遥感原理与应用第5章-遥感作业.docx

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1、第五章遥感图像几何纠正 名词解释：构像方程几何变形RFM多项式纠正间接法纠正重采样图像配准图像镶嵌DEM1、构像方程：是指地物点在图像上的图像坐标（x，y）和其在地面对应点的大地坐标（X，Y，Z）之间的数学关系。2、几何变形：是指原始图像上各地物的几何位置、形状、尺寸、方位等特征与在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形。3、RFM：有理函数模型，是利用分子和分母都采用多项式来形成比值得到的多项式模型。4、多项式纠正：回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟，用一个适当的多项式来描述纠正前后图像相应点之间的坐标关系。5、间

2、接法纠正：是从空白的输出图像阵列出发，亦按行列的顺序依次对每个输出像素点位反求原始图像坐标中的位置。6、重采样：采用适当的方法把该点位周围邻近整数点位上亮度值对该点的亮度贡献累积起来，构成该点位的新亮度值，这个过程称为重采样。7、图像配准：实质就是遥感图像的几何纠正，是根据图像的几何畸变特点，采用一种几何变换将图像归化到统一的坐标系中的过程。8、图像镶嵌：当感兴趣的研究区域在不同的图像文件时，需要将不同的图像文件合在一起形成一幅完整的包含感兴趣区域的图像，这就是图像镶嵌。9、DEM：是一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）

3、的数据集，它主要是描述区域地貌形态的空间分布，是通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），然后进行数据内插而形成的。问答题：1．根据通用构像方程，写出中心投影影像、推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的构像方程。中心投影构像方程：XYZP=XYZS+λP*A*xy-f其中λP是成像比例尺分母，A为旋转矩阵。推扫式影像：XYZP=XYZSt+λ*At*0y-f逐点扫描式影像：XYZP=XYZSt+λ*At*Rθ*00-f其中Rθ=1000cosθ-sinθ0sinθcosθ侧视雷达影像：XYZP=XYZSt+λ*At*0r*

4、sinθ-r*cosθ1．分别指出Landsat-7、SPOT-5、TERRASAR—X的瞬时等效像点坐标。Landsat-7使用的传感器是ETM+，属于逐点扫描式传感器，每个像元坐标都是（x=0,y=0），由其构像方程可得其瞬时等效像点坐标为：x=0=-f*XZy=f*tanθ=-f*(Y)ZSPOT-5搭载的传感器是HRV线阵列推扫式扫描仪，瞬时像点坐标是（0,y,-f）,瞬时等效像点坐标是：x=0=-f*XZy=y=-f*(Y)Z(垂直成像时)x=0=-f*XZy=f*y*cosθ+f*sinθf*cosθ-y*sinθ=-f*(Y

5、)Z(侧视成像时)TerraSAR-X卫星是德国发射的SAR卫星，其传感器是合成孔径雷达，其瞬时等效像点坐标为：x=0=-f*XZy=r*sinθ=-f*(Y)Z2．根据中心投影影像姿态产生的变形误差公式，推导出推扫式影像、逐点扫描影像和侧视雷达影像的像点位移公式。中心投影影像姿态产生的像点位移公式为：dx=-fH*dXs-xH*dZs-f*1+x2f2*dφ-x*yf*dω+y*dκdy=-fH*dYs-yH*dZs-x*yf*dφ-f*1+y2f2*dω-x*dκ推扫式图像中x=0,y=y,带入方程得到：dx=-fH*dXs-f*dφ

6、+y*dκdy=-fH*dYs-yH*dZs-f*1+y2f2*dω逐点扫描式中像点坐标为x=0,y=0,但中心投影是在垂直摄影的前提下，故需将侧视投影转换到垂直投影下来即得到x=0,y=f*tanθ带入方程得到的像点位移公式为：dx=-fH*dXs-f*dφ+f*tanθ*dκdy=-fH*dYs-f*tanθH*dZs-dφ-f*sec2θ*dω侧视雷达等效为中心垂直投影时的像点坐标为x=0,y=r*sinθ,f=r*cosθ,代入方程得到像点位移公式为：dx=-rH*cosθ*dXs-r*cosθ*dφ+r*sinθ*dκdy=-r

7、H*cosθ*dYs-r*sinθH*dZs1．叙述多项式拟合法纠正卫星图像的原理和步骤。原理：回避成像的空间几何过程，直接对图像变形的本身进行数学模拟，而遥感图像的几何变形是多方面的，难以用一个确定的数学模型来进行表达，所以就用多项式来表达纠正前后图像之间的坐标关系。步骤：1）根据控制点列出平差模型，求解多项式系数；2）确定纠正后图像的边界，利用间接法或者直接法进行图像的纠正变换；3）对纠正后的数字图像进行灰度重采样；4）对纠正结果进行评价。2．直接法纠正和间接法纠正的主要区别是什么？两种纠正变换方法的主要区别在于纠正变换函数的不同，互

8、为逆变换，直接法是从原始图像出发得到纠正后图像位置，间接法是从空白图像出发逐点得到对应原始图像的位置；另外，在纠正后像素获得灰度值的方法上也有所不同，直接法是亮度重配置，间接法是亮度重采样。3