衛星靈活取像模式之模擬與分析

Simulation and Analysis of Satellite Smart Agility Imaging System

廖晟福(Ching-Fu Liao)

指導教授 ： 徐百輝

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2011.01730

摘要

近年來，高空間解析度的衛星影像已廣泛地應用於各種測量、製圖、環境及災害監測等工作中，其能真實的記錄地表現況，提供豐富且細緻的空間資訊。衛星影像的特點在於衛星運行的軌道固定、影像排程較為單純、相同地區造訪頻率高、成像範圍較廣等。然而，目前大多數的衛星感測器在成像時，影像掃描方向大都帄行於軌道方向，有時候將無法涵蓋欲拍攝之區域範圍，此時必頇與同軌道不同時間或不同軌道所拍攝之影像進行鑲嵌以獲得完整區域之影像，若不同影像之拍攝角度彼此差異很大時，所鑲嵌的影像會在接縫處產生不連續的情形，色調也常不一致。
衛星靈活取像模式將可使感測器在拍攝影像的過程中，姿態角同時隨之變化，可使成像方向與衛星軌道互相不為帄行，即在相同一段軌道中，能拍攝不同範圍的影像。若能善用此模式，利用衛星靈活取像，將使得衛星影像的獲得與使用上更具彈性與效能。本文將介紹衛星靈活取像之成像機制與特性、模擬靈活取像模式之影像及誤差分析，並針對模擬所得之影像進行初步幾何改正及分析。

關鍵字

靈活取像模式 ； 姿態動態變化 ； 誤差模擬及分析 ； 幾何改正

並列摘要

High resolution satellite imagery has been widely used in surveying, mapping, and environmental monitoring, etc. It could truly record the ground scenes and provide large amount of earth surface information. However, satellite’s orbit is always fixed and stable, and the scan direction is usually parallel to the orbit. Therefore, sometimes high resolution satellite’s images won’t cover the regions which we have interest in. In that case, we might need to mosaic several images from different orbits into a new one, and this causes lots of problems such as geometric correction and color balancing.
Smart Agility Imaging Mode (SAIM) which was proposed by NSPO can alter satellite’s attitudes dynamically during image acquisition. With this mode, satellite’s scan direction and orbit can be unparallel. In the same period of satellite’s movement, the region of image can be different. If this mode can be used wisely, satellite image’s acquisition and application should be more flexible and effective.
In this study, the characteristics and the mechanism of SAIM are firstly introduced. The orbits and possible imaging regions are simulated according to the dynamically varying attitudes of satellites. Finally, the surface images are simulated and possible errors are analyzed for further applications.

並列關鍵字

Smart Agility Imaging Mode ； Attitudes Alter Dynamically ； Errors Simulation and Analysis ； Geometric Correction

參考文獻

張智安，陳良健，2009。Worldview-1高解析衛星影像幾何分析，航測及遙測學刊，第十四卷，第一期，第25-35頁。

黃楓台，劉小菁，2009，福衛五號非同步取像模擬與影像品質分析備忘錄。

張智安，陳良健，2005。嚴密幾何模式與有理函數模式於QuickBird衛星影像幾何 改正之比較，航測及遙測學刊，第十卷，第二期，第183-190頁。

張智安，2002。EROS A衛星影像幾何改正之研究，國立中央大學土木工程研究所 碩士論文。

吳怡瑛，2000。中華二號衛星影像幾何模擬及方位重建，國立中央大學土木工程學系研究所碩士論文。