航空遥感相机辐射与几何实验室定标方法的研究

论文摘要

传感器辐射与几何定标是实现遥感定量化反演的重要前提。遥感数据的准确性和应用的可靠性很大程度上取决于遥感器定标的精度。当前,航空遥感向着高光谱分辨率、高空间分辨率的趋势发展,这使得开展对航空相机的辐射与几何定标成为航空遥感应用中的关键环节。实验室定标是遥感器定标工作的第一步。它不仅是对遥感器辐射与几何性能的检定,同时也为在轨辐射定标和几何定标提供参考值。本文通过研究国内外遥感器辐射与几何定标的各种方法,着重介绍了辐射与几何实验室定标的原理、分方法及过程,建立了室内几何定标实验场。并在此基础上,详细论述了实验场建设的关键技术,根据标志点形状与尺寸等物理特性确定实验场的适用范围,经过多次实验测试标志材质的光学性能,采用泛光灯增强光照度方案,解决了随波长增大影像不清晰的问题,并通过对同一系列相机的多次定标实验,验证了几何定标场的可靠性。结合中国科学院遥感应用研究所自主研制的单CCD四波段航空遥感相机,采用基于积分球系统和陷阱探测器的辐射定标方法和基于三维控制场的几何定标方法,系统地完成了实验室辐射和几何定标。在此基础上编制了以航空遥感相机为对象的辐射定标和几何定标的数据处理软件,并对单CCD四波段相机的试验数据进行处理分析,检定了该相机的辐射与几何性能。最后总结了本文的主要研究内容,以及今后需进一步开展的工作。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景和意义
• 1.1.1 定标在遥感发展中的意义
• 1.1.2 航空遥感的发展及其对定标的需求
• 1.1.3 遥感器实验室定标的必要性
• 1.2 遥感器辐射与几何定标发展现状
• 1.2.1 辐射定标发展现状
• 1.2.2 几何定标发展现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 1.3.1 论文研究问题的提出
• 1.3.2 论文结构及章节组成
• 2 辐射与几何实验室定标原理与方法
• 2.1 辐射定标的原理与方法
• 2.1.1 辐射定标的基本原理
• 2.1.2 辐射定标方法及主要内容
• 2.2 几何定标的原理与方法
• 2.2.1 几何定标的基本原理
• 2.2.2 几何定标参数解算方法
• 2.2.3 几何定标精度评定方法
• 3 几何定标实验场建立的关键技术
• 3.1 三维控制场的建设
• 3.1.1 设计方案
• 3.1.2 标志选择
• 3.1.3 照明条件
• 3.1.4 观测墩布设
• 3.2 控制点物方坐标的量测
• 3.2.1 坐标系的建立
• 3.2.2 控制点坐标测量方法
• 3.2.3 控制点坐标精度
• 3.3 控制点像方坐标的获取
• 3.4 几何定标实验场可靠性分析
• 4 辐射与几何实验室定标试验及数据处理
• 4.1 试验相机介绍
• 4.2 定标数据处理软件
• 4.2.1 辐射定标数据处理软件
• 4.2.2 几何定标数据处理软件
• 4.3 辐射定标结果处理与分析
• 4.4 几何定标结果处理与分析
• 4.4.1 定标结果
• 4.4.2 精度分析
• 4.4.3 定标参数的应用
• 5 结论与展望
• 5.1 论文研究工作总结
• 5.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集
• 详细摘要