基于PCI软件进行大数据量高分辨率卫星影像的无控制纠正生产试验

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2024年5月26日发(作者：)

第３６卷第１２期　

２０１３年ｌ２月　

测绘与空间地理信息　

ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬ　ｌＮＦｏＲＭＡＴｌｏＮ　ＴＥＣＨＮｏｌ０ＧＹ　

Ｖｏ１．３６，Ｎｏ．１２　

Ｄｅｃ．，２０１３　

基于ＰＣＩ　

软件进行大数据量高分辨率卫星　

影　

像的无控制纠正生产试验　

于蕾，马　治，商博　

（黑龙江地理信息工程院，黑龙江哈尔滨ｌＳ００ｓ１）　

摘要：介绍了ＰＣＩ软件在大规模生产中的工艺流程、操作以及具体试验结果。在大规模生产中所遇到的软件　

ｂｕｇ及分析解决办法。　

关键词：ＰＣＩ；正射纠正；ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ—ＩＩ；ｐｉｘ　

中图分类号：Ｐ２３１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—５８６７（２０１３）１２—０２６０—０３　

Ｆｏｒ　Ｌａｒｇｅ　Ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　Ｄａｔａ　ａｎｄ　Ｈｉｇｈ　Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｉｍａｇｅｓ　Ｂａｓｅｄ　

ｏｎ　ＰＣＩ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗｉｔｈｏｕｔ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｏ　Ｃｏｒｒｅｃｔ　ｔｈｅ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｓｔ　

ＹＵ　Ｌｅｉ，ＭＡ　Ｚｈｉ，ＳＨＡＮＧ　Ｂｏ　

（Ｈｅｉｌｏｎｇ］ｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｍｔｉｅｓ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。Ｈａｒｂｉｎ　１５００８１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ＰＣＩ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｎ　ｍｕｓｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｉｃ　ｔｆｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅ　ｓｏｆｔ・　

ｗａｒｅ　ｂｕｇ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｅｄ　ｉｎ　ｍａｓｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＰＣＩ；ｏｒｔｈｏｐｈｏｔｏ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ—ＩＩ；ｐｉｘ　

Ｏ　引　言　

随着科技的发展高分辨率卫星影像在各个行业中被　

ＰＣＩ　Ｇｅｏｍａｔｉｅａ软件不仅可用于卫星和航空遥感图像　

的处理，还可应用于地球物理数据图像、医学图像、雷达　

数据图像和光学图像的处理。　

广泛应用。在测绘生产中大规模、批量化的卫星影像纠　

正一直都是困扰大家的难题。卫星影像的纠正生产中普　

ＰＣＩ　Ｇｅｏｍａｔｉｃａ遥感图像处理软件由于取得了常见商　

用卫星的飞行轨道及传感器参数，因此支持严格的卫星　

轨道模型，能获得高精度的正射校正结果；支持超过１００　

种不同的栅格、矢量数据格式，可对其直接读写；在专业　

级主模块中集成了先进的大气／云雾校正算法，专门的　

ＡＶＨＲＲ处理工具。　

遍存在数量大、控制资料获取困难，生产效率不高等　

问题。　

ＰＣ１软件在高分辨率卫星影像纠正生产时具有很高　

的批量化处理能力，可极大地减少人工工作量并且具有　

较高的绝对精度和接边精度，尤其是在影片数量以千计　

的大规模生产中优势明显。　

２　ＷｏｒｉｄＶｉｅｗ—Ｈ卫星影像　

于２００９年ｌ０月６日发射升空，运行在７７０　ｋｍ高的　

太阳同步轨道上．能够提供０．５　ｍ全色图像和１．８　ｍ分辨　

１　软件介绍　

ＰＣＩ　Ｇｅｏｍａｔｉｃａ软件是地理空间信息领域世界级的专　

业公司加拿大ＰＣＩ公司的旗帜产品，其已经集成了遥感影　

像处理、专业雷达数据分析、ＧＩＳ／空间分析、制图和桌面　

率的多光谱图像。该卫星将使Ｄｉｇｉｔａｌｇｌｏｂｅ公司能够为世　

界各地的商业用户提供满足其需要的高性能图像产品。　

星载多光谱遥感器不仅将具有４个业内标准谱段（红、　

绿、蓝、近红外），还将包括四个额外（海岸、黄、红边和近　数字摄影测量系统，成为一个强大的生产工作平台，并且　

重组了模块构成，使得软件模块更面向应用而且简洁。　

收稿日期：２０１３—０６—２０　

红外２）。多样性的谱段将为用户提供进行精确变化检测　

作者简介：于蕾（１９８１一），男，黑龙江哈尔滨人，工程师，本科学历，主要从事数字化测绘产品的生产和质检工作。　

第ｌ２期　于蕾等：基于ＰＣＩ软件进行大数据量高分辨率卫星影像的无控制纠正生产试验　

表１绝对精度误差（单位：ｍ）　

Ｔａｂ．１　Ａｂｓｏｌｕｔｅ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｅｒｒｏｒｓ（Ｕｎｉｔ：ｍ）　

２６１　

和制图的能力，由于ＷｏｄｄＶｉｅｗ卫星对指令的响应速度更　

快，因此图像的周转时间（从下达成像指令到接收到图像　

所需的时间）仅为几个小时。　

ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ—Ｉ１分辨率：Ｐａｎｃｈｒｏｍａｔｉｃ：０．４６　ｉｎ　ＧＳＤ　ａｔ　

ｎａｄｉｒ．０．５２　ｎｌ　ＧＳＤ　ａｔ　２０。ｏｆｆ—ｎａｄｉｒ　

Ｍｕｈｉｓｐｅｃｔｒａｌ：１．８５　ｍ　ＧＳＤ　ａｔ　ｎａｄｉｒ，２．０７　ｎｌ　ＧＳＤ　ａｔ　

２０。ｏｆｆ—ｎａｄｉｒ　

ｗｏｒ】ｄＶｉｅｗ—ＩＩ各波段波长：Ｐａｎｃｈｒｏｍａｔｉｃ：４５０～　

８００　ｎｍ　

８　Ｍｕｌｔｉｓｐｅｅｔｒａｌ：　

Ｃｏａｓｔａｌ：４００—４５０　ｎｍ　Ｒｅｄ：６３０～６９０　ｎｍ　

Ｂｌｕｅ：４５０～５１０　ｎｍ　Ｒｅｄ　Ｅｄｇｅ：７０５—７４５／ｉｍ　

Ｇｒｅｅｎ：５１０—５８０　ｎｍ　Ｎｅａｒ—ＩＲ１：７７０—８９５　ｎｎｌ　

Ｙｅｌｌｏｗ：５８５～６２５　ａｍ　Ｎｅａｒ—ＩＲ２：８６０～１　０４０　ｎｍ　

３纠正实验流程　

本次实验选择的卫星影像为ＷｏｄｄＶｉｅｗ—ＩＩ影像。　

３．１　影像导入　

将ｔｉｆ格式卫星影像转换成ＰＣＩ所使用的ｐｉｘ格式，在　

后续的过程中所有的影像信息都将存人该文件中。ｐｉｘ文　

件的数据量略大于原始的ｔｉｆ文件。可用ａｒｅ　ｓｉｓ等软件打　

开显示与ｔｉｆ相同。　

在ＰＣＩ—ＧＸＬ中给定原始影像路径和输出影像路径，　

软件可自动将目录内的原始影像进行原始分块影像拼　

接，并转化成ＰＣＩ内部的“　．ｐｉｘ”格式，命名规则为原始　

影像文件名后分别加“ＰＡＮ”、“ＭＳ”以区分全色和多光谱　

数据。　

３．２　平　差　

在此步骤，软件将自动对卫星影像信息进行解译并　

对相邻影像自动匹配连接点后平差计算。在此需要加入　

相应地区的ｄｅｍ，并且ｄｅｍ的投影信息需要与影像所处投　

影带对应。每相邻影像所加连接点数量及计算后所留连　

接点残差大小都可以人工设置，以方便适不同应测区需　

求。经平差计算后的影像信息分别存入对应的ＰＩＸ文件。　

如果使用同时有全色和多光谱的影像此处自动仅对全色　

进行平差，而对应的多光谱则在正射纠正的同时写入数　

学模型直接纠正。在此步骤需要添加对应区域ｄｅｍ，ｄｅｍ　

格式可在ＰＣＩ桌面版进行转换。ＰＩＸ可支持２０００坐　

标系。　

３．３正射纠正　

将平差后的ｐｉｘ进行正射纠正得到所需纠正后影像。　

在此步骤可以对全色所对应的多光谱自动进行计算纠　

正，纠正后全色和多光谱套合误差一般不超过１个像素。　

在纠正时可分别设置全色和多光谱影像的分辨率及　

纠正影响所处投影带。　

３．４纠正后误差精度情况　

在试验中对５３张地形为平地的ｗｖ２影像利用ＰＣＩ进　

行了纠正得到误差见表１，影像间接边误差（单位：Ｉｎ）如　

图１所示。　

２６２　

续表１　

Ｔａｂ．１（Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ）　

测绘与空间地理信息　

３．５小结　

２０１３舞　

本区域地形较平坦、地物信息比较丰富，连接点匹配　

精度比较好，所以影像接边精度较高，利用外业点检测后　

发现其误差分别规律在　方向有一定的系统性如图２所　

示，可能与该区域原始影像轨道参数有关，如果做大面积　

区域网平差或加人像控点可能有所改观。　

＼　

’　

…

萌　

图２误差分布状况　

Ｆｉｇ．２　Ｅｒｒｏｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　

ｌ　

｛｝　

Ｉ　ｆ　

｝　

４结束语　

通过试验和大量生产中可得出的结论：ＰＣＩ软件在卫　

广　－　

＿　●－　

Ｉ　

Ｉ　Ｈ鼻　

＾　；　

｜　

片影像正射纠正实际生产中自动化程度高能够节约大量　

人力，并且精度能够满足高分辨率卫星影像正射纠正的　

需求，在无控制纠正试验中体现出了其强大的优势。　

９　

，　

Ｊ　

ｌ　；　

ｌ　

ｌ　～　｝　：　

—　

’　一　。　

参考文献：　

［１］孙家柄，刘继琳，李军．多源遥感影像融合［Ｊ］．遥感学　

报，１９８２，２（１）：４７—５０．　

ｆ　

Ｌ　

图１影像间接边误差　

Ｆｉｇ．１　Ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｂｏｕｎｄａｒｙ　ｅｒｒｏｒ　ｉｍａｇｅ　

［２］　巩丹超．高分辨率卫星遥感立体影像处理模型与算法　

［Ｊ］．测绘学报，２００３，３２（４）：３６３—３６４．　

［３］　景耀全．ＤＥＭ精度对高分辨率卫星影像纠正的影响　

［Ｊ］．测绘，２０１１，３４（２）：７０—７３．　

［编辑：刘梦瑶］　

（上接第２５９页）　

［７］Ｊａｍｅｓ　Ｈ．Ｔａｙｌｏｒ，Ｍａｚｙａｒ　Ｂ．Ｌａｙｌａｂａｄｉ．Ａ　ｎｏｖｅｌ　ａｄａｐｔｉｖｅ　［９］　张朝玉．卡尔曼滤波在多维ＡＲ序列建模中的应用　

ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｄａｔａ　ｒｅｃｏｎｃｉｌｉａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｇｒｏｓｓ　ｅｒｒｏｒ　ｄｅ一　

ｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　２００６　ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａ一　

ｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｍｕｎｉｃｈ：［Ｓ．　

ｎ．］，２００６：１　７８３—１　７８８．　

［Ｊ］．大地测量与地球动力学，２００３，２３（２）：９２—９５．　

［１０］　刘国林，独知行，薛怀平，等．卡尔曼滤波在ＩｎＳＡＲ噪声　

消除与相位解缠中的应用［Ｊ］．大地测量与地球动力　

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［８］Ｇｒｅｇ　Ｗｅｌｃｈ　ａｎｄ　Ｇａｒｙ　Ｂｉｓｈｏｐ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｋａｌｍａｎ　ｆｉｌ一　

ｔｅｒ［Ｊ］．ＵＮＣ—Ｃｈａｐｅｌ　Ｈｉｌｌ，ＴＲ　９５—０４１，Ｊｕｌｙ　

２４，２００６．　

［编辑：胡　雪］　

本文标签： 影像纠正生产软件