【學(xué)位授予單位】：山東科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P237
【圖文】：

用成像模型在校正處理中被廣泛應(yīng)用，其幾何校正精度與所采用控制點(diǎn)的數(shù)量、逡逑精度、分布以及實(shí)際地形相關(guān)ｌ４Ｑ，４ＩＪ。逡逑幾何校正的具體步驟如圖１．１所示：①考慮成像特點(diǎn)與輔助數(shù)據(jù)選擇恰當(dāng)逡逑的幾何校正模型；②計(jì)算模型參數(shù)，可根據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)與外方位元素或者地逡逑面控制點(diǎn)數(shù)據(jù)求��；③重采樣，選擇合適方法進(jìn)行內(nèi)插。幾何校正的基本任務(wù)逡逑是實(shí)現(xiàn)變形圖像和校正后圖像間的幾何變換，其中校正模型表達(dá)了圖像坐標(biāo)和逡逑地圖（或參考圖像）坐標(biāo)間的數(shù)學(xué)關(guān)系，因此，校正模型的選擇及其參數(shù)確定是逡逑■Ｉ逡逑高精度遙感圖像幾何處理的核心內(nèi)容。逡逑Ｉ邋／成像參數(shù)／￥／控制點(diǎn)對(duì)／！逡逑邐邋Ｌ邋—－ｊ－－－－－－邐邋邐逡逑／原始／邐確定幾何＿＾求取校正邐／校正后／逡逑／圖像／邐１校正模型１模型參數(shù)｜逡逑圖ｉ．ｉ遙感圖像幾何校正處理過程逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｒｅｍｏｔｅ邋ｓｅｎｓｉｎｇ邋ｉｍａｇｅ邋ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ邋ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ逡逑遙感影像幾何校正的關(guān)鍵步驟是地面控制點(diǎn)的選取，地面控制點(diǎn)位置精度逡逑越高，相應(yīng)的校正精度就越高；控制點(diǎn)分布多的地域校正精度較高，而控制點(diǎn)逡逑分布少的地域校正精度較差［４２］。對(duì)于大尺度遙感影像幾何校正時(shí)控制點(diǎn)分布不逡逑均與控制點(diǎn)稀疏問題，ＨａｍｍａｄＡｋｂａｒａｎｄＡＮ－ＭｉｎｇＷｕ、袁修孝等、劉江等分逡逑別在缺少地面控制點(diǎn)的條件下對(duì)遙感影像幾何校正方法進(jìn)行了深入研宄１４３４６］。逡逑對(duì)于月基對(duì)地觀測(cè)遙感影像如圖１．２所示

圖像的幾何畸變［６２］。產(chǎn)生畸變的圖像給定量感數(shù)據(jù)接收后需要對(duì)圖像進(jìn)行幾何校正以，達(dá)到遙感影像的應(yīng)用價(jià)值。在月基對(duì)地想狀態(tài)下，僅系統(tǒng)考慮地球模型、地球曲律逡逑一的天然衛(wèi)星，月球的自轉(zhuǎn)周期等于它繞秒，月球總是有一面一直朝向地球，能滿可變視角的快速觀測(cè)，可對(duì)全球?qū)崿F(xiàn)大尺球唯一天然衛(wèi)星月球得天獨(dú)厚的條件，旨，在月球基地上布設(shè)探測(cè)器以進(jìn)行對(duì)地球

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本文編號(hào)：2740214