初步Pleiades卫星数据处理流程

5月15日拍摄情况
5月17日拍摄情况
Pleiades处理流程
数据组织结构
数据组织结构
技术路线
Pleiades原始数据 （JPEG2000）
格式转换
IMG格式影像
融合
待纠正 影像
RPC参数 正射纠正
采用ERDAS软件，IKONOS模型进行纠正
控制资料 DEM
Pleiades 正射数据
调色、镶嵌
武汉珞珈山
© CNES 2011, Distribution Astrium Services / Spot Image
拍摄能力
实际案例
Pléiades卫星具备有极强的连续采集能力,适合短时间内大范围采集项目， 天津市国土面积8000余平方公里，Pléiades卫星仅2次过境就成功获取工Βιβλιοθήκη Baidu区范 围内80%面积合格影像，基本完成拍摄任务
率：缩短获取窗口平 均时长
定位精度
ISPRS墨尔本大会上公布的结果： Pléiades三（多）立体采集的测图精度
地点 Lisboa Hobart SteVictoire Melbourne
景数 2 3 2 17
入射角值 -4/10
-2/10/15 -13/22 -49…+49
检查点数 61 69
2407 295
定位精度
方案一
采用的定向点： P22 外业控制点 位置如右图中所示
sx 0.432
sx 0.439
1. 检查精度
sy
sxy
1. 外业测量检查点精度
sz
Dx
最大残差
Dy
D xy
0.651
0.782
0.468
0.764
1.51
1.678
1. 内业GeoEye立体像对量测检查点精度
1. 检查精度
最大残差
Date - 19
迪拜，阿拉伯联合酋长国 - 50-cm 彩色 -试运行阶段数据
Pléiades, January 4, 2012
香港-城区
© CNES 2012, Distribution Astrium Services / Spot Image
Date - 20
开罗，埃及 - 50-cm 彩色 – 试运行阶段数据
D xy
Dz
0.17
0.06
0.31
0.49
8
7
3
4
-0.288 1 0.
0.28 8
0.865
1. 检查点精度
1. 检查精度
最大残差
sx
sy
sxy
sz
Dx
Dy
0.38
0.34
0.57
0.48
1.0 -
4
1
2
6
5
0.883
D xy
Dz
1.41
-
5
1.159
定位精度
方案五
采用的定向点： J31
位置如右图中所示
1. 定向点精度
1. 检查精度
最大残差
sy
sxy
sz
Dx
Dy
D xy
0.282
0.423
0.355
0.145
0.363
0.39
1. 外业测量检查点精度
1. 检查精度
最大残差
sy
sxy
sz
Dx
Dy
D xy
0.471
0.694
0.321
0.747
0.616
0.898
1. 内业GeoEye立体像对量测检查点精度
12 Bit 20 KM JPG2000 100万平方公里/双星
空间分辨率
Pleiades影像地面采样间距与卫星侧视角度的关系
卫星侧视角度 （°）
全色 多光谱 幅宽 全色 多光谱 幅宽
光谱分辩率
全色
0.48 – 0.83 μm
多光谱
蓝：0.43 – 0.55 μm 绿：0.49 – 0.61 μm 红：0.60 – 0.72 μm 近红外：0.75 – 0.95 μm
Pléiades, December 24, 2011“鸟巢”国家体育场
© CNES 2011, Distribution Astrium Services / Spot Image
Date - 21
雅典，希腊 - 50-cm 彩色 – 试运行阶段数据
Pléiades, December 27, 2011
融合预处理
融合
如果采用Erdas，HPF算法进行影像融合，需对影像进行预处理。
1、删除转换格式后影像坐标信息，如下图所示：
融合预处理
融合
2、设置影像图面坐标，将影像图面坐标转换为正值，如下图所示：
融合预处理
融合
3、设置多光谱影像图面坐标，使之能与全色影像叠合在一块，
如下图所示：
修改前多光谱坐标 修改前全色坐标
中误差 0.58 0.58 0.53 0.49
定位精度
北京地区Pléiades立体像对的测图精度
实验数据为pleiades卫星影像数据，两景，分辨率0.54米。 位于北京西部区域，地形类型为平原、丘陵地。
网络RTK外业采集的控制点分布（10个）
同区GeoEye像对提取的控制点分布（31个）
在本次试验中采用北京东方道迩信息技术有限公司开发的 Phoenix软件，平差数学模型采用RPC+二维仿射变换的方式。本 测区41个控制点，从中选取一部分作为定向点，剩余的作为检查 点，根据定向结果计算出相应的精度。针对不同定向点分布的情 况下，分析定向点精度和检查点精度。
Pleiades卫星数据处理流程
目录
目录
Pleiades卫星简介 Pleiades卫星处理流程
Pleiades卫星简介
数据概况
内容 发射时间 轨道高度 产品采样间隔
光谱分辨率
辐射分辨率 幅宽 产品格式 日采集能力
2011年12月17日
695KM
全色：0.5M 多光谱：2M
参数
全色： 480 nm – 830 nm 蓝： 430 nm – 550 nm 绿： 490 nm – 610 nm 红： 600 nm – 720 nm 近红外： 750 nm – 950 nm
辐射分辨率
辐射分辨率（以天津5月份拍摄样例数据为例）
各波段辐射值
波段号
最小值
最大值
均值
中值
标准差
1
277
1794
551.889
549.59
157.359
2
349
1743
623.401
626.71
120.162
3
438
1684
668.804
686.23
107.018
4
379
2259
1302.040
1304.3
格式转换及后续融合工作需要占用一定硬盘缓存， 请先将软件缓存空间设置好。
CPU Corei5-2320 3.0GHZ
测试机硬件配置
内存 8G
硬盘 7200转/1TB
显存 2G
融合方法
融合
• 采用Pansharp算法或者Erdas软件中的HPF算法进行融合。
HPF算法融合效果
融合
PanSharp算法融合效果
• Pléiades 400平方 公里
– 就该级别分辨率 而言较大的幅宽， 20 km
– 传承SPOT家族 精神，旨在获得 较大的覆盖范围
拍摄能力
敏捷度
陀螺仪敏捷度
允许 特殊性能
无陀螺仪的卫星扭转超过
200 km需要~ 20秒
Pléiades包括稳定的时间 只需11 秒
增加获取机会和成功概
sy
sxy
sz
Dx
Dy
D xy
0.529
0.688
0.447
1.045
1.401
1.551
Dz 0.764
Dz -0.922
定位精度
方案二
采用的定向点： J01、J03、J31、J34 均为GeoEye像对量测 控制点
位置如右图中所示
sx 0.184
sx 0.385
sx 0.329
1. 检查精度
sy
最大残差
sy
sxy
sz
Dx
Dy
D xy
0.247
0.411
0.379
-0.578
-0.623
0.783
Dz -0.481
Dz 0.848
Dz -0.714
定位精度
方案三
采用的定向点： P9、P17、P21、P22 均为外业RTK量测控制点
位置如右图中所示
sx 0.085
sx 0.35
sx 0.634
sxy
1. 定向点精度
sz
Dx
最大残差
Dy
D xy
0.321
0.512
1. 检查精度
sy
sxy
0.266
0.245
1. 外业测量检查点精度
sz
Dx
0.517
0.572
最大残差
Dy
D xy
0.425
0.573
0.43
0.723
-0.839
1.108
1. 内业GeoEye立体像对量测检查点精度
1. 检查精度
1. 检查点精度
测
1. 检查精度
最大残差
图
sx
sy
sxy
sz
Dx
Dy
D xy
Dz
精 度
0.640
0.679
0.933
0.594
1.411
1.518
1.665
1.584
表
Date - 18
图森，美国 - 50-cm 彩色 – 试运行阶段数据
Pléiades, December 23, 2011
© CNES 2011, Distribution Astrium Services / Spot Image
DOM成果
格式转换
格式转换
对JPG2000格式的原始数据直接进行处理，耗时较长，且占用缓 存空间较大。
先将原始数据转成软件默认格式（如envi或img格式），再进行 其他处理，将节省很多时间；但由于数据量大，在融合时仍会占用 大量缓存。
格式转换
格式转换注意事项
实现JPG2000文件格式转换需Erdas9.2及ENVI4.8以 上版本支持。
1. 检查精度
最大残差
sy
sxy
sz
Dx
Dy
D xy
0.429
0.766
0.536
1.752
0.935
1.752
Dz 0.469
Dz 0.489
Dz 1.256
定位精度
方案四
采用的定向点： J10、J34、J36、P22
位置如右图中所示
1. 定向点精度
1. 检查精度
最大残差
sx
sy
sxy
sz
Dx
Dy
修改后多光谱坐标
融合预处理
融合
4、使用拉窗帘工具检查叠合效果，如下图所示：
THANK YOU
236.598
获取能力
综合能力
一百万平方公里 双星最大日获取能力 达40 景每天，每星标称获取能力
20公里 在高分市场中星下点幅宽最宽
云覆盖最优化 灵活的订单模式
其星座灵活性具有诸 多优势
拍摄能力
最宽幅宽
20 km
Pléiades
400 sq.km
WGWQoeourlriEdclydVkeVBie1iiewrdw21 Ikonos