测绘卫星原理
卫星测绘的原理主要涉及 遥感原理、 测量原理以及 几何法和动力法。以下是对这些原理的详细解释:
遥感原理
遥感原理是指通过卫星上的遥感设备对地球表面进行无接触式的观测和测量。这些设备包括光学遥感器、微波遥感器和辐射计等,能够接收地球表面反射和辐射的能量,从而获取地球表面各种要素的特征。
测量原理
测量原理是指通过对卫星轨道的精确定位和卫星运动状态的准确测量,来实现地球表面要素的准确测量。这种定位和跟踪技术主要有星载定位系统、星间测距技术和星间角测技术等。
几何法
几何法以卫星作为观测目标,由几个地面站同步观测,按空间三角测量方法求出这些站的相对位置。通过地面上A、B两站同步观测至卫星S1的空间方向AS1和BS1,在另一时刻同步观测至卫星S2的空间方向AS2、BS2,则由平面ABS1和ABS2的交线可确定A、B间弦方向AB。在其他站重复上述的观测过程,可得出各测站间的弦方向所构成的空间三角网。由地面测量方法测定A、B两站间距离,或用激光测距方法测定地面站至卫星的距离,可推算各测站之间的相对位置。
动力法
动力法根据卫星轨道受摄动力的运动规律,利用地面站对卫星的观测数据,同时计算卫星轨道根数、地球引力场参数和地面观测站地心坐标。根据开普勒的行星运动规律,卫星是在以地球中心为一个焦点的椭圆轨道上运动。这个椭圆轨道由6个轨道根数来确定。由于地球的质量分布极不均匀,形状不规则,卫星除受地球不规则引力场的摄动外,还受大气阻力、日月引力、太阳光压和地球潮汐等摄动力的作用,卫星轨道不是一个不变的椭圆,其形状、大小和在空间的位置都在不断地变化。根据各观测站对多颗不同轨道卫星的观测数据,可推算出卫星轨道根数、地面站地心坐标和地球引力场参数。
卫星定位原理
卫星定位一般原理是利用用户接收机同时接收三颗以上的GPS卫星信号,得到测站点P到GNSS卫星的距离和GNSS卫星的空间位置,利用距离交会的方法解算出测站点P的位置。
数据处理
卫星影像图在获取后需要进行数据处理才能使用。数据处理包括图像增强、几何校正、辐射校正等步骤。图像增强可以通过调整图像亮度、对比度等参数来提高图像的可视化效果。几何校正可以通过对图像进行坐标变换来消除图像的几何畸变。辐射校正可以通过对图像进行辐射定标和大气校正来消除图像的光谱失真。
综上所述,卫星测绘通过遥感设备获取地球表面的信息,利用精确的测量和定位技术,结合几何法和动力法原理,计算出地面点的坐标、高程和地貌,最终生成数字化的地图数据。这些数据可以用于多种应用,包括地形测绘、城市规划、环境监测和军事侦察等。