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随着空间技术的发展,卫星遥感技术在自然灾害监测评估和生态环境保护等领域的重要性越来越突出。2008年9月,环境一号卫星“2+1”星座中的两颗光学小卫星(HJ-1A和HJ-1B)发射成功,填补了我国自主空间技术灾害监测体系的空白,标志中国环境监测进入卫星应用的时代。目前环境卫星已初步满足中国大范围、多目标、多专题、定量化的环境遥感业务化运行的实际需要,在环境监测、灾害评估与国土资源调查等方面发挥了重要作用。然而环境卫星具有宽覆盖、侧视成像等特点,影像几何畸变复杂,系统几何校正精度低,现有的几何校正模型多是针对单幅标准景影像而言,都有一定的局限性,几何校正产品精度远无法满足实际应用的需要。伴随着遥感应用的不断深入,遥感影像在国民经济和社会发展中所起的作用越来越突出,提高长条带环境卫星影像校正精度,对于充分发挥环境卫星在动态监测自然灾害、生态破坏、环境污染等方面的作用具有重大意义。 本文基于长条带HJ-1A/B卫星影像,从卫星成像机理出发,分析造成环境卫星影像几何校正精度低的主要原因,实验发现环境卫星在轨运行稳定,横滚角(roll)和俯仰角(pitch)的抖动是环境卫星几何畸变复杂的主要因素。基于滤波去噪理论,通过大量的实验发现:横滚角信号几乎全部集中于低频,俯仰角信号也主要集中于低频,经傅里叶变换或离散余弦变换去掉部分高频信号,并将逆变换后的姿态数据用于严密成像模型进行几何校正,大幅度提高了影像在垂轨方向的校正精度。除此之外,实验还发现,对于单幅标准景影像而言,姿态角所包含的误差可近似看作加性噪声,将去掉该噪声的姿态角数据用于严密成像模型进行几何校正,校正精度大幅提高,部分影像校正后的精度甚至优于有理函数模型的校正精度。最后文章分别在完全无控制点和少量控制点的情况下,基于去噪后的横滚角和俯仰角数据对长条带HJ-1A/B卫星影像进行几何校正,有效的减小了校正结果在垂轨方向和沿轨方向上的几何畸变,提高了校正精度,其中利用少量控制点进行常差补偿后,长条带HJ-1A/B卫星影像几何校正平均精度达到了2.59个像素。