一种东西向卫星的河道敏捷成像方法技术

本发明专利技术公开了一种东西向卫星的河道敏捷成像方法，包括如下步骤，获取遥感卫星的参数数据和目标河道的中心线矢量数据，其中，所述遥感卫星在东西向卫星轨道上运行，且搭载有卫星传感器；根据所述中心线矢量数据，分解成若干目标点的坐标数据；根据所述目标点的坐标数据和遥感卫星的参数数据，通过卫星传感器获取对应的目标点的成像数据；对所述目标点的成像数据进行镶嵌处理，得到目标河道的成像数据。采用卫星传感器配合敏捷成像技术获取目标河道的成像数据，且卫星传感器搭载于东西向卫星轨道的卫星上，提高了河道监测的时效性。提高了河道监测的时效性。提高了河道监测的时效性。

【技术实现步骤摘要】
一种东西向卫星的河道敏捷成像方法


[0001]本专利技术涉及一种东西向卫星的河道敏捷成像方法，属于河道光学遥感成像


技术介绍

[0002]全球遥感卫星的轨道基本上都设计为极轨卫星轨道，即卫星的轨道平面始终与太阳保持相对的角度，且通过南极和北极，其优点是能够获得全球的遥感影像数据。但是针对动态高频次的卫星观测任务，极轨卫星轨道的卫星无法短时间内回访该区域。加上云雨等自然条件对卫星成像的干扰，极大的影响了卫星对重点区域的观测周期，从而影响到对重点区域的动态高频率监测。
[0003]同时，中国大部分的河道都是东西走向，极轨卫星沿着南北极的轨道拍摄遥感影像，获取整条河道的遥感影像需要很长的一个周期，无法保证获取整个河道数据的时效性。例如，针对某一东西向的河道，极轨卫星拍摄一景影像后需要绕南北向的卫星轨道旋转一周后才可以执行下一景目标河道的成像任务。因此，执行一条东西向河道的成像任务需要绕南北极的轨道飞行多次才可以实现完整的成像任务，无法实现对国内河道的高频次动态观测。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种东西向卫星的河道敏捷成像方法，采用卫星传感器配合敏捷成像技术获取目标河道的成像数据，且卫星传感器搭载于东西向卫星轨道的卫星上，提高了河道监测的时效性。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种东西向卫星的河道敏捷成像方法，包括如下步骤，
[0008]获取遥感卫星的参数数据和目标河道的中心线矢量数据，其中，所述遥感卫星在东西向卫星轨道上运行，且搭载有卫星传感器；
[0009]根据所述中心线矢量数据，分解成若干目标点的坐标数据；
[0010]根据所述目标点的坐标数据和遥感卫星的参数数据，通过卫星传感器获取对应的目标点的成像数据；
[0011]对所述目标点的成像数据进行镶嵌处理，得到目标河道的成像数据。
[0012]进一步的，所述遥感卫星的参数数据包括遥感卫星的轨道高度、遥感卫星的坐标数据和遥感卫星的星下点坐标数据。
[0013]进一步的，根据所述目标点坐标数据和遥感卫星的参数数据，计算卫星传感器的侧摆角；
[0014]其中，所述侧摆角的表达式如下：
[0015][0016][0017]其中，t表示时间，α
t
表示t时刻的侧摆角，arctan表示反正切函数，H
t
表示t时刻遥感卫星的轨道高度，d
t
表示t时刻遥感卫星的星下点与目标点的距离，(x
′
t
,y
′
t
,z
′
t
)表示t时刻遥感卫星的星下点坐标数据，(x
t
,y
t
,z
t
)表示t时刻目标点的坐标数据。
[0018]进一步的，根据所述侧摆角，调整卫星传感器并获取对应的目标点成像数据；其中，所述卫星传感器为全色波段和多光谱波段的传感器。
[0019]进一步的，所述遥感卫星的坐标数据和遥感卫星的星下点坐标数据均统一为WGS84地心坐标系下的坐标数据。
[0020]进一步的，所述镶嵌处理包括如下步骤：
[0021]对目标点的成像数据依次进行几何校正，得到目标点的成像数据对应的镶嵌线；
[0022]对所述镶嵌线进行配对，得到目标河道的初步数据；
[0023]对所述初步数据进行匀光匀色处理，得到目标河道的成像数据。
[0024]进一步的，所述几何校正的具体步骤如下，
[0025]依次选取一幅目标点的成像数据作为基准数据，下一幅目标点的成像数据作为校正数据，得到基准数据与校正数据中相似灰度值的匹配点；
[0026]根据所述匹配点，构建若干目标点的成像数据的镶嵌线。
[0027]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0028]本专利技术提供的东西向卫星的河道敏捷成像方法，一方面，利用东西向卫星轨道的卫星传感器，提高了我国大部分河道的卫星监测的时效性；另一方面，利用敏捷成像技术，能够在相应的时间窗口内，提高卫星传感器观测的灵活性，在单次卫星过境的周期内高效的执行观测任务。
附图说明
[0029]图1是本专利技术卫星遥感成像的流程图。
[0030]图2是东西向光学遥感卫星轨道运行图。
[0031]图3是遥感卫星星下点及目标点几何关系示意图。
[0032]图4是卫星遥感成像拼接图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0034]实施例
[0035]本实施例提供了一种东西向卫星的河道敏捷成像方法，如图1所示，包括如下步骤，
[0036]获取遥感卫星的参数数据和目标河道的中心线矢量数据，其中，遥感卫星在东西向卫星轨道上运行，且搭载有卫星传感器；
[0037]根据中心线矢量数据，分解成若干目标点的坐标数据；
[0038]根据目标点的坐标数据和遥感卫星的参数数据，通过卫星传感器获取对应的目标点的成像数据；
[0039]对目标点的成像数据进行镶嵌处理，得到目标河道的成像数据。
[0040]本专利技术的技术构思为，针对中国大部分东西走向的河道，利用东西向卫星轨道的卫星传感器获取河道的成像数据，提高了监测的时效性；利用敏捷成像技术，根据目标点的坐标数据，实时控制卫星传感器并获取对应的目标点的成像数据，有利于提高卫星传感器观测的灵活性，在单次卫星过境的周期内高效的执行观测任务。
[0041]具体步骤如下：
[0042]步骤一：选取遥感卫星。
[0043]如图2所示，遥感卫星设计运行在卫星轨道倾角为i的非太阳同步近圆轨道上，卫星轨道呈东西向走势。同时，遥感卫星上搭载全色波段和多光谱波段的卫星传感器，且卫星传感器具备侧摆功能，方便进行河道的敏捷成像任务。
[0044]步骤二：获取目标河道的中心线矢量数据，并分解成若干目标点的坐标数据。
[0045]针对具体要观测的目标河道区域，根据卫星传感器的幅宽宽度，将目标河道的中心线矢量数据，分解成若干目标点的坐标数据的集合P＝(P1，P2，
…
，P
n
)。
[0046]步骤三：根据目标点的坐标数据和遥感卫星的参数数据，通过卫星传感器获取对应的目标点的成像数据。
[0047]首先通过遥感卫星的参数数据，计算卫星的星下点经纬度坐标，具体表达式如下，
[0048]φ
′
t
＝arcsin(sini
·
sinθ)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种东西向卫星的河道敏捷成像方法，其特征是，包括如下步骤，获取遥感卫星的参数数据和目标河道的中心线矢量数据，其中，所述遥感卫星在东西向卫星轨道上运行，且搭载有卫星传感器；根据所述中心线矢量数据，分解成若干目标点的坐标数据；根据所述目标点的坐标数据和遥感卫星的参数数据，通过卫星传感器获取对应的目标点的成像数据；对所述目标点的成像数据进行镶嵌处理，得到目标河道的成像数据。2.根据权利要求1所述的东西向卫星的河道敏捷成像方法，其特征是，所述遥感卫星的参数数据包括遥感卫星的轨道高度、遥感卫星的坐标数据和遥感卫星的星下点坐标数据。3.根据权利要求2所述的东西向卫星的河道敏捷成像方法，其特征是，根据所述目标点坐标数据和遥感卫星的参数数据，计算卫星传感器的侧摆角；其中，所述侧摆角的表达式如下：其中，所述侧摆角的表达式如下：其中，t表示时间，α
t
表示t时刻的侧摆角，arctan表示反正切函数，H
t
表示t时刻遥感卫星的轨道高度，d
t
表示t时刻遥感卫星的星下点与目标点的距离，(x
t
′
,y
t
′
,z
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴太夏，杨靖宇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：