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研究生:林廷融
研究生(外文):Tinglong Lin
論文名稱:中華衛星二號取像區域之參考網格系統及地理資訊系統建立
論文名稱(外文):Georeference and GIS systems for image acquisition of ROCSAT-2 satellite mission
指導教授:黃金維黃金維引用關係史天元史天元引用關係
指導教授(外文):Cheinway HwangTienyaun Shih
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:土木工程系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:中華二號任務標準軌道影像擷取地面參考網格地理資訊系統
外文關鍵詞:ROCSAT-2 nominal orbitimage acquisitiongeo-reference gridGIS
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隨著二號衛星即將於2003年發射,將提供未來台灣地區進行近即時遙測影像,由於二號衛星的空間解析力為2公尺,因此可成為土地利用、災害評估、農林環境、環境污染監控及GIS結合應用等相當有用資料。本文將先針對各座標系統之間的關係轉換建立模式,以利於將來資料的轉換及處理,含有世界海岸線、台灣地區政治邊界和河川等之資料庫,利用NASA定軌軟體GEODYN Ⅱ、AGI(Analytical Graphics, Inc.)所發展的Satellite Tool Kits(STK)以及交大自行研發利用軌道積分器配合預估-虛擬糾正演算法(僅考慮地球引力位擾動)等三種軟體來模擬求定中華二號一天軌道以建立標準軌道,利用此標準軌道擬定衛星成像飛行模式,建立標準網格系統,單一圖幅涵蓋範圍為 公里,加入台灣數值高程模型(DTM)、數值地型圖及其他地面資料進行使用者介面整合,以提供預先影像擷取參考及地面參考網格建立之用。
With the launch of ROCSAT-2 satellite, near real-time remote sensing images over Taiwan will be available. With a two-meter spatial resolution, these image data are very useful for land planning, hazard prevention, forest and farm planning, environment pollution monitoring and GIS applications. This study aims to develop coordinate transformation modules for data exchange and image processing for the ROCSAT-2 mission. A database of worldwide coastline, land-mass, river, and political boundary will be established. The NASA precise orbit determination program GEODYN, the STK package and a NCTU software will be used to establish a nominal orbit of ROC2 satellite. The nominal orbit is to be used for flight simulation and orbit maneuver. Using the flight model, we establish the standard grid model. Finally, DTM, map data and other terrestrial data in Taiwan are integrated into a GIS system that can be used for the planning of image acquisitions and for geo-reference of the image data of ROCSAT-2.
中文摘要 I
英文摘要 II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
第一章 前言 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 中華二號衛星簡介 1
1-3 研究方法 3
1-4 論文架構 5
第二章 地球座標系及世界地圖檔建立 6
2-1 座標系統簡介 6
2-1-1 慣性座標系(conventional inertial system, CIS) 6
2-1-2 地心固定座標系(conventional terrestrial system, CTS) 6
2-1-3 橫麥卡托 分帶投影座標系 8
2-2 座標轉換 8
2-2-1 CIS與CTS之座標系統互轉 8
2-2-2 TWD67和TWD97之座標系統轉換 11
2-2-3 直交座標系與地理座標系(經緯度)之互轉 13
2-3 世界地圖檔之建立 15
第三章 中華二號衛星標準軌道計算 19
3-1 衛星運動方程及數值軌道積分 19
3-2 擾動力模式 22
3-2-1 地球引力位擾動 22
3-2-2 多體(N-Body)擾動 23
3-2-3 海潮 23
3-2-4 固體潮 24
3-2-5 空氣阻力 25
3-2-6 太陽輻射壓 26
3-2-7 地球輻射壓 27
3-3 GEODYNⅡ軟體 27
3-4 二號衛星標準定軌 28
3-4-1 初始狀態向量預估 30
3-4-2 以GEODYN Ⅱ、STK軟體與交大積分軟體模擬軌道 32
第四章 中華二號參考網格系統與地理數據系統建立 38
4-1 台灣地理數據 38
4-1-1 台灣數值地形圖 38
4-1-2 台灣數值高程模型 42
4-2 中華二號取像網格模式 59
4-2-1 Landsat與SPOT衛星簡介與取像網格定義 59
4-2-1-1 Landsat衛星 59
4-2-1-2 SPOT衛星 62
4-2-2中華二號取像網格系統 65
4-3 自製使用者介面 71
第五章 結論與建議 74
參考文獻 76
附錄A 交大自行研發軟體integr程式碼 79
作者簡歷 115
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