一种基于海岸线区域遥感图的星载光谱仪指向配准方法

摘要

本发明提供一种基于海岸线区域遥感图的星载光谱仪指向配准方法，即在天底观测模式下，利用中高分辨率的遥感图像中的特殊地物‑海岸线区域大面积均匀地貌并且地表反射率有突变的特征进行指向配准，星载光谱仪在观测区域内测量点的经纬度与对应区域遥感相机输出的遥感图像的像素经纬度一一对应，能够将两者经纬度的误差进行校正并实时统计监督。本发明由于采用了光谱数据拟合对比和像素栅格地理坐标转换等算法处理，星载光谱仪指向配准所需要的参考底图可以来自其他卫星载荷，也就是说星载光谱仪与遥感相机之间可以是非刚性同轴连接的或者是来自不同卫星的，从而扩大了非成像的星载光谱仪与成像的遥感相机之间的指向配准方法的应用范围。

主权项

一种基于海岸线区域遥感图的星载光谱仪指向配准方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选择遥感相机采集的在一定经纬度范围内具有明显海岸线区域的中高分辨率遥感图像作为参考底图；(2)从星载光谱仪中获取一段时间内处于参考底图对应的经纬度范围内的观测点的原始光谱数据，并根据原始光谱数据自带的经纬度信息将沿卫星穿轨方向的观测点等间隔均匀地叠加显示在参考底图上；(3)采用最小二乘法线性拟合计算叠加显示在参考底图上的各个观测点的原始光谱数据在有效范围内的基线均值，作为各个观测点的光谱强度值；(4)将所述各个观测点的光谱强度值与其沿卫星穿轨方向相邻的两个观测点的光谱强度值进行比较，若满足以下关系，则认为相应观测点理论上落在海岸线上，记为理论海岸线观测点：$\{1_{j-1}*P>1_i>1_{j_{·{\stackrel{·}{(}}^L{1}_{i-1}-1_{i+1})>r_9}}*E_J\equiv 1_{j-I*P}<1_i<1_{j+1}*E$其中，I_j表示某个观测点的光谱强度值，I_j‑1、I_j+1分别表示沿卫星穿轨方向与该观测点相邻的两个观测点的光谱强度值，μ、￡分别表示沿卫星穿轨方向与该观测点相邻的两个观测点的光谱强度值的阈值调节系数，表示沿卫星穿轨方向与该观测点相邻的两个观测点的光谱强度值的差值的绝对值阈值；(5)在参考底图上将各个理论海岸线观测点用颜色标记出来，并对标记的各个理论海岸线观测点沿卫星穿轨方向相邻的两个观测点进行连线，确定连线与参考底图上实际海岸线的交点；(6)将各个交点的栅格坐标转换为经纬度信息，作为相应理论海岸线观测点的真实经纬度信息；(7)构建指向误差模型，计算各个理论海岸线观测点的原始光谱数据自带的经纬度信息与真实经纬度信息的差值，得到各个理论海岸线观测点的经纬度误差，并将所述各个理论海岸线观测点的经纬度误差的均值作为星载光谱仪在某时刻的指向误差；(8)统计一段时间内星载光谱仪在各个时刻的指向误差，将剔除异常误差点后的均值作为星载光谱仪的最终指向误差。