福衛二號立體對取像實例

福衛二號從 2004 年開始執行拍攝任務以來，

可利用衛星姿態控制能力，執行多次沿軌或跨軌的 立體影像拍攝。本研究共蒐集八組福衛二號立體對 影像之相關文獻回顧，如表 1 所示。其中五組為 台灣地區的立體對影像，另外三組則為位於北極圈 內，格陵蘭島的 Kangerdlugssuaq 冰川。

表 1 所列之文獻，皆為利用福衛二號立體對影 像，經由幾何糾正、影像匹配後所產生的數值地表 模型(DSM)，台灣地區可利用航測所得的 DSM 資 料，進行數值地表模型(DSM)精度評估與檢核；透 過精度評估可了解福衛二號於不同地形環境的高 程誤差，評估福衛二號於各地形環境中所萃取的高 程資料適用性與影像品質。

地面控制點是衛星立體對影像產製數值地表 模型(DSM)的重要根據，而表 2 所列的資料內容，

可看出參考台灣的研究區域影像是參考已知的地 面控制點資料產製，因此各研究中所求得的數值地 表模型(DSM)之均方根誤差(RMSE)的差異不大，

不過福衛二號立體對影像所產製的數值地表模型 (DSM)仍受到地形坡度影響其精度。而研究區域影 像位於北極圈格陵蘭島的 Kangerdlugssuaq 冰川由 於地面控制點取得不易，該研究利用第一天的影像

300 航測及遙測學刊 第十九卷 第四期 民國 104 年 02 月

6 2007/8/17 鄭鈺雯，2008 Kangerdlugssuaq, Greenland 68.6828,

-33.1201 676m

13:54:57 7.64 13.38 13:56:02 8.22 -13.11 7 2007/8/18 鄭鈺雯，2008 Kangerdlugssuaq, Greenland 68.6828,

-33.1201 676m 13:54:59 7.66 13.38 13:56:03 8.24 -12.73 8 2007/8/19 鄭鈺雯，2008 Kangerdlugssuaq, Greenland 68.6828,

-33.1201 676m

13:55:01 7.69 13.43 13:56:06 8.26 -13.06

周士傑、劉蒨蒨：福衛二號立體取像與影像精度 301

表 2 拍攝參數與誤差

範例 CAγ AA α BIE β RA Ω B/H RMSE_X(m) RMSE_Y(m) RMSE_Z(m) 使用 GCP 數量 β-γ 1 37.75 1.63 85.52 4.22 0.69 3.87 2.58 0.11 1308 47.77 2 43.67 6.30 80.68 6.74 0.82 範圍：4.19~5.38 46 37.01

3 42.19 0.16 89.56 0.46 0.77 範圍：PAN : 6.2~9.4

6 47.38 範圍：MS : 7.7~11.5

4 23.25 27.78 61.80 5.82 0.52 3.42 3.26 0.28 170 38.55 5 28.14 4.75 81.11 7.43 0.50 3.75 2.1 0.21 1178 52.97 6 29.97 1.84 80.63 9.21 0.54 基準 基準 基準

23

50.66

7 25.02 3.79 80.03 9.28 0.53 15.57 8.90 28.18 55.01

8 29.96 1.89 80.57 9.27 0.54 46.70 18.90 43.48 50.61

3. 結論

將遙測衛星於不同時間拍攝的影像，利用其拍 攝角度不同而產生視差的關係，萃取出數值高程模 型，而數值高程模型的精度除了與影像後處理方法 及控制點使用數量有關，亦與取像的幾何模型息息 相關；取像的幾何參數往往決定後續高程資料的精 度及適用性；因此在排程可行性評估作業中，分析 其拍攝的幾何關係，實為一重要工作；太空中心目 前正極力發展福衛五號衛星系統，預定 2016 年發 射執行拍攝任務，屆時將與福衛二號形成星系，可 利用兩顆衛星的軌道特性，對同一地點進行拍攝，

形成立體影像；福衛二號從 2004 年開始執行拍攝 任務以來，憑藉其靈活的姿態變化能力，累積許多 以不同視角對不同地形地貌拍攝的影像資料，經由 對排程取像的分析結果以及歷年利用福二影像產 製高程模型的經驗，將對未來結合不同衛星資料的 相關應用發展有所助益。

參考文獻

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學地理學系。

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國立成功大學衛星資訊暨地球環境研究所。

鄭鈺雯，2008，碩士論文，福衛二號影像求定極地 地區物點點位之品質評估，國立成功大學測量 及空間資訊學系。

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302 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 19, No.4, February 2015

1 Assistant Researcher, National Applied Research Laboratories, National Space Organization Received Date: Aug. 31, 2013

2 Assistant Technologist, National Applied Research Laboratories, National Space Organization Revised Date: Mar. 15, 2014

3 Research fellow, National Space Organi Accepted Date: Dec. 22, 2014

*.Corresponding Author, Phone: 886-3-5784208, E-mail: [email protected]

FORMOSAT-2 Stereo Acquisition Geometry and Image Geometric Accuracy

Shih-Chieh Chou ^1* Chian-Chian Liou ²

ABSTRACT

For the remote sensing satellite, it is a practical scheme where two images acquired at different time from either same orbit or different orbit. Due to the stable and predicted satellite orbit, the same location area usually detected with different perspective by different predefined attitude. It induced the displacement in the image plane of optical system. The higher the elevation, the large the parallax induced. In aerial photography, elevation accuracy is greatly influenced by the base-height ratio. However, considering the acquisition geometry of satellite stereo pair, it is obvious that not only base-height ratio but also other parameters have great impacts on performance of geometric accuracy. In this article, the analysis of acquisition geometry of stereo model was given. Furthermore, we also present various case studies regarding FORMOSAT-2 stereo images in pass few years and analyze the acquisition geometry parameters.

Keywords:

航測及遙測學刊 第十九卷 第 4 期 第 303-312 頁 民國 104 年 02 月 303 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing

Volume19, No4, February 2014, pp. 303-312 DOI：10.6574/JPRS.2015.19(4).5

1國家實驗研究院國家太空中心 副研究員 收到日期:民國 102 年 08 月 19 日

2國家實驗研究院國家太空中心 助理研究員 修改日期:民國 102 年 12 月 31 日

3國立成功大學地球科學系 接受日期:民國 103 年 12 月 24 日

＊通訊作者, 電話:03-5784208 ext.1581, E-mail: [email protected]