适普公司卫星影像处理解决方案随着分辨率和影像质量的不断提高,高分辨率卫星影像在测绘及相关行业的应用已越来越广泛。适普公司的VirtuoZoSat已很好的实现了对高分辨率卫星影像处理的支持。一、软件特点1、处理的卫星影像类型全面影像类型全色影像星下点分辨率SPOT5HRS:10米×5米HRG:2.5米IRS-P52.5米ALOSPRISM2.5米EROS-A1.9米EROS-B0.7米OrbView1米IKONOS0.82米Geoeye-10.41米QuickBird0.61米WorldView0.45米TH2.5米全色+10米多光谱2、空三作业方便能根据控制点坐标预测其对应像点大致位置,刺点效率高;支持半自动和全人工两种方式添加同名像点。3、处理精度高采用基于RFM的区域网平差方案。使用RPC参数(直接读取已提供的RPC参数或利用卫星星历和姿态角进行解算)和仿射变换参数进行定向,只需少量的控制点(单幅影像4至6个)便能达到较高的定向精度4、支持的坐标系全面目前支持的坐标系包括WGS84、北京54坐标系、西安80坐标系、中国2000坐标系及自定义坐标系。二、数据准备卫星影像的原始数据包括影像文件和PRC参数文件,不同的传感器的PRC文件名也有差异。影像类型RPC文件样例(必备文件组成)Spot5METADATA.DIMIKONOS,GeoEye-1,P5-****_rpc.txtQuickBrid,WorldView-*.rpbOrbView-*.pvlALOS-_RPC-****(PRC文件分块存储,由summary.txt统一记录,引入影像时请选择summary.txt)EROS*.rpc*.passTHSXZ+GFB+DGP*.rpc样例RPC文件:三、处理流程处理流程图如图1所示图1卫星影像处理流程图1、新建工程建立卫星影像处理工程,定义坐标系并设置影像匹配、DEM、DOM和等高线相关参数;2、数据准备包括引入影像数据和RPC参数。对影像的预处理包括灰度处理、旋转缩放,其原理如下:⑴灰度处理:分为不处理、Wallis变换和均衡化,用于改善影像质量,提高后续匹配效果;⑵旋转:所选旋转角度的旋转方向为沿顺时针方向,设置此系数的主要目的在于建立左右重叠关系立体像对,便于立体观测。对于异轨立体像对,左右影像都不需旋转(如SPOT5-HRS异轨像对),对于同轨立体像对,左右影像应同时旋转90度,其原理如图2所示:图2同轨影像旋转90度原理示意图说明:卫星轨道方向一般为南北方向,因此同轨立体像对为上下重叠关系,这不利于立体观测,立体像对左右影像同时沿顺时针旋转90度,上下重叠关系变成了左右重叠关系⑶X方向缩放比例和Y方向缩放比例:该参数主要用于保证卫星轨道方向和扫描方向分辨率一致,使地物各个方向的摄影比例尺一致,从而比较有真实感。SPOT5-HRS影像的轨道方向分辨率和扫描方向分辨率分别为5m和10m,因此要沿扫描方向做200%的拉伸。其原理如图3所示:图3影像拉伸原理图因此SPOT5-HRS同轨立体像对,旋转角度为90度,X方向缩放和Y方向缩放分别为100%和200%。其原理如图4所示。图4SPOT5-HRS影像预处理示意图3、空三定向量测控制点的像点坐标(无控制点时添加一定数量的连接点)进行绝对定向,解算仿射纠正系数。4、4D产品生产利用IGS进行数字化测图,并生成DEM、等高线和DOM。四、ALOS数据案例1、新建工程设置投影坐标系,根据控制点的投影坐标来设置,与控制点一致。2、引入影像选择影像类型为ALOS,输出格式为vz或tif均可,ALOS影像添加summary.txt文件3、设置影像列表添加影像,根据引入影像时设置的输出影像类型来选择。4、设置模型列表5、定向添加控制点,多条带的话需要在条带间添加连接点。该数据没有控制点,均匀添加了连接点,进行定向修正rpc参数。查看定向报告,像方小于半个像元,物方控制点的精度要求参照国家规范。6、模型裁切,一般选择“原始影像裁切”。7、定义裁切方式8、裁切后就可以用模型进行测图,匹配DEM等。9、生产DEM有两种方式,一种是物方匹配,条带匹配DSM,是一个立体像对匹配一整块的DEM,速度较慢。另一种是模型匹配DEM,裁切模型后,对小块的模型进行匹配DEM,速度快。DEM匹配完后进行编辑,出DEM成果。10、生产正射影像按默认纠正方法纠正即可。可以添加修改任务11、可将DEM叠加正射影像查看地形是否匹配。用【生产DEM】菜单下的【DEM三维显示工具】打开dem,然后加载正射影像。五、WorldView数据案例WorldVIew数据的一景影像通常被裁切成多块小影像存储,在定向添加连接点时不太方便,因此对于裁切的过的worldView影像的处理,首先要进行同轨影像拼合处理。1、新建工程设置投影坐标系,根据控制点的投影坐标来设置,与控制点一致。2、选择文件菜单下的“同轨影像拼合”添加拼接任务,此处的处理设置与引入影像是相同的作用,故做了影像拼接就不必再做常规流程中的“引入影像”一步。添加任务后,开始处理3、添加影像列表4、设置模型列表5、定向添加控制点,多条带的话需要在条带间添加连接点。该数据没有控制点,均匀添加了连接点,进行定向修正rpc参数。查看定向报告,像方小于半个像元,物方控制点的精度要求参照国家规范。6、模型裁切,worldview数据的左右影像的分辨率不一致,裁切模型方法请选择“右片仿射重采样”。7、设置裁切方法8、裁切后就可以用模型进行测图,匹配DEM等。9、生产DEM有两种方式,一种是物方匹配,条带匹配DSM,是一个立体像对匹配一整块的DEM,速度较慢。另一种是模型匹配DEM,裁切模型后,对小块的模型进行匹配DEM,速度快。DEM匹配完后进行编辑,出DEM成果。10、生产正射影像按默认纠正方法纠正即可。可以添加修改任务11、可将DEM叠加正射影像查看地形是否匹配。用【生产DEM】菜单下的【DEM三维显示工具】打开dem,然后加载正射影像。六、TH(Z3)数据案例1、新建工程设置投影坐标系,根据控制点的投影坐标来设置,与控制点一致。2、引入影像选择影像类型为天绘一号,输出格式为vz或tif均可3、设置影像列表添加影像,根据引入影像时设置的输出影像类型来选择。4、设置三线阵列表5、设置控制点6、定向添加控制点,多条带的话需要在条带间添加连接点。该数据没有控制点,均匀添加了连接点,进行定向修正rpc参数。查看定向报告,像方小于半个像元,物方控制点的精度要求参照国家规范。6、模型裁切,一般选择“原始影像裁切”,如果时间充裕请选择“近似核线重采样”。7、定义裁切方式8、裁切后就可以用模型进行测图,匹配DEM等。9、生产DEM有两种方式,一种是物方匹配,条带匹配DSM,是一个立体像对匹配一整块的DEM,速度较慢,但效果较好。(注意,在引入影像时如果做过wallis变换等预处理,此处要勾选“影像在引入时已经过预处理”;高程范围获取方式建议选择“从全球SRTM自动获取”,或者将其范围外扩一些)另一种是模型匹配DEM,裁切模型后,对小块的模型进行匹配DEM,速度快。DEM匹配完后进行编辑,出DEM成果。10、生产正射影像按默认纠正方法纠正即可。可以添加修改任务11、可将DEM叠加正射影像查看地形是否匹配。用【生产DEM】菜单下的【DEM三维显示工具】打开dem,然后加载正射影像。