光学卫星标准产品生产与验证课件

光学卫星标准产品生产与验证光学卫星标准产品生产与验证光学卫星标准产品生产与验证光学卫星标准产品生产与验证1SPOT影像产品分级体系级别定义描述Level1ARawproduct辐射校正后的产品Level1BSystemcorrectedproduct影像内部几何变形纠正后的产品Level2AProjectedproductwithoutgroundreferencepoints在没有控制点情况下以一定分辨率投影在一定投影面下的产品Level2BProjectedproductwithgroundreferencepoints有控制点控制的情况下以一定分辨率投影在投影面下的产品Level3Orthorectifiedproducts在控制点纠正，精密DEM消除高程引起的投影差的情况下正射纠正的产品光学卫星标准产品生产与验证SPOT影像产品分级体系级别定义描述Level2SPOT系列产品示例光学卫星标准产品生产与验证SPOT系列产品示例光学卫星标准产品生产与验证3SPOT系列产品示例光学卫星标准产品生产与验证SPOT系列产品示例光学卫星标准产品生产与验证4SPOT系列产品示例光学卫星标准产品生产与验证SPOT系列产品示例光学卫星标准产品生产与验证5ALOSPRISM影像产品分级体系级别描述Level0星上直接下传的原始数据产品Level1没有进行任何辐射处理和几何处理的分CCD条带存储的产品Level1B1按照CCD条带分别进行辐射处理的分条带存储的产品Level1B2R切割为14000行，影像区域上下不带黑边无控制点情况下以一定分辨率投影在一定投影面下的产品Level1B正常的无控制点纠正产品光学卫星标准产品生产与验证ALOSPRISM影像产品分级体系级别描述L6IRS-P5影像产品分级体系级别定义描述Level1Rawproduct调整了奇偶像素位置和丢行处理后无任何辐射和几何处理产品（内部使用）Level2Radiometricallycorrected调整了奇偶像素位置和丢行处理后，进行了辐射校正处理的产品Level3StandardGeoreferenced无控制点系统几何纠正产品Level4Orthokitproducts(mono/stereo)辐射校正后带RPC产品Level5Orthoproduct正射纠正产品Level6AreaofInterest(AOI)products根据用户需求，提取的区域产品（无控制点系统几何纠正产品）光学卫星标准产品生产与验证IRS-P5影像产品分级体系级别定义描述Level1Ra7QuickBird和WorldView影像产品分级体系级别精度(CE90)处理备注辐射和传感器校正系统几何纠正正射校正Basic–处理––全球提供BasicStereoPair–处理––Standard–处理处理–OrthoReadyStandard–处理处理–Ortho1:50,000–处理–处理全球提供,覆盖区域必须有精细DEM和控制点Ortho1:12,000–处理–处理Ortho1:5,000–处理–处理Ortho1:4,800–处理–处理CustomOrtho根据用户需求处理–处理光学卫星标准产品生产与验证QuickBird和WorldView影像产品分级体系级别8IKONOS和GEOEYE产品分级体系级别精度正射校正CE90(m)RMSE(m)NMAS平面GEO15/58/3否GeoProfessional1051:12000是Precision421:2000是立体CE90(m)LE90(m)NMASGeoStereo15/422/61:20000/1:5000否Precision4/26/31:5000/1:2500否光学卫星标准产品生产与验证IKONOS和GEOEYE产品分级体系级别精度正射校正CE99RapidEye产品分级体系RapidEye几何分级是以产品的生产工序来定级的级别定义描述1BBasicProduct辐射校正和传感器校正后的产品3AOrthoProduct正射纠正产品光学卫星标准产品生产与验证RapidEye产品分级体系RapidEye几何分级是以产10资源卫星应用中心卫星影像产品分级体系级别产品名称产品说明0级原始数据产品分景后的卫星下传遥感数据1级辐射校正产品经辐射校正，没有经过几何校正的产品数据2级系统几何纠正产品经辐射校正和系统几何纠正，并将校正后的图像映射到指定的地图投影坐标下的产品数据3级几何精校正产品经过辐射校正和几何校正，同时采用地面控制点改进产品的几何精度的产品数据4级高程校正产品经过辐射校正、几何校正和几何精校正，同时采用数字高程模型（DEM）纠正了地势起伏造成的视差的产品数据5级标准镶嵌图像产品无缝镶嵌图像产品主要缺点在于针对高分影像的多CCD拼接仅仅在影像层次进行处理，没有进行辅助数据的处理，导致每个级别的产品没有几何模型，不支持进一步的精确处理。光学卫星标准产品生产与验证资源卫星应用中心卫星影像产品分级体系级别产品名称产品说明0级11现有国产卫星影像产品的存在的问题传感器未进行内定标，没有精确的内方位元素，导致影像几何内精度低CCD条带拼接处理仅考虑影像的拼接，没有考虑内方位元素的连续性一景范围之内的TDI-CCD积分时间不连续，需要用户有较高的处理水平才能处理好姿态不连续的影响，产品提供商没有处理好，就直接提供用户，需要用户有较高的处理水平系统几何纠正产品不带成像几何模型信息，不便于进行地形信息改正等深加工处理光学卫星标准产品生产与验证现有国产卫星影像产品的存在的问题传感器未进行内定标，没有精确12条带影像CCD条带光学卫星标准产品生产与验证条带影像CCD条带光学卫星标准产品生产与验证13条带拼接分析ALOS卫星PRISM传感器CCD拼接误差分析光学卫星标准产品生产与验证条带拼接分析ALOS卫星PRISM传感器CCD拼接误差分析光14TDI积分时间不连续国产六号星积分时间数据：光学卫星标准产品生产与验证TDI积分时间不连续国产六号星积分时间数据：光学卫星标准产品15ALOS卫星实测姿态姿态颤振光学卫星标准产品生产与验证ALOS卫星实测姿态姿态颤振光学卫星标准产品生产与验证16ALOS-ROLL2次1次6次3次9次5次8次7次4次光学卫星标准产品生产与验证ALOS-ROLL2次1次6次3次9次5次8次7次4次光学卫17解决方案问题解决方案内方位元素建立高精度的地面几何检校场，进行内检校处理内定标、条带拼接、TDI-CCD积分时间不连续建立虚拟CCD影像，形成传感器校正产品姿态不连续投影到平均高程面形成系统几何纠正产品成像几何模型信息保持RPC参数光学卫星标准产品生产与验证解决方案问题解决方案内方位元素建立高精度的地面几何检校场，进18原始拼接CCD卫星运动方向01Z1X1Y1虚拟CCD阵列焦平面

X

Y传感器校正处理---传感器校正产品解决：条带拼接、TDI-CCD积分时间不连续光学卫星标准产品生产与验证原始拼接CCD卫星运动方向01Z1X1Y1虚拟CCD阵列焦19CCD拼接D2D1D1=D2卫星运动方向虚拟CCD和实际安装CCD在焦面位置相对关系ALOSPRISM相机下视示意图光学卫星标准产品生产与验证CCD拼接D2D1D1=D2卫星运动方向虚拟CCD和实际20CCD拼接SRTM地面光学卫星标准产品生产与验证CCD拼接SRTM地面光学卫星标准产品生产与验证21条带影像CCD条带光学卫星标准产品生产与验证条带影像CCD条带光学卫星标准产品生产与验证22CCD拼接引起几何精度损失初步实验传感器校正产品（严密几何模型），高程损失0.7%像素实验数据同名点数平面坐标差值（米）高程坐标差值（米）MAXRMSMAXRMS武汉前、后视330.0080930.0026740.010370.003985兰州前、后视150.006910.002680.016560.008992光学卫星标准产品生产与验证CCD拼接引起几何精度损失初步实验传感器校正产品（严密几何模23投影到平均高程面---系统几何纠正产品系统几何纠正产品虚拟光线示意图解决：姿态不连续光学卫星标准产品生产与验证投影到平均高程面---系统几何纠正产品系统几何纠正产品虚拟光24传感器校正产品与系统几何纠正产品RPC替代精度对比（像素）影像产品精度类型XY平面最大中误差最大中误差最大中误差ALOS前视传感器校正产品检查点-0.692150.218860.555950.186910.7320.28781控制点-0.556840.215030.645150.183090.6480.28242ALOS前视系统几何纠正产品检查点0.010660.00108-0.011990.001240.0140.00164控制点0.009390.00103-0.009970.00120.010.00158ALOS后视传感器校正产品检查点-0.649140.157420.451460.16810.6550.2303控制点-0.498030.15297-0.53390.171940.5590.23014ALOS后视系统几何纠正产品检查点-0.025170.003030.010560.000940.0260.00317控制点0.008970.001860.009070.000660.010.00197传感器校正产品的RPC检查点平面中误差为0.288像素，远低于SPOT5等卫星RPC模型替代严密成像几何模型精度0.01像素；系统几何纠正产品RPC模型替代三维几何模型精度检查点平面中误差为0.003个像素，替代精度优于5%个像元。光学卫星标准产品生产与验证传感器校正产品与系统几何纠正产品RPC替代精度对比（像素）影25利用系统几何纠正产品提取高程精度损失分析传感器校正产品（RPC），高程精度损失为8.80%像素系统几何纠正产品（RPC），高程精度损失为0.92%像素实验对象同名点数平面坐标差值（米）高程坐标差值（米）MAXRMSMAXRMS传感器校正产品RPC330.902590.2204351.4669220.630927系统几何纠正产品RPC330.101620.0231320.1379370.030347光学卫星标准产品生产与验证利用系统几何纠正产品提取高程精度损失分析传感器校正产品（RP26影像产品几何精度损失对比传感器校正产品（严密几何模型），高程损失为0.66%像素传感器校正产品（RPC模型），高程损失为8.80%像素系统几何纠正产品（RPC模型），高程损失为0.92%像素建议：姿态不连续，处理为系统几何纠正产品，提供用户姿态连续，处理为传感器校正产品，提供用户，数据量小光学卫星标准产品生产与验证影像产品几何精度损失对比传感器校正产品（严密几何模型），高程27影像产品几何模型重建以系统几何纠正产品为例光学卫星标准产品生产与验证影像产品几何模型重建以系统几何纠正产品为例光学卫星标准产品生28高分光学卫星产品分级标准

光学卫星标准产品生产与验证高分光学卫星产品分级标准

光学卫星标准产品生产与验证29分级体系与国外主流商业卫星对比关系商业卫星SPOTGeoEyeDigitalGlobeALOSPRISMIRS-P5原始数据Level传感器校正产品Level1A*Basic和BasicStereoPair*Level1B1*Level4*系统几何校正产品Level2AGEO和GeoStereo*OrthoReadyStandard*Level1B2Level3精纠正产品Level2B平面无对应，立体中对应GeoStereoPrecision正射纠正产品Level3GeoProfessionalPrecisionOrthoLevel5光学卫星标准产品生产与验证分级体系与国外主流商业卫星对比关系商业卫星SPOTGeoEy30资源三号数据分析CCD拼接TDICCD积分时间跳变姿态抖动多光谱波段配准光学卫星标准产品生产与验证资源三号数据分析CCD拼接光学卫星标准产品生产与验证31资源三号正视相机CCD安装示意图CCD影像拼接CCD拼接

品字形排列上下交错排列光学卫星标准产品生产与验证资源三号正视相机CCD安装示意图CCD影像拼接CCD拼接

品32TDICCD积分时间跳变

光学卫星标准产品生产与验证33TDICCD积分时间跳变

光学卫星标准产品生产与验证334/1/2024Roll角Pitch角Yaw角姿态抖动光学卫星标准产品生产与验证344/1/2024Roll角Pitch角Yaw角姿态抖动光学解决方案光学卫星标准产品生产与验证解决方案光学卫星标准产品生产与验证35传感器校正产品级别

内畸变镜头畸变CCD安装畸变外畸变TDICCD积分时间跳变轨道高频噪声姿态震动虚拟CCD重成像精轨数据改化姿态光学卫星标准产品生产与验证传感器校正产品级别

内畸变虚拟CCD重成像精轨数据改化姿态光36实验内容实验数据介绍内方位元素对比实验精密轨道与星上下传轨道对比实验传感器校正产品与DOMDSM精度实验系统几何纠正产品实验核线产品实验长条带区域网平差与控制点布设方案实验光学卫星标准产品生产与验证实验内容实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证37实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证38实验内容实验数据介绍内方位元素对比实验精密轨道与星上下传轨道对比实验传感器校正产品与DOMDSM精度实验系统几何纠正产品实验核线产品实验长条带区域网平差与控制点布设方案实验光学卫星标准产品生产与验证实验内容实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证39实验室内方位元素光学卫星标准产品生产与验证实验室内方位元素光学卫星标准产品生产与验证40在轨检校内方位元素光学卫星标准产品生产与验证在轨检校内方位元素光学卫星标准产品生产与验证41实验内容实验数据介绍内方位元素对比实验精密轨道与星上下传轨道对比实验传感器校正产品与DOMDSM精度实验系统几何纠正产品实验核线产品实验长条带区域网平差与控制点布设方案实验光学卫星标准产品生产与验证实验内容实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证42精密轨道与星上下传轨道光学卫星标准产品生产与验证精密轨道与星上下传轨道光学卫星标准产品生产与验证43下传轨道与精密定轨对比平面中误差为2.594米，高程中误差为1.555米平面中误差为2.601米，高程中误差为1.548米下传轨道精密轨道光学卫星标准产品生产与验证下传轨道与精密定轨对比平面中误差为2.594米，高程中误差为44实验内容实验数据介绍内方位元素对比实验精密轨道与星上下传轨道对比实验传感器校正产品与DOMDSM精度实验系统几何纠正产品实验核线产品实验长条带区域网平差与控制点布设方案实验光学卫星标准产品生产与验证实验内容实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证45传感器校正产品地区影像精度类型XY平面最大值中误差最大值中误差最大值中误差安平前视控制点1.63e-46.81e-54.10e-31.45e-34.11e-31.45e-3检查点2.50e-47.12e-55.40e-31.55e-35.40e-31.55e-3下视控制点-1.23e-34.62e-41.11e-32.82e-41.64e-35.41e-4检查点-8.91e-44.29e-48.95e-42.66e-41.25e-35.05e-4后视控制点3.80e-41.60e-41.81e-35.08e-41.84e-35.33e-4检查点-5.56e-41.68e-42.44e-35.66e-42.50e-35.91e-4登封前视控制点1.24e-35.33e-4-2.36e-38.99e-42.65e-31.04e-3检查点1.83e-35.59e-4-3.08e-39.44e-43.57e-31.10e-3下视控制点-2.26e-48.09e-5-5.55e-41.13e-45.86e-41.39e-4检查点-1.61e-47.42e-5-4.40e-41.05e-44.58e-41.29e-4后视控制点-7.22e-43.12e-4-1.44e-34.46e-41.61e-35.45e-4检查点1.07e-33.28e-4-1.89e-34.79e-42.17e-35.80e-4光学卫星标准产品生产与验证传感器校正产品地区影像精度XY平面最大值中误差最大值中误差最46登封平差结果检查点平面中误差为10.10米，高程为1.88米检查点中误差平面2.60米，高程为1.58米无控平差4角点布控平差光学卫星标准产品生产与验证登封平差结果检查点平面中误差为10.10米，高程为1.88米47安平平差结果平面精度为15.11米，高程精度为8.30米平面中误差为1.78米，高程为1.46米无控平差4角点布控平差光学卫星标准产品生产与验证安平平差结果平面精度为15.11米，高程精度为8.30米平面48两线阵平差结果平面上2.88米，高程1.66米平面上为2.44米，高程上为1.60米登封地区安平地区光学卫星标准产品生产与验证两线阵平差结果平面上2.88米，高程1.66米平面上为2.449登封地区DSM和DOM光学卫星标准产品生产与验证登封地区DSM和DOM光学卫星标准产品生产与验证50安平地区DSM和DOM光学卫星标准产品生产与验证安平地区DSM和DOM光学卫星标准产品生产与验证51DSM和DOM精度登封地区平面中误差为2.5米，高程中误差为2.5米安平地区平面中误差为1.6米，中误差为1.5米登封地区安平地区光学卫星标准产品生产与验证DSM和DOM精度登封地区平面中误差为2.5米，高程中误差为52实验内容实验数据介绍内方位元素对比实验精密轨道与星上下传轨道对比实验传感器校正产品与DOMDSM精度实验系统几何纠正产品实验核线产品实验长条带区域网平差与控制点布设方案实验光学卫星标准产品生产与验证实验内容实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证53系统几何纠正产品登封地区安平地区光学卫星标准产品生产与验证系统几何纠正产品登封地区安平地区光学卫星标准产品生产与验证54系统几何纠正产品RPC模型地区影像精度类型XY平面最大值中误差最大值中误差最大值中误差安平前视控制点-1.73E-052.53E-061.44E-052.49E-061.73E-053.55E-06检查点-1.75E-052.54E-061.44E-052.44E-061.75E-053.52E-06下视控制点-8.38E-061.07E-068.01E-061.80E-069.01E-062.09E-06检查点-8.25E-061.07E-068.09E-061.80E-068.99E-062.09E-06后视控制点-2.33E-062.51E-078.65E-061.80E-068.65E-061.82E-06检查点-2.42E-062.51E-078.36E-061.79E-068.36E-061.81E-06登封前视控制点2.32E-053.62E-06-2.44E-054.03E-062.53E-055.42E-06检查点-1.87E-053.29E-06-2.38E-053.79E-062.39E-055.02E-06下视控制点1.18E-052.17E-061.32E-052.43E-061.58E-053.26E-06检查点-1.01E-051.91E-06-1.30E-052.30E-061.33E-052.99E-06后视控制点7.39E-069.68E-07-1.03E-051.79E-061.05E-052.03E-06检查点5.48E-068.50E-07-1.07E-051.74E-061.07E-051.94E-06光学卫星标准产品生产与验证系统几何纠正产品RPC模型地区影像精度XY平面最大值中误差最55SC与GEC对比光学卫星标准产品生产与验证SC与GEC对比光学卫星标准产品生产与验证56实验内容实验数据介绍内方位元素对比实验精密轨道与星上下传轨道对比实验传感器校正产品与DOMDSM精度实验系统几何纠正产品实验核线产品实验长条带区域网平差与控制点布设方案实验光学卫星标准产品生产与验证实验内容实验数据介绍光学卫星标准产品生产与验证57核线影像产品光学卫星标准产品生产与验证核线影像产品光学卫星标准产品生产与验证58核线产品模型精度地区影像精度类型XY平面最大值中误差最大值中误差最大值中误差安平前视控制点1.49E-037.31E-055.07E-031.72E-055.29E-037.51E-05检查点2.13E-031.53E-041.34E-055.20E-072.13E-031.53E-04后视控制点1.08E-037.06E-058.82E-043.88E-061.39E-037.07E-05检查点2.42E-031.56E-048.38E-033.35E-058.72E-031.59E-04登封前视控制点-1.54E-032.80E-04-7.28E-032.60E-057.32E-032.81E-04检查点-2.24E-032.77E-041.68E-037.15E-062.80E-032.77E-04后视控制点1.37E-032.37E-047.24E-043.97E-061.55E-032.37