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光学像消旋系统在FY-3 MERSI图像定位中的应用

关敏 郭强

关敏, 郭强. 光学像消旋系统在FY-3 MERSI图像定位中的应用. 应用气象学报, 2008, 19(4): 420-427..
引用本文: 关敏, 郭强. 光学像消旋系统在FY-3 MERSI图像定位中的应用. 应用气象学报, 2008, 19(4): 420-427.
Guan Min, Guo Qiang. Offsetting image rotation system in FY-3 MERSI's geolocation. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(4): 420-427.
Citation: Guan Min, Guo Qiang. Offsetting image rotation system in FY-3 MERSI's geolocation. J Appl Meteor Sci, 2008, 19(4): 420-427.

光学像消旋系统在FY-3 MERSI图像定位中的应用

Offsetting Image Rotation System in FY-3 MERSI's Geolocation

  • 摘要: 45°旋转扫描反射镜模式是一种最常见的光机扫描模式。但45°镜的旋转反射会产生像旋转, 对于线列探测器并扫成像系统时会产生轴外视场无法配准。在遥感图像地理定位计算中, 如果只考虑45°旋转扫描反射镜的反射成像, 也同样会造成地理定位结果在轴外的大误差。在遥感图像地理定位处理中, 计算了K镜反射特性矩阵, 通过光学矢量反射和旋转计算, 在图像地理定位结果中消除了轴外误差。在分析了45°旋转扫描反射镜产生像旋转原因基础上, 给出了在遥感图像地理定位中45°旋转扫描反射镜和K镜光学像消旋系统的处理方法。将该方法用于FY-3 MERSI 10元并扫探测器的遥感图像地理定位处理, 在图像定位结果中减小了误差, 地理定位结果平滑连续。并讨论了45°旋转扫描反射镜和K镜光学像消旋系统对遥感图像地理定位可能造成的其他误差。该方法同样适合于其他45°旋转扫描反射镜和K镜像消旋系统以及多元并扫遥感仪器的图像地理定位。
  • 图  1  平面镜反射示意图

    Fig. 1  Sketch map of mirror reflection vector

    图  2  矢量绕固定轴旋转示意图

    Fig. 2  Map of vector rotating around fixed axis

    图  3  45°镜与坐标系

    Fig. 3  45°Mirror and coordinate system

    图  4  45°旋转扫描反射镜扫描几何示意图

    Fig. 4  Scanning diagram of 45° rotating mirror

    图  5  K镜消除像旋转示意图

    Fig. 5  Diagram of K mirror to offset image rotation

    图  6  未作K镜处理的遥感图像地理定位结果

    (a) 对应于遥感图像原始分辨率的水陆分类数据, (b) 图a中A区域放大, (c) 图a中B区域放大, (d) 图a中C区域放大, (e) 图a中D区域放大

    Fig. 6  Geolocation result without the processing of K mirror

    (a) land water mask corresponding to original remote image, (b) zoom in of district A in Fig. a, (c) zoom in of district B in Fig. a, (d) zoom in of district C in Fig. a, (e) zoom in of district D in Fig.a

    图  7  经过K镜处理的遥感图像地理定位结果

    (a) 对应于遥感图像原始分辨率的水陆分类数据, (b) 图a中A区域放大, (c) 图a中B区域放大, (d) 图a中C区域放大, (e) 图a中D区域放大

    Fig. 7  Geolocation result with the processing of K mirror

    (a) land water mask corresponding to original remote image, (b) zoom in of district A in Fig. a, (c) zoom in of district B in Fig. a, (d) zoom in of district C in Fig. a, (e) zoom in of district D in Fig. a

  • [1] Pan D. A study of anchoring geographic coordinates and calculating zenith and azimuth of sun and scanner for oceanic satellite data. Acta Oceanolodica Sinica, 1996, 15(14): 539-557. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SEAE604.008.htm
    [2] Wang M. The study of NOAA AVHRR image resampling and projection methods. China Journal of Image and Graphics, 1997, 2(1): 38-42. http://www.oalib.com/paper/1636424
    [3] 张幼文.红外光学工程.上海:上海科学技术出版社, 1982:223-225.
    [4] 刘素美, 马红章.45°旋转扫描镜多元并扫的图像畸变及软件校正.红外与激光工程, 2007, 36(4):526-529. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWYJ200704027.htm
    [5] Guo Q, Guan M. Image rotation modeling for two-dimensional plane mirror scanning and its application in precise image positioning for linear sensor imager on geostationary platform. Journal of Applied Remote Sensing, 2007, 1, 013524. doi:  10.1117/1.2775934
    [6] 张锷, 龚惠兴.消除45°旋转扫描反射镜像旋转系统的研究及应用.红外与毫米波学报, 1998, 18(2):125-132. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWYH902.005.htm
    [7] 郑列华, 尹达一, 冯鑫.K镜消像旋机构在海洋卫星水色仪中的应用.红外技术, 2007, 29(1):17-21. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWJS200701004.htm
    [8] 连铜淑.反射棱镜共轭理论.北京:北京理工大学出版社, 1988:1-6.
    [9] 张以谟.应用光学.北京:工业出版社, 1982.
    [10] Nishihama M, Wolfe R E, Solomon D, et al. MODIS Level 1A Earth Location Algorithm Theoretical Basis Document Version 3.0.NASA Goddard Space Flight Center, SDST-092, 1997.
    [11] 惠彬, 裴云天.应用于多元探测器遥感仪的45°二维扫描镜像旋分析.红外技术, 2004, 26(3):45-48. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWJS200403010.htm
    [12] 韩心志.45°旋转反射镜扫描性质的讨论.红外与毫米波学报, 1991, 10(3):233-236. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HWYH199103011.htm
    [13] 马骏.45°旋转扫描镜扫描特性分析.红外与激光工程, 1998, 27(6).
    [14] 史光辉.卫星对地观测高分辨率光学系统和问题.光学精密工程, 1999, 7(1):16-24. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GXJM901.002.htm
    [15] http://edcdaac.usgs.gov/modis/modl2q1.asp
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-11-12
  • 修回日期:  2008-01-16
  • 刊出日期:  2008-08-31

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