AVHRR 1B定位数据经验插值模型的误差分析.pdfVIP

第23卷第5期 地理与地理信息科学 VoL23N0．5 2007 2007年9月 G∞一1nfo玎衄tiorISdence SeDtember Geogmphy锄d AVHRR 1B定位数据经验插值模型的误差分析 马海建，秦其明，金川 (北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京100871) 摘要：确定像元地理坐标是几何纠正及卫星数据应用的基础。经验插值方法常用于计算高分辨率辐射计AVHRR 1B定位数据，研究插值模型的定位误差具有重要意义。该文分析了AVHRR像元空闻位置和像元大小．利用 AVHRR扫描线的圆心角e表示像元的位置，建立了像元位置0和像元大小△。的表达模型；根据分段线性插值模 型，计算插值后的像元位置‰和像元大小△n岫，获得分段线性插值模型的像元位置和大小的误差模型。 关键词：AVHRR，像元定位，经验插值模型}分段线性插值 中图分类号：P237文献标识码：A 文章编号：1672一0504(2007)05一0019一03 目前对经验模型定位特性的分析研究较少，多 O引言 是利用定位结果进行统计验证，存在多个数据集评 NOAA／AVHRR数据蕴含着大量的信息，在资 价结果不一致问题，不利于插值模型的选择和应用。 源、环境变化以及灾害监测等领域应用广泛。遥感 因此，掌握插值模型的定位误差既具有理论价值，也 图像作为空间数据，具有空间地理位置的概念。无 具有实际应用价值。 论何种应用问题，都要确定图像信息与地面位置的 1像元表达模型 对应关系。然而，AVHRR1B数据并没有提供全部 像元的地理坐标，因此，在数据应用之前，必须确定 根据NOAA技术文档提供的计算模型o，可以 所有像元的地理坐标，即进行像元定位。 通过扫描线和像元对应的圆心角8确定像元的位 NOAA／AvHRR数字图像的像元位置由扫描 置。因此，在单一扫描线上。0角可用来度量像元位 线行号和像元号确定，对应地面经度和纬度。 置(图1)。假定地球为标准球面，令h表示卫星高 AVHRR数据每条扫描线有2048个像元，但只有度，R表示地球的平均半径，n表示卫星的扫描角，0 51个像元带有地理坐标数据。地理坐标数据从每条 表示扫描线对应的圆心角，则： 扫描线第25个像元开始，每40个像元有一个定位 0=arcsin(m×咖D—a(1) 数据。其他像元的地理坐标通常需要计算获得。 其中： m=(h+R)／R 目前计算方法可概括为两类：直接定位计算模 S 型[1-‘3和经验插值计算模型[“”。直接定位方法叭2】 是基于卫星轨道数据、卫星轨道外推模型以及时间 ∥*＼ 信息直接确定观测时刻的卫星位置，然后根据卫星 扫描特性及卫星姿态，计算出卫星各个瞬时视场所 得到的地面观测点的地理经纬度信息。经验插值方 法是假定扫描线地理坐标符合一定的数学模型，可 以利用1B数据中已有的定位数据，内插或外推出其 《^．／ 他像元的地理坐标。前者有良好的几何基础，可以