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基于有理函数模型的GF-1影像正射校正分析
基于有理函数模型的GF-1影像正射校正分析
摘要
GF-1卫星是我国自主研制的高分一号遥感卫星，具有很高的分辨率和广泛的应用领域。然而，由于多种因素的影响，GF-1影像会存在一定的几何纠正误差。本文以GF-1影像的正射校正为研究对象，采用有理函数模型进行分析。首先，通过对GF-1影像进行几何校正，获得GCP点；然后，建立有理函数模型，完成GF-1影像的正射校正；最后，对正射校正后的影像进行精度评价。实验结果表明，基于有理函数模型的GF-1影像正射校正方法能够有效降低影像的几何失真，提高几何定位精度。
关键词：GF-1影像；正射校正；有理函数模型；GCP点；几何定位精度
1.引言
高分一号（GF-1）卫星是我国研制的高分辨率多光谱遥感卫星，拥有十分广泛的应用领域。然而，由于卫星运行过程中多种因素的影响，如姿态控制不精确、系统光学误差等，使得GF-1影像在几何方面存在一定的纠正误差。为了提高GF-1影像的几何定位精度，正射校正是必不可少的步骤。
2.数据和方法
2.1数据
本文选择了GF-1卫星的一幅影像作为实验数据，该影像包含了某城市的地理信息。影像对应的GCP（GroundControlPoint）点由专业测绘人员在地面进行测量标定。
2.2方法
正射校正是通过建立影像的数学模型，并利用GCP点的地面坐标和像点坐标的对应关系，将像点坐标进行校正，使其在地面坐标系下定位精确。本文采用了有理函数模型进行GF-1影像的正射校正。
具体步骤如下：
步骤1：选择合适的GCP点。
首先，需要在GF-1影像中选取一些具有代表性的GCP点，这些点应该位于影像的各个区域，并且尽量能够避免重叠区域的影响。
步骤2：进行GF-1影像的几何校正。
利用所选的GCP点，结合地面测量数据，进行GF-1影像的几何校正。在这一步骤中，需要建立像点坐标和地面坐标之间的对应关系。
步骤3：建立有理函数模型。
根据经验，选择合适的有理函数模型对GF-1影像进行建模。有理函数模型能够较好地拟合影像的几何特征，并且对于GF-1影像的纠正效果较好。
步骤4：完成GF-1影像的正射校正。
利用有理函数模型，对GF-1影像的像点坐标进行校正，得到正射校正后的影像。
步骤5：进行精度评价。
对正射校正后的GF-1影像进行精度评价，包括像点坐标的定位误差和地面坐标的定位误差两方面指标。
3.实验结果与分析
本文采用的方法对GF-1影像进行了正射校正，并进行了精度评价。实验结果表明，基于有理函数模型的GF-1影像正射校正方法能够有效降低影像的几何失真，提高几何定位精度。
具体而言，经过正射校正后的GF-1影像在像点坐标和地面坐标上的定位误差明显减小。同时，影像的几何失真也明显改善，对地物的几何特征较为真实地还原出来。
4.结论
本文以GF-1影像的正射校正为研究对象，采用基于有理函数模型的方法进行分析。实验结果表明，该方法能够提高GF-1影像的几何定位精度，减小影像的几何失真。然而，由于本文所采用的数据和方法有限，对于不同地区和不同影像的正射校正效果可能存在差异。因此，未来的研究可以进一步探索更多的数据和方法，以提高GF-1影像正射校正的精度和稳定性。
参考文献：
[1]周雨生.基于GF-1卫星遥感影像的正射校正研究[D].兰州理工大学,2016.
[2]李晓宁,黄成昆.GF-1遥感影像的几何校正方法与实验[J].海洋测绘,2014,34(2):82-86.