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@novachen 2020-10-04T23:18:58.000000Z 字数 1062 阅读 2625

ZY1E初探之一:2.5米8波段全色多光谱相机

ZY1E


首先介绍一下这个卫星的基本信息。资源一号02D(ZY1E)卫星又称为5米光学卫星,是中国空间基础设施规划中的重要型号,由国家自然资源部牵头负责项目建设,由中国航天科技集团有限公司所属上海航天技术研究院研制。2019年9月12日11时26分,中国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭,成功将资源一号02D卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。

这颗卫星虽然叫5米光学卫星,但是实际上有两个传感器,一个是2.5/10米8波段的多光谱相机,一个是高光谱相机。这是因为这个卫星规划的比较早,后来技术进步了,设计的时候把指标提高了。

传感器特性

这里表格上多光谱是9个波段,其中第一个是2.5米的全色波段,后面8个是10米的多光谱波段。

对于大家更熟悉的多光谱相机来说,这个新传感器相对于相似的高分1和高分6来说,幅宽提高到115公里,波段增加了四个。

但是这增加的四个新波段,有点勉强,因为它们不是同时同角度成像的。举一下实例,543波段和987波段组合的切换比较。

543波段和987波段组合的切换比较

可以看到云的运动非常显著,说明成像的时间差的比较多。而且仔细看山体部分有变形差异,说明成像的角度有偏差。

再做一个跨前4波段和后4波段的组合,将958三个近红外范围的波段形成组合。

原始分发数据的958组合

可以看到这里在一些明暗边缘有红眼皮现象(就是波段之间没有配准)。其中云的部分是拍摄时间偏差导致的,没有办法的。而其他地物是因为成像角度偏差导致的。这样原来落到一个坐标上的8个波段其实反映的不是同一处地物的特性,那么会给分析带来误差。

我开发的像素刻刀(PixelKnife)可以克服任意的非线性变形,只要用点计算时间就可以把这个偏差纠正回来。这个情况和之前高分二号之类的情况是类似的。

像素刻刀修正后的958组合

我们把两个状态切换显示比较一下。

动态比较的动画

为啥我们要对多光谱MUX传感器中一两个像素的偏差这么重视呢,因为这后面还要和搞分辨率的全色波段PAN做融合。在MUX上一个像素的偏差,会导致在融合结果上4个像素的怪异色彩,比如出现红色的道路什么的。

融合的时候还要将PAN和MUX做一次配准,然后融合的结果就符合比较理想了。

通过像素刻刀工具完成的融合结果,显示其中的958波段组合。

融合后结果958

如果不是跨两组波段的情况,那么云的部分不会出现红眼皮现象,比如432真彩色。

融合后结果432真彩色

比如987波段组合

融合后结果987

利用这个数据构图的时候可能要注意一下这些特殊情况,以达到最好的显示效果。

下次再介绍一下ZY1E上的高光谱相机的情况。


陈甫 副研究员
中国科学院空天信息创新研究院
chenfu@aircas.ac.cn
13811147935

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