高分辨率SAR正射影像制作精度控制

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1、第24卷第1期遥感技术与应用Z．24No．12009年2月REMOTESENSINGTECHNOL0GYANDAPPLICAT10NFeb．2009高分辨率SAR正射影像制作精度控制张波，王超，张红，吴樊(中国科学院对地观测与数字地球科学中心，北京100086)摘要：以SAR正射产品生产的流程工艺为序，从精度控制的角度出发，着重对影响SAR影像正射产品精度的相关因素进行理论分析，并以同一地区不同入射角的5景Radarsat一1SAR影像为实例，结合实地GPS采集的140个控制点给出了生产高精度SAR影像正射产品的相关实验结论和生产建议。关键词：SAR；正射纠正；质量检查中图分

2、类号：TP75文献标志码：A文章编号：1004—0323(2009)01—0093—04引言配的DEM数据和控制点数据。第二阶段为产品生产阶段，该阶段主要使用正射模型完成SAR正射产地面分辨率达到1m的高分辨率SAR卫星：意品的制作，精度控制主要通过控制点筛选，完成正射大利COSMO—Skymed、德国TerraSAR—X、加拿大模型的正确建立与正射影像图的生产。第三阶段为Radarsat一2在2007年相继发射，并陆续发布了其数质量检查阶段，该阶段主要通过影像上检查点的选据产品。这为今后SAR影像在高层次上对传统光取和量算进行正射产品的精度控制，完成对正射产学应用领域(如：

3、国土资源调查、土地利用分类、制图品的检查，并给出正射影像产品的精度指标。等)发挥更大的补充与替代作用提供了数据保障。2．1输入数据的精度匹配若使这些应用得到充分推广，如何进行高精度的在正射产品制作的准备阶段主要按照生产产品SAR影像正射纠正则是其中的一个关键环节。的精度要求，完成与待纠正SAR影像相匹配的辅助国内外学者就SAR影像正射纠正模型核心算数据准备。为保证产品的几何精度与质量，要求输法的讨论可见诸多已发表的期刊、论文l】]。如何入的辅助数据(控制点和DEM数据)其精度应不低生产高精度的SAR影像正射纠正产品，除正射模型于待纠正的SAR影像的影像分辨率。的选择与解算问题

4、外，其它和正射影像精度控制相2．1．1SAR影像的几何精度关的问题，如控制点的选取、DEM数据的匹配、正射待纠正SAR影像代表的几何精度主要由SAR产品的精度检查等也是在制作高分辨率SAR影像影像传感器的标称分辨率确定。而实际的SAR产正射纠正图中必须考虑的重要环节。就此相关细节品中，SAR影像提供商提供的SAR影像产品其影问题，相关文献报道较少。本文就正射影像制作中像采样间隔(Pixelspace)通常为影像分辨率(Reso—“精度控制”这一关键要点进行讨论，并总结给出了lution)大小的一半。制作高精度SAR影像正射影像生产流程的整套解2．1．2DEM数据的几何精度决方

5、案。使用DEM数据主要是为了对SAR影像由于斜距成像机制造成的局部地形畸变进行纠正。为了2正射产品生产精度控制得到高精度的纠正产品，SAR影像每个像素对应的正射产品制作包括3个阶段：第一阶段为数据高程值都应准确得到。依据其比例尺，可得出相应准备阶段，该阶段的精度控制主要完成输人数据间的DEM数据采样间隔大小。DEM数据虽然可以的精度匹配问题，即正确选择与SAR影像精度相匹通过插值运算提高其采样间隔，但其数据源本身的收稿日期：2008—06—23；修订日期：20081016基金项目：国家自然科学基金资助项目(40601058)。作者简介：张波(1976一)，男，助理研究员，研究

6、方向为SAR影像摄影测量与目标识别。E—mail：bozhang@ceode．ac．cn。94遥感技术与应用第24卷平面精度和高程精度不会因插值方法的不同而有表2SAR影像中可利用控制点分类及可靠性分析提升。Table2RanksoffeaturepointsinSARimageasGCP高分辨率SAR影像入射角在影像近距与远距不同，其变化范围通常在4。～5。范围内。设入射角为0、局部地形高程相对变化Ah、相应的地距改正为Ax，则：△—Ahtan0]。可知高程变化Ah对平面位置精度的误差传递约为±lAhtan0}。因此在选择DEM辅助数据时，应考虑DEM数据在平面和高程两个维

7、度上的精度指标使其与SAR影像精度相符。2．1．3控制点源的几何精度标是模型外符合精度，是反映模型准确性、可靠性的依据采样定理和实际的工作经验，SAR影像中唯一途径。控制点数据的刺点精度可保持在影像的1／4像素2．2．2控制点分布与数量内。不同控制点源在SAR影像上的成像特征不同，控制点分布状态将直接影响纠正影像的内部相导致控制点选取时的刺点精度也不同。各控制点源对精度，也是第二阶段中需要考虑的关键因素。分的质量精度可见表1。影像最终控制点的定位精度布均匀是指控制点在影像成像区域内的三维空间内是各影响因