遥感图像几何处理：构像方程与坐标系统解析

"本章详细探讨了遥感图像的几何处理，主要关注图像的制图精度，内容包括遥感传感器的构像方程，如中心投影构像方程、全景摄影机的构像方程、缝隙式摄影机的构像方程、CCD线阵列推扫式传感器的构像方程以及点扫描式传感器的构像方程，还有侧视雷达图像的构像方程。这些内容对于理解遥感图像的几何纠正、模型重建以及地物几何位置的精确量测至关重要。" 遥感图像的几何处理是遥感和摄影测量领域的核心概念，它涉及到将遥感传感器捕获的影像转换为反映地表真实特征的精确地图。在这一过程中，理解和应用构像方程是关键步骤。 首先，遥感图像通用构像方程描述了地物点、对应的像点和传感器投影中心之间的关系。这些方程是基于不同的坐标系，包括地面坐标系、像平面坐标系、传感器坐标系和像空间平面坐标系。它们确保了地物点和像点之间的几何对应。 1. 中心投影构像方程是基础，它表示地物点通过投影中心S形成像点p，所有点都位于同一射线上，即满足共线方程。这一方程对于理解像点位置的计算至关重要。 2. 全景摄影机构像方程适用于缝平行于飞行方向的摄影机，像点坐标简化为(x,0,-f)，便于计算。 3. 缝隙式摄影机的构像方程适应于缝垂直于飞行方向的情况，其像点坐标为(0,y,-f)，适用于解析这类摄影机拍摄的图像。 4. CCD线阵列推扫式传感器的构像方程考虑了传感器在扫描时可能的倾斜角度，使得在获取立体像对时能准确地重构三维信息。 5. 点扫描式传感器（如MSS、TM）的构像方程处理的是多中心投影，每个像元都有自己的投影中心，尤其在扫描瞬间，成像发生在焦面上。 6. 侧视雷达图像的构像方程则反映了侧视雷达的斜距投影特性，这里的成像位置依赖于飞行方向、雷达回波的距离和雷达天线的倾斜角。 通过理解和运用这些构像方程，可以进行几何纠正，减少由于传感器位置、姿态变化等因素引起的几何失真，提高图像的制图精度。这对于地物识别、地形测绘、环境监测等应用领域有着极其重要的作用。