空间地图投影系统理论及其应用研究

研究卫星遥感成像的空间动态几何关系模型，为星载探测器获取的地理信息数据寻求新的记录和表达方法；研究适合卫星遥感图像的空间地图投影基本理论和方法，构建完善的空间地图投影理论体系；探讨各种空间地图投影模型建立的方法及快速算法，为各类卫星遥感图像设计最适宜的动态空间地图投影模型；研究各种空间地图投影之间的相互转换理论和算法编程；建立卫星遥感图像的动态数学基础，构建地球遥感信息的空间定位系统理论。在应用方面，研究空间地图投影理论在遥感图像处理和遥感图像制图中的应用。采用空间投影方法研究缺少控制点的多景连轨遥感图像的精处理和精确定位技术，为卫星图像的整轨连续快速精处理探索新的方法；在有DEM情况下，探讨利用空间投影方法对遥感图像的真三维几何精纠正问题；利用空间地图投影理论解决遥感图像的镶嵌和拼接，研究多景和多轨道遥感图像的连续快速制图问题；研制基于空间地图投影的遥感图像处理与自动制图应用软件原型系统

阐述了空间地图投影作为数学制图学的一个崭新研究领域的地位作用，对空间地图投影基本理论进行了详细研究，把现代数学中算子理论引入到课题研究中，结合反演方法对空间地图投影的建模和变换进行了深入探讨，得出了探求等角、等面积和等距离空间地图投影的条件。建立了不同种类卫星影像数据的空间地图投影模型，为卫星遥感影像数据构建了数学基础。研究了遥感图像与空间地图投影关系模型的建立，为星载探测器所获取的地理信息数据研究了新的表达方法，为空间卫星摄影或扫描图像寻找和设计了适宜的投影方案。研究了光学和侧视雷达SAR图像与其相关联的空间地图投影关系模型，建立了遥感影像数据与空间地图投影的对应关系式。根据遥感影像获取时的动态过程，设计了空间斜圆锥几何模型，模拟侧视雷达成像的物理过程和几何关系，建立了一种适合星载侧视雷达（SAR）图像的空间斜圆锥投影，推导了相应的空间地图投影关系式，进行了变形分析，并利用实际数据进行了实验验证。针对变视点的卫星遥感数据，设计建立了一种卫星星下点轨迹线投影新模型，目的是为了解决对地观测视点变化的情况下，如何在空间投影面内描述卫星地面轨迹线的问题。研究内容包括地球椭球面上卫星轨迹线方程式的建立、星下点坐标确定以及卫星地面轨迹线在变视点空间透视投影中的映像等。在有DEM的情形下，研究了遥感影像的真三维、四维空间地图投影理论，为高分辨率遥感影像的精确处理和高精度定位研究了模型和算法，考虑到地面高程DEM对遥感影像误差的影响，把地形高程作为参数加入到空间地图投影的建模中，以便消除由于地形起伏而引起的影像点位误差，为高分辨率遥感影像的精确处理和高精度定位研究了算法。研究了卫星遥感成像的空间动态几何关系模型，构建了完善的空间地图投影理论体系；探讨了各种空间地图投影模型建立的方法及快速算法，为各类卫星遥感图像设计最适宜的动态空间地图投影模型；研究了各种空间地图投影之间的相互转换理论和算法编程；建立了卫星遥感图像的动态数学基础，构建了地球遥感信息的空间定位系统理论。在应用方面，初步研究了空间地图投影理论在遥感图像处理和遥感图像制图中的应用。采用空间投影方法研究缺少控制点的多景连轨遥感图像的精处理和精确定位技术，为卫星图像的整轨连续快速精处理探索新的方法；利用空间地图投影理论解决了遥感图像的拼接等应用问题。