Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 6. С. 187-202
Результаты географической привязки изображений AVHRR/NOAA в условиях оперативной обработки
1 Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток, Россия
Одобрена к печати: 30.11.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-6-187-202
Представлены результаты географической привязки, полученные при оперативной обработке изображений AVHRR/NOAA в Региональном спутниковом центре мониторинга окружающей среды (РСЦМОС) ДВО РАН. Технология географической привязки спутниковых изображений, созданная в РСЦМОС ДВО РАН, позволяет полностью в автоматическом режиме привязывать каждое изображение полного сеанса приёма с пиксельной точностью. Разработанный метод географической привязки основан на орбитальной модели движения SGP4 (с телеграммами NORAD TLE) в сочетании с математической моделью, которая достаточно точно учитывает все аспекты формирования изображения. Пиксельная точность привязки каждого изображения достигается вычислением оптимальных значений углов ориентации спутниковой платформы (крен, тангаж и рысканье) по автоматически рассчитанным реперным точкам или прогнозированием. При прогнозе привязки выполняется перенос значений углов ориентации спутниковой платформы, вычисленных по реперным точкам на изображениях, которые были сформированы на близлежащих витках орбиты с одинаковым направлением. Представлены результаты привязки длительной серии изображений AVHRR с действующих спутников серии NOAA (-15, -18, -19), полученных с 2009 г. по 2015 г. в РСЦМОС ДВО РАН. Также приведено сравнение с результатами привязки альтернативных методов, полученных при оперативной обработке в зарубежных спутниковых центрах. По web-ссылке (http://www.satellite.dvo.ru/gallery/sat_image) сайта РСЦМОС ДВО РАН размещена галерея RGB-изображений, по которым можно непосредственно оценить результаты автоматической привязки данных AVHRR/NOAA, полученных с 2006 г.
Ключевые слова: NOAA, AVHRR, спутниковые изображения, автоматическая географическая привязка, реперные точки, углы ориентации спутниковой платформы (крен, тангаж и рысканье), пиксельная точность, прогноз привязки, близлежащие витки орбиты, картографическая проекция
Полный текстСписок литературы:
- Катаманов С.Н. Точная географическая привязка изображений AVHRR/NOAA без реперных точек // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 2. С. 78–91.
- Катаманов С.Н. Автоматический метод географической привязки изображений AVHRR/3 от полярно-орбитальных спутников серии MetOp // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 3. С. 63–74.
- Эпштейн Ю.С., Гербек Э.Э. Метод точной географической привязки изображений AVHRR NOAA // Электронный журнал «Исследовано в России». 2001. № 41. С. 456–464.
- Bordes P., Brunel P., Marsouin A. Automatic Adjustment of AVHRR Navigation // J. Atmos. Ocean. Technol. 1992. Vol. 9. No. 1. P. 15–27.
- Brunel P., Marsouin A. Operational AVHRR navigation results // Int. J. Rem. Sens. 2000. Vol. 21. No. 5. P. 951–972.
- Crawford P.S., Scheidgen P., Harrmann O. Landmark correction for polar orbiters // EUMETSAT Meteorological Satellite Conf. Weimar, Germany. 2003. 8 p.
- Dybbroe A. Improved navigation of Advanced Very High Resolution Radiometer data at high latitudes // Tech. Proc. of the 14th International TOVS Study Conf. Beijing, China. 25–31 May 2005. 8 p.
- Emery W.J., Baldwin D.G., Matthews D. Maximum cross correlation automatic satellite image navigation and attitude corrections for open-ocean image navigation // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. 2003. Vol. 41. No. 1. P. 33–42.
- Esquerdo J.C.D.M., Antunes J.F.G., Baldwin D.G., Emery W.J., Junior J.Z. An automatic system for AVHRR land surface product generation // Int. J. Rem. Sens. 2006. Vol. 27. No. 18. P. 3925–3942.
- Eugenio F., Marques F. Automatic satellite image georeferencing using a contour-matching approach // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. 2003. Vol. 41. No. 12. P. 2869–2880.
- Eugenio F., Marcello J. Featured-based algorithm for the automated registration of multisensorial/multitemporal oceanographic satellite imagery // Open Access J.: Algorithms. 2009. Vol. 2. No. 3. P. 1087–1104.
- Huseby R.B., Halck O.M., Solberg R. A model-based approach for geometrical correction of optical satellite images // Int. J. Rem. Sens. 2005. Vol. 26. No. 15. P. 3205–3223.
- Kamekawa N. Navigation adjustment for polar orbital satellites // Meteorological Satellite Center Technical Note. Meteorological Satellite Center of JMA. February 2012. No. 57. P. 27–38. (In Japanese).
- Katamanov S.N. Automatic navigation of one pixel accuracy for meteorological satellite imagery // Proc. 1st Russia and Pacific Conf. on Computer Technology and Applications. Vladivostok, Russia. 2010. P. 269–274.
- Khlopenkov K.V., Trishchenko A.P., Luo Y. Achieving subpixel georeferencing accuracy in the Canadian AVHRR processing system // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. 2010. Vol. 48. No. 4. P. 2150–2161.
- Marsouin A., Brunel P., Atkinson N. AAPP documentation – Annex of scientific description: AAPP navigation // EUMETSAT. Version 1.3. October 2011. 29 p.
- Moreno J., Melia J. A method for accurate geometric correction of NOAA AVHRR HRPT Data // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. 1993. Vol. 31. No. 1. P. 204–226.
- Patt F.S., Gregg W.W. Exact closed-form geolocation algorithm for Earth survey sensors // Int. J. Rem. Sens. 1994. Vol. 15. No. 18. P. 3719–3734.
- Pergola N., Tramutoli V. SANA: sub-pixel automatic navigation of AVHHR imagery // Int. J. Rem. Sens. 2000. Vol. 21. No. 12. P. 2519–2524.
- Pergola N., Tramutoli V. Two years of operational use of Sub-pixel Automatic Navigation of AVHRR scheme: accuracy assessment and validation // Rem. Sens. Env. 2003. Vol. 85. No. 2. P. 190–203.
- Rosborough G.W., Baldwin D., Emery W.J. Precise AVHRR image navigation // IEEE Trans. Geosci. Rem. Sens. 1994. Vol. 32. P. 644–657.
- Scheidgen P., Harrmann O., Crawford P.S. Improvement of image navigation by means of Doppler correction and landmark correction for polar orbiters // EUMETSAT Meteorological Satellite Conf. Dublin, Ireland. 2002. P. 168–173.
- Snyder J.P. Map projections – a working manual // USGS Professional Paper 1395. U.S. Government Printing Office, Washington. 1987. 383 p.
- Vallado D.A., Crawford P.S., Hujsak R., Kelso T.S. Revisiting spacetrack report #3 // AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conf. Keystone, CO. 21–24 August 2006. 94 p.
- Wessel P., Smith W.H.F. A global, self-consistent, hierarchical, high-resolution shoreline database // J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101. No. B4. P. 8741–8743.