[发明专利]一种卫星对地观测中大气折射导致光线弯曲的改正方法

权利要求书

1.一种卫星对地观测中大气折射导致光线弯曲的改正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建大气层模型，所述大气层模型包括多个不同高度的同心球面分层；

步骤2、根据所述大气层模型，获得各个分层对应的大气折射率；

步骤3、根据所述大气层模型、所述各个分层对应的大气折射率，获得各个分层大气折射导致目标点对应的地心角偏差；

步骤4、根据各个分层大气折射导致目标点对应的地心角偏差，获得大气折射导致目标点对应的地心角总偏差、大气折射导致目标点的位移信息；

步骤5、建立卫星影像几何成像模型；

步骤6、根据所述卫星影像几何成像模型、所述大气折射导致目标点的位移信息，获得大气折射导致光线弯曲对应的目标点地面坐标改正信息；

步骤7、根据所述卫星影像几何成像模型、所述大气折射导致目标点对应的地心角总偏差，获得大气折射导致光线弯曲对应的像点坐标改正信息。

2.根据权利要求1所述的卫星对地观测中大气折射导致光线弯曲的改正方法，其特征在于，所述步骤1中，将对流层和平流层划分成多个不同高度的球面分层；多个不同高度的球面分层记为k分层，k＝0、1、……、m，m是整数。

3.根据权利要求1所述的卫星对地观测中大气折射导致光线弯曲的改正方法，其特征在于，所述步骤2中，针对每个分层，将该分层中心高度处的大气折射率作为该分层对应的大气折射率；

在可见光、近红外波段的大气折射率采用如下公式进行计算：

其中，n(h)表示高度h处的大气折射率，高度h的单位为米；m₁(λ)和m₂(λ)为波长λ的多项式函数，P(h)为气压，T(h)为温度，e(h)为湿度。

4.根据权利要求1所述的卫星对地观测中大气折射导致光线弯曲的改正方法，其特征在于，所述步骤2中，所述大气折射率采用如下公式进行计算：

n(h)＝1.0+0.000315*exp(-h/7350) (2)

其中，n(h)表示高度h处的大气折射率，高度h的单位为米。

5.根据权利要求2所述的卫星对地观测中大气折射导致光线弯曲的改正方法，其特征在于，所述步骤3中，包括以下子步骤：

步骤3.1、利用所述大气层模型，根据球面折射定理，获得每个分层对应的入射角、出射角及大气折射率之间的第一关系信息；

步骤3.2、根据三角形正弦定理，获得视线矢量在每个分层上的入射角、出射角及对应目标点高程面上的地心角之间的第二关系信息；

步骤3.3、根据所述第一关系信息、所述第二关系信息得到第一地心角信息、第二地心角信息；

步骤3.4、根据所述第一地心角信息、所述第二地心角信息得到大气折射导致目标点在对应高程面上的地心角偏差。