红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法和装置，方法包括：以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个像元分别相对于基准载荷的偏差位置，以对多个HIRAS像元进行定位一致性检验；基于所述定位一致性检验的结果，对多个所述HIRAS像元进行定位一致性的亚像元级修正。以定位精度较高的成像仪载荷为基准，通过分别考察红外高光谱多个像元分别相对于基准载荷的偏差位置，进行多个像元定位一致性的检验；结合检验结果，对红外高光谱多像元进行定位一致性的亚像元级修正，对于提高卫星在轨数据精度和定量应用具有重要的应用意义。

Testing Method and Device for Location Consistency of Infrared Hyperspectral Multi-pixel Load

【技术实现步骤摘要】
红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法和装置
本专利技术实施例涉及遥感数据的地理定位
，尤其涉及红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法和装置。
技术介绍
遥感数据的地理定位是利用卫星位置、速度、姿态以及遥感仪器的扫描几何和时序参数等精确计算出每个像元的经度、纬度和观测几何的过程。地理定位的精度很大程度上决定了卫星资料定量化应用的质量。目前的卫星载荷多采用多像元同时观测的探测技术，低空间分辨率红外高光谱探测器为多像元设计，如美国NPP/CrIS红外高光谱探测器为9像元(3*3)，我国FY-3D/HIRAS红外高光谱探测器为4像元(2*2)。因此在进行地理定位和定位检验中，不仅要关注单个像元的定位精度，还要对不同像元之间的定位一致性进行精度检验，考察像元间的相对定位精度，以确保相同观测时间内多个像元的定位精度的一致性。同时由于这类光学遥感器的定位过程本身非常复杂，对像元间的相对定位精度，尤其是亚像元级相对定位精度的检验很少有研究有所涉及。因此，多像元高光谱低空间分辨率探测器的像元间相对定位精度的评估方法十分必要，对于低空间分辨率多像元探测器的数据质量提高有重要意义。现有技术中应用于像元的定位精度评估中，并没有考虑到多像元的低空间分辨率载荷的像元间的定位一致性的评估。若多像元之间存在定位的相对不一致性，在对所有像元进行定位精度的整体评估时，可能会由于不同像元偏差方向不一致而相互抵消，从而掩盖了像元的定位不一致信息。
技术实现思路
本专利技术实施例提供红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法和装置，用以解决现有技术中在对所有像元进行定位精度的整体评估时，可能会由于不同像元偏差方向不一致而相互抵消，从而掩盖了像元的定位不一致信息的问题。第一方面，本专利技术实施例提供红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，包括：以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个第一像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验；基于所述定位一致性检验的结果，对多个所述第一像元进行定位一致性的亚像元级修正。进一步地，以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，具体包括：筛选出与第一像元最近的高空间分辨率载荷预设空间分辨率的第二像元；基于所述第一像元的变形程度，选择大于所述第一像元的地面投影范围预设范围阈值的n*n个第二像元。进一步地，所述预设空间分辨率为0.8～1.5km空间分辨率。进一步地，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验，具体包括：若判断获知每个第二像元在地心地固坐标系ECEF下的视向量与待匹配第一像元的视向量之间的夹角小于1/2第一视场张角，则所述第二像元在所述第一像元范围内，若判断获知每个第二像元在地心地固坐标系ECEF下的视向量与待匹配第一像元的视向量之间的夹角大于1/2第一视场张角，则所述第二像元在所述第一像元范围外。进一步地，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验后，还包括：选择一致性检验后的赤道海洋地区深对流云区的非均匀目标区的匹配样本作为定位评估样本，以进行定位一致性的亚像元级修正。进一步地，对多个所述第一像元进行定位一致性的亚像元级修正，具体包括：对每个第二像元分别进行验扫描方向和沿轨道方向的移动，分别计算每次移动后的均方根误差RMSE，以形成RMSE分布；将所述第一像元的RMSE最小值出现的位置作为低空间分辨率载荷与高空间分辨率载荷的定位偏差位置。第二方面，本专利技术实施例提供红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验装置，包括：匹配模块，用于以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个第一像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验；检验模块，用于基于所述定位一致性检验的结果，对多个所述第一像元进行定位一致性的亚像元级修正。进一步地，还包括过滤模块，所述过滤模块用于对所述匹配模块一致性检验后的匹配数据进行过滤，选择赤道海洋地区深对流云区的非均匀目标区的匹配样本作为定位评估样本，以进行定位一致性的亚像元级修正。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面实施例所述红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法的步骤。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面实施例所述红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法的步骤。本专利技术实施例提供的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法和装置，以定位精度较高的成像仪载荷为基准，通过分别考察红外高光谱多个像元分别相对于基准载荷的偏差位置，进行多个像元定位一致性的检验；结合检验结果，对红外高光谱多像元进行定位一致性的亚像元级修正，无需对特定的区域位置的寻找，不仅能分别考察不同像元的定位精度及定位一致性，而且还可以作为定位算法的独立检验，对于提高卫星在轨数据精度和定量应用具有重要的应用意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术实施例的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法示意图；图2为根据本专利技术实施例的MERSI像元在HIRAS像元矢量关系示意图；图3为根据本专利技术实施例的RMSE分布示意图；图4为根据本专利技术实施例的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验装置示意图；图5为根据本专利技术实施例的电子设备的实体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有技术中应用于像元的定位精度评估中，并没有考虑到多像元的低空间分辨率载荷的像元间的定位一致性的评估。若多像元之间存在定位的相对不一致性，在对所有像元进行定位精度的整体评估时，可能会由于不同像元偏差方向不一致而相互抵消，从而掩盖了像元的定位不一致信息。因此本专利技术实施例以定位精度较高的成像仪载荷为基准，通过分别考察红外高光谱多个像元分别相对于基准载荷的偏差位置，进行多个像元定位一致性的检验；结合检验结果，对红外高光谱多像元进行定位一致性的亚像元级修正。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。图1为本专利技术实施例提供的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，包括：S1、以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个第一像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验；S2、基于所述定位一致性检验的结果，对多个所述第一像元进行定位一致性的亚像元级修正。在本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，其特征在于，包括：以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个第一像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验；基于所述定位一致性检验的结果，对多个所述第一像元进行定位一致性的亚像元级修正。

【技术特征摘要】
1.红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，其特征在于，包括：以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个第一像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验；基于所述定位一致性检验的结果，对多个所述第一像元进行定位一致性的亚像元级修正。2.根据权利要求1所述的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，其特征在于，以同平台载荷中定位精度高的高空间分辨率载荷为基准载荷，获取低空间分辨率载荷的多个像元分别相对于所述基准载荷的偏差位置，具体包括：筛选出与第一像元最近的高空间分辨率载荷预设空间分辨率的第二像元；基于所述第一像元的变形程度，选择大于所述第一像元的地面投影范围预设范围阈值的n*n个第二像元。3.根据权利要求1所述的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，其特征在于，所述预设空间分辨率为0.8～1.5km空间分辨率。4.根据权利要求2所述的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，其特征在于，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验，具体包括：若判断获知每个第二像元在地心地固坐标系ECEF下的视向量与待匹配第一像元的视向量之间的夹角小于1/2第一视场张角，则所述第二像元在所述第一像元范围内，若判断获知每个第二像元在地心地固坐标系ECEF下的视向量与待匹配第一像元的视向量之间的夹角大于1/2第一视场张角，则所述第二像元在所述第一像元范围外。5.根据权利要求2所述的红外高光谱多像元载荷的定位一致性的检验方法，其特征在于，以对多个所述第一像元进行定位一致性检验后，还包括：选择一致性检验后的赤道海洋地区深...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐寒列，胡秀清，徐娜，漆成莉，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心国家空间天气监测预警中心，
类型：发明
国别省市：北京,11