SPOT5立体测图的数学模型

摘要

当前，卫星摄影测量已经成为地形图测绘的主要手段之一。随着空间、导航、电子等科学技术的迅速发展，卫星摄影测量的理论也在不断发展。本文针对SPOT5HRS像对立体测图的问题展开研究，主要内容包括：1.首先简单介绍了卫星的定位及姿态测量系统，并着重介绍了SPOT5卫星的定位和姿态测量系统； 2.根据SPOT5卫星获取影像的特点，提出了SPOT5HRS像对立体测图的数学模型，详细介绍了数据的预处理、误差方程的建立和解算的整个过程； 3.对线阵CCD卫星获取影像的几何误差源进行了探讨； 4.推导了卫星立体摄影测量的理论精度估算公式，然后以SPOT5HRS的参数为例计算了其立体摄影测量的理论精度，并进行了分析。 通过对两个实验区的实验证明本文的SPOT5HRS立体测图的数学模型是正确的，并能够达到较好的精度；实验也证明了本文推导的卫星立体摄影测量的理论精度估算公式是正确的，并适用于其他卫星立体摄影测量理论精度的估算。

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1遥感技术发展现状

1.2几种典型的高分辨率卫星系统

1.2.1 IKONOS

1.2.2 QuickBird

1.2.3 SPOT5

1.3遥感技术在测绘中的应用

1.4论文研究的主要内容及安排

2.卫星定位和姿态测量系统

2.1卫星定位系统

2.1.1全球定位系统(GPS)

2.1.2卫星定位与导航系统(GLONASS)

2.1.3伽利略卫星导航定位系统(GALILEO)

2.2姿态测量系统

2.3 SPOT5的定位系统——DORIS

2.3.1 DORIS系统的组成

2.3.2 DORIS系统的工作原理

2.3.3 SPOT5的轨道确定

2.4 SPOT5的姿态测量系统

2.4.1陀螺仪

2.4.2恒星跟踪仪

2.4.3 SPOT5的姿态测量

3.立体测图的数学模型

3.1坐标系及其相互转换

3.1.1有关坐标系的定义

3.1.2坐标系间的转换

3.2数据的预处理

3.2.1计算扫描行的时间

3.2.2星历内插和初始姿态确定

3.2.3建立坐标系

3.3数学模型

3.3.1像空间坐标系的变换

3.3.2物方空间坐标的变换

3.3.3前视影像坐标条件

3.3.4后视影像坐标条件

3.3.5相对坐标条件

3.4定向参数的解算

4.误差分析和精度估算

4.1卫星影像几何误差源

4.1.1传感器成像几何所带来的影像变形

4.1.2传感器外方位元素误差的影响

4.1.3地形起伏的影响

4.1.4地球曲率的影响

4.1.5大气折射的影响

4.1.6地球自转的影响

4.2卫星立体摄影测量精度估算

4.2.1理论公式

4.2.2精度估算及分析

5.实验结果与分析

5.1实验数据

5.2实验方法

5.3实验结果及分析

6.总结与展望

6.1总结

6.2需要进一步研究的问题

攻读学位期间参加的科研项目和发表的论文

致谢

参考文献