實驗二、數(shù)據(jù)預處理

1、實習二、數(shù)據(jù)預處理一、預處理簡介ERDAS IMAGING數(shù)據(jù)預處理模塊是由一組實用的圖像數(shù)據(jù)處理工具構成，包括生成單值圖像（Creat New Image）、三維地形表面（Create Surface）、圖像分幅裁剪（Subset Image）、圖像幾何校正（Image Geometric Correction）、圖像拼接處理（Mosaic Images）、非監(jiān)督分類（Unsupervised Classification）、以及圖像投影變換（Reprojection Images）等，主要是根據(jù)工作區(qū)域的地理特征和專題信息提取的客觀需要，對數(shù)據(jù)輸入模塊中獲取的IMG圖像文件進行范圍調(diào)整、誤

2、差校正、坐標轉換等處理，以便進一步開展圖像解譯、專題分類等分析研究。數(shù)據(jù)預處理模塊簡稱Data Preparation或DataPrep，可以通過兩種途徑啟動：ERDAS圖標面板菜單條：MainData PreparationData Preparation菜單（圖2.1）ERDAS圖標面板工具條：點擊DataPrep圖標Data Preparation菜單（圖2.1）圖2.1 Data Preparation菜單從圖2.1可以看出，ERDAS IMAGIMG數(shù)據(jù)預處理模塊包括了7項主要功能，其中第一項功能（生成單值圖像）比較簡單，第六項功能（非監(jiān)督分類）將在圖像分類中進行說明。下面將主要介紹

3、其余五項功能，重點是圖像幾何校正和圖像拼接處理，因為這兩項操作是從事遙感應用研究必須開展的基本工作過程。二、三維地形表面（3D Surfacing）三維地形表面工具允許用戶在不規(guī)則空間點的基礎上產(chǎn)生三維地形表面，所支持的輸入數(shù)據(jù)類型包括：ASCII碼點文件、ArcInfo的Coverage點文件和線文件，ERDAS IMAGING的注記數(shù)據(jù)層，以及柵格圖像文件IMG。所有輸入數(shù)據(jù)必須具有X、Y、Z值，三維地形表面工具所應用的TIN插值方法，所輸出的是一個連續(xù)的柵格圖像文件。每一個已知的空間點在輸出的地形表面上保持Z值不變，而沒有Z值的空間點，其輸出表面的Z值是基于TIN其周圍的已知點插值計算獲

4、得的。在三維地形表面工具中提供了兩種TIN插值方法：線性插值（Linera）與非線性插值（non-linear）。線性插值方法是應用一次多項式方程進行計算，輸出的TIN三角面是一些有棱角的平面；非線性插值方法應用五次多項式方程進行計算，輸出的是平滑表面，這種情況下，TIN三角面不是一個平面，而是具有彈性的曲面。線性插值方法速度快但結果簡單，而非線性插值方法產(chǎn)生基于不規(guī)則分布數(shù)據(jù)集的非常連續(xù)的、圓滑的表面結果。1.啟動三維地形表面（Surfacing Create Surface）ERDAS 圖標面板菜單條：MainData Preparation菜單選擇Create Surface打開3D S

5、urfacing對話框（圖2.2）ERDAS 圖標面板工具條：點擊Data Pre圖標，打開Data Preparation菜單選擇Create Surface打開3D Surfacing對話框（圖2.2）3D Surfacing對話框由菜單條（Menu Bar）、工具條（Tool Bar）和數(shù)據(jù)表格（Data CellArray）組成。菜單條主要由文件操作（File）、數(shù)據(jù)表操作（Row）和表面生成（Surface）菜單組成，而工具條則由讀取數(shù)據(jù)（Read Point）文件、保存數(shù)據(jù)文件（Save Point）和生成地形表面（Perform Surfacing）圖標組成。圖2.2 3D Su

6、rfacing對話框（讀入數(shù)據(jù)之后）2.定義地形表面參數(shù)（Defining Surface Parameters）3D Surfacing對話框菜單條：File Read 打開Read Point對話框（圖2.3）圖2.3 Read Point對話框在Read Point 對話框中需要定義下列參數(shù)：數(shù)據(jù)源文件類型（Source File Type）：ASCII File數(shù)據(jù)源文件名稱（Source File Name）：Inpts.datOK（關閉Read Points對話框）打開Import Options對話框（圖2.4）在Import Options欄目，需要定義下列參數(shù)：選擇字段類型（

7、Field Type）：Delimited by Separation（分割字符）選擇分割字符（Separation Charactor）：Comma（逗號分割）圖2.4 Import Options 對話框（Field Definition欄目）每行結束字符（Row Terminator Charactor）：Return New Line（DOS）確定跳過幾行（Number of Rows to Skip）：0（從頭讀）點擊Input Preview標簽，進入Input Preview欄目（圖2.5）從Import Options對話框顯示的原始數(shù)據(jù)可知，數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)記錄方式是一行一個

8、點，每一行數(shù)據(jù)包括點號、X坐標、Y坐標、Z坐標（高程值）四個字段，其中點號在此處讀入數(shù)據(jù)時不需要，因此，必須在Import Options對話框的Colum Mapping中確定X、Y、Z與數(shù)據(jù)文件中字段的對應關系：Output Column Name：X對應Input Field Number：2Output Column Name：Y對應Input Field Number：3Output Column Name：Z對應Input Field Number：4OK（關閉Import Options對話框，讀入數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)讀到3D Surfacing Data CellArray中（圖2.2）

9、圖2.5 Import Options對話框（Input Preview欄目）如果需要，可以將讀入的數(shù)據(jù)保存為ERDAS的Annotation Layer或ArcInfo的Coverage文件：3D Surfacing dialog菜單：File Save as Save as對話框（圖2.6）確定輸出文件類型（Output File Type）：Point Coverage確定輸出文件名（Save as ArcInfo）：testpoint圖2.6 Save as對話框3.生成三維地形表面（Creating 3D Surface）3D Surfacing對話框菜單條：Surface Surf

10、acing打開 Surfacing對話框（圖2.7）3D Surfacing對話框工具條：點擊Perform Surfacing圖標 打開Surfacing對話框（圖2.7）圖2.7 Surfacing對話框在Surfacing對話框中需要設置下列參數(shù)：輸出文件名稱（Output File）：testsurface.img表面插值方法（Surfacing Method）：Linear Rubber Sheeting輸出文件范圍（Output Corners）：自動讀取ULX、ULY、LRX、LRY輸出像元大?。∣utput Cell Size）：X：30/Y：30輸出像元形狀：Square C

11、ells輸出圖像背景值（Background Value）：0輸出統(tǒng)計忽略值（Ignore Zero in Output Stats）：0輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）：Unsigned 16 bitOK（關閉Surfacing對話框，執(zhí)行地形表面過程）2.顯示三維地形表面（Display 3D Surface）由三維地形表面過程生成的圖像文件，就是ERDAS系統(tǒng)的DEM文件，DEM文件常常用于三維圖像（Image Drape）的顯示或虛擬地理信息系統(tǒng)（Virtual GIS）操作。所以，可以在Viewer視窗中打開曲面所生成的地形表面文件testsurface.img文件，

12、顯示其二維平面效果或通過Image Info查看其定量信息，也可以在其上疊加對應的具有相同投影系統(tǒng)的圖像文件，顯示其三維立體效果。三、圖像分幅裁剪（Subset Image）在實際工作中，經(jīng)常需要根據(jù)研究工作范圍對圖像進行分幅裁剪，按照ERDAS實現(xiàn)圖像分幅裁剪的過程，可以將圖像分幅裁剪分為兩種類型：規(guī)則分幅和不規(guī)則分幅。1.規(guī)則分幅裁剪（Rectangle Subset Image）規(guī)則分幅是指裁剪圖像的邊界范圍是一個矩形，通過左上角和右下角兩點的坐標，就可以確定圖像的裁剪位置，整個裁剪過程比較簡單。ERDAS 圖標面板菜單條：Main Data Preparation Data Prepa

13、ration菜單（圖2.1）選擇Subset Image開Subset Image對話框（圖2.8）ERDAS 圖標面板工具條：點擊Data Prep圖標打開 Data Preparation菜單（圖2.1）選擇Subset Image打開Subset Image對話框（圖2.8）圖2.8 Subset Image對話框在Subset Image對話框中需要設置下列參數(shù)：輸入文件名稱（Input File）：Lanier.img輸出文件名稱（Output File）：Lanier_sub.img坐標類型（Coordinate Type）：File裁剪范圍（Subset Definition）：

14、輸入ULX、ULY、LRX、LRY輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）：Unsigned 8 bit輸出統(tǒng)計忽略零值：Ignore Zero in Output Stats輸出像元波段（Select Layers）：1:7（表示選擇從第一波段到第七波段）2,3,2（表示選擇2，3，2四個波段）OK（關閉Subset Image對話框，執(zhí)行圖像裁剪）說明：在上述圖像裁剪過程中，裁剪范圍是通過直接輸入左上角坐標和右下角坐標定義的。此外，還可以通過兩種方式定義裁剪范圍：其一是應用查詢框（Inquire Box），然后在Subset Image對話框中選擇From Inquire Box功

15、能；其二是應用AOI，然后在Subset Image對話框中選擇AOI功能，打開AOI對話框，并確定AOI區(qū)域來自圖像視窗即可。輸出波段的選擇：一種是用冒號表示從第幾波段到第幾波段，另外一種是用逗號隔開表示僅僅選擇這幾個波段。2.不規(guī)則分幅裁剪（Polygon Subset Image）不規(guī)則分幅裁剪是指 裁剪圖像的邊界范圍是個任意多邊形，無法通過左上角和右下角兩點的坐標確定圖像的裁剪位置，而必須事先生成一個完整閉合多邊形區(qū)域，可以是一個AOI多邊形，也可以是ArcInfo的一個Polygon Coverage。針對不同的情況采用不同裁剪過程。AOI多邊形裁剪（Polygon AOI Subs

16、et Image）首先在視窗中打開需要裁剪的圖像，并應用AOI工具繪制多邊形AOI，可以將多邊形AOI保存在文件中（*.aoi），也可以暫時不退出視窗，將圖像與AOI多邊形保留在視窗中，然后：ERDAS 圖標面板菜單條：Main Data Preparation Data Preparation菜單（圖2.1）選擇Subset Image開Subset Image對話框（圖2.8）ERDAS 圖標面板工具條：點擊Data Prep圖標打開 Data Preparation菜單（圖2.1）選擇Subset Image打開Subset Image對話框（圖2.8）在Subset Image對話框中

17、需要設置下列參數(shù)：輸入文件名稱（Input File）：Lanier.img輸出文件名稱（Output File）：Lanier_sub.img應用AOI確定裁剪范圍：點擊AOI按鈕打開選擇AOI（Choose AOI）對話框（圖2.9）圖2.9 Choose AOI對話框在Choose AOI對話框中確定AOI的來源（AOI Source）：File或Viewer輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）：Unsigned 8 bit輸出統(tǒng)計忽略零值：Ignore Zero in Output Stats輸出像元波段（Select Layers）：1:7（表示選擇從第一波段到第七波段）

18、2,3,2（表示選擇2，3，2四個波段）OK（關閉Subset Image對話框，執(zhí)行圖像裁剪）ArcInfo多邊形裁剪（Polygon Coverage Subset Image）如果按照行政區(qū)劃邊界或自然區(qū)劃邊界進行圖像的分幅裁剪，往往是首先利用ArcInfo或ERDAS的Vector模塊繪制精確的邊界多邊形（Polygon），然后以ArcInfo的Polygon為邊界條件進行圖像裁剪。對于這種情況，需要調(diào)用ERDAS其他模塊的操作分兩步完成。第一步：將ArcInfo多邊形轉換成柵格圖像文件ERDAS 圖標面板菜單條：Main Image Interpreter Utilities Vec

19、tor to Raster 打開Vector to Raster對話框（圖2.10）ERDAS 圖標面板工具條：Main Vector Vector to Raster 打開Vector to Raster對話框（圖2.10）ERDAS 圖標面板工具條：點擊Interpreter圖標 Utilities Vector to Raster 打開Vector to Raster對話框（圖2.10）ERDAS 圖標面板工具條：點擊IVectot圖標 Vector to Raster 打開Vector to Raster對話框（圖2.10）圖2.10 Vector to Raster對話框（a）圖2.

20、10 Vector to Raster對話框（b）在Vector to Raster對話框中需要設置下列參數(shù)：確定矢量文件名稱（Input Vector File）：zone88確定輸出文件名稱（Output Raster File）：raster.img確定矢量文件類型（Vector Type）：Polygon轉換范圍大?。⊿ubset Definition）：ULX、ULY、LRX、LRY輸出像元大?。≒ixel Size）：30柵格數(shù)據(jù)類型（Output Pixel Data Type）：Unsigned 8 bit使用矢量屬性值（An Item as Pixel Value）：ZONE

21、88-ID柵格文件類型（Output Image Type）：Thematic是否創(chuàng)建圖層金字塔（Create Pyramid Layers）輸出統(tǒng)計忽略零值：Ignore Zero in Output StatsOK（關閉Vector to Raster對話框，執(zhí)行失柵轉換）第二步：通過掩模運算（Mask）實現(xiàn)圖像不規(guī)則裁剪ERDAS 圖標面板菜單條：Main Image Interpreter Utilities Mask 打開Mask對話框（圖2.11）ERDAS 圖標面板工具條：點擊Interpreter圖標 Utilities Maskr 打開Mask對話框（圖2.11）圖2.11

22、Mask對話框在Mask對話框中需要設置下列參數(shù)：確定輸入文件名稱（Input Vector File）：Lanier.img確定掩模文件名稱（Input Mask File）：raster.img點擊Set Recode設置裁剪區(qū)域內(nèi)新值（New Value）為1，區(qū)域外取0值確定掩模區(qū)域做交集運算：Intersection輸出圖像文件名稱（Output File）：mask.img輸出數(shù)據(jù)類型（Output Data Type）：Unsigned 8 bitOk（關閉Mask對話框，執(zhí)行掩模運算）實現(xiàn)圖像不規(guī)則裁剪。四、圖像幾何校正（Geometric Correction）幾何校正就是將

23、圖像數(shù)據(jù)投影到平面上，使其符合（Conform）地圖投影系統(tǒng)的過程，而將地圖坐標系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過程，稱為地理參考（Geo-referencing）。由于所有地圖投影系統(tǒng)都遵從于一定的地圖坐標系統(tǒng)，所以幾何校正過程包含了地理參考過程。1.圖像幾何校正概述（Introduction to Geometric Correction）在正式開始介紹圖像幾何校正分幅和過程之前，首先對ERDAS圖像幾何校正過程中的幾個普遍性的問題進行簡單說明，以便于隨后的操作。圖像幾何校正途徑（Geometric Correction Process）數(shù)據(jù)預處理途徑（Start from Data Preparati

24、on）ERDAS圖標面板菜單條：Main Data Preparation Image Geometric Correction打開Set Geo-Correction Input File對話框（圖2.12）ERDAS圖標面板工具條：點擊Data Prep圖標 Image Geometric Correction打開Set Geo-Correction Input File對話框（圖2.12）圖2.12 Set Geo-Correction Input File對話框在Set Geo-Correction Input File對話框中，需要確定校正圖像，有兩種選擇情況其一：首先確定來自視窗（

25、From Viewer），然后選擇顯示圖像視窗（Select Viewer）打開Set Geometric Model對話框（圖2.13）選擇幾何校正計算模型（Select Geometric Model）OK打開校正模型參數(shù)與投影參數(shù)設置對話框定義校正模型參數(shù)與投影參數(shù)Apply Close圖2.13 Set Geometric Model對話框打開GCP Tool Reference Setup對話框（圖2.14）確定采點模式，采點校正圖2.14 GCP Tool Reference Setup對話框其二：首先確定來自文件（From Image File）然后選擇輸入圖像（Input Im

26、age File）打開Set Geometric Model對話框（圖2.13）選擇幾何校正計算模型（Select Geometric Model）OK打開校正模型參數(shù)與投影參數(shù)設置對話框定義校正模型參數(shù)與投影參數(shù)Apply Close打開GCP Tool Reference Setup對話框（圖2.14）確定采點模式，采點校正對于第一種情況，必須事先在一個視窗中打開需要幾何校正的圖像，否則無法進行選擇。視窗柵格操作途徑（Start From Viewer Raster）這種途徑是首先在一個視窗中打開需要校正的圖像，然后在柵格操作菜單中啟動幾何校正模塊，具體過程如下：視窗菜單條：RasterG

27、eometric Correction選擇幾何校正計算模型（Select Geometric Model）OK打開校正模型參數(shù)與投影參數(shù)設置對話框定義校正模型參數(shù)與投影參數(shù)Apply Close打開GCP Tool Reference Setup對話框（圖2.14）確定采點模式，采點校正幾何校正模塊啟動的兩種途徑相比，視窗柵格操作途徑更為直觀簡便。2.幾何校正計算模型（Geometric Correction Model）ERDAS提供的圖像幾何校正計算模型有7種，具體功能如表2.1所列：表2.1 幾何校正計算模型與功能模型功能Affine圖像仿射變換（不做投影變換）Polyomial多項式變

28、換（同時做投影變換）Reproject投影變換（轉換調(diào)用多項式變換）Rubber Sheeting非線性、非均勻變換Camera航空影像正射校正LandsatLandsat衛(wèi)星圖像正射校正SPOTSPOT衛(wèi)星圖像正射校正其中，多項式變換在衛(wèi)星圖像校正過程中應用較多，在調(diào)用多項式模型時，需要確定多項式的次方數(shù)（Order），通常整景圖像選擇3次方，次方數(shù)與所需要的最少控制點數(shù)是相關的，最少控制點計算公式為（t+1）（t+2）/2，式中t為次方數(shù)，即一次方程需要3個控制點，二次方程需要6個控制點，三次方程需要10個控制點，依此類推。3.幾何校正采點模式（Record Ground Control

29、Point）圖2.12中列出了ERDAS系統(tǒng)提供的9種控制點采集模式，仔細分析這9種模式，可以歸納阿三大類，具體類型與含義如表2.2所列。表2.2 幾何校正采點模式與含義模式含義Viewer to Viewer：Existing ViewerImage Layer（New Viewer）Vector Layer（New Viewer）Annotation Layer（New Viewer）視窗采點模式：在已經(jīng)打開的視窗中采點在新打開的圖像視窗中采點在新打開的矢量視窗中采點在新打開的注記視窗中采點File to Viewer：GCP File（*.gcc）ASCII File文件采點模式：在控制

30、點文件中讀點ASCII碼文件中讀點Map to Viewer：Digitizing Tablet（Current）Digitizing Tablet（New）Keyboard Only地圖采點模式：在當前數(shù)字化儀上采點在新配置數(shù)字化儀上采點通過鍵盤輸入控制點表2.2所列的三種幾何校正采點模式，分別應用于不同的情況：如果已經(jīng)擁有需要校正圖像區(qū)域的數(shù)字地圖，或經(jīng)過校正的圖像，或注記圖層的話，就可以應用第一種模式（視窗采點模式），直接以數(shù)字地圖、或經(jīng)過校正的圖像、或注記圖層作為地理參考，在另一種視窗中打開相應的數(shù)據(jù)層，從中采集控制點。如果事先經(jīng)過通過GPS測量、或攝影測量、或其它途徑獲得了控制點的坐

31、標數(shù)據(jù)，并保存為ERDAS的控制點文件格式或ASCII數(shù)據(jù)文件的話，就應該調(diào)用第二種類型（文件采點模式），直接在數(shù)據(jù)文件中讀取控制點坐標。如果前兩種條件都不符合，只有硬拷貝的地圖或坐標紙作為參考的話，則只好采用第三種類型（地圖采點模式），要么首先在地圖上選點并量算坐標，然后通過鍵盤輸入坐標數(shù)據(jù)；要么在地圖上選定后，借助數(shù)字化儀來采集控制點坐標。在實際工作中，這三種采點模式都是有可能遇到的。2.資源衛(wèi)星圖像校正（Rectify Landsat Image）圖像校正的一般流程（General Rectification Workflow）下面介紹基于SPOT圖像和TM圖像校正過程，其工作流程如圖2

32、.15所示：圖2.15 圖像校正的一般流程圖像校正的具體過程（Concrete Rectification Process）第一步：顯示圖像文件（Display Image Files）首先，在ERDAS圖 面板中點擊Viewer，打開兩個視窗，并將兩個視窗平鋪放置，操作過程如下：REDAS圖標面板菜單條：Session Tile Viewers然后，在Viewer#1中打開需要校正的Landsat TM圖像：tmAtlanta.img在Viewer#2中打開作為地理參考的校正過的SPOT圖像：panAtlanta.img第二步：啟動幾何校正模塊（Geometric Correction To

33、ol）Viewer#1菜單條：Raster Geometric Correction打開Set Geometric Model對話框（圖2.13）選擇多項式幾何校正計算模型PolynomialOK同時打開Geo Correction Tools對話框（圖2.16）和Polynomial Model Properties對話框（圖2.17）圖2.16 Geo Correction Tools對話框在Polynomial Model Properties對話框中，定義多項式模型參數(shù)及投影參數(shù)：定義多項式次方（Polynomial Order）：2定義投影參數(shù)（Projection）：Apply C

34、lose打開GCP Tool Reference Setup對話框圖2.17 Polynomial Model Properties對話框說明：該實例是采用視窗采點模式，作為地理參考的SPOT圖像已經(jīng)含有投影信息，所以，這里不需要定義投影參數(shù)。如果不是采用視窗采點模式，或者參考圖像沒有包含投影信息，則必須在這里定義投影信息，包括投影類型及其對應的投影參數(shù)。第三步：啟動控制點工具（Start GCP Tools）首先在GCP Tools Reference Setup對話框（圖2.12）中選擇采點模式：選擇視窗采點模式：Exiting ViewerOK（關閉GCP Tools Reference

35、 Setup對話框）打開Viewer Selection Intruction指示器（圖2.18）圖2.18 Viewer Selection Instruction指示器在顯示作為地理參考圖像panAtlanta.img的Viewer#2中點擊左鍵打開Reference Map Information提示框（圖2.19）（顯示參考圖像的投影信息）OK（關閉Reference Map Information提示框）整個屏幕將自動變化為如圖2.20所示的狀態(tài)：其中包含兩個主視窗，兩個放大窗口、兩個關聯(lián)方框（分別用于兩個視窗中，指示放大窗口與主視窗的關系）、控制點工具對話框、幾何校正工具等。表明控

36、制點工具被啟動，進入控制點采集狀態(tài)。圖2.19 Reference Map Information提示框第四步：采集地面控制點（Ground Control Point）控制點工具對話框簡介（Introduction to GCP Tool）在正式開始采集控制點之前，首先對控制點工具對話框進行說明：GCP對話框（GCP Tool）由菜單條、工具條和控制點數(shù)據(jù)表、狀態(tài)條四個部分組成，菜單條中命令及其功能如表2.3所列，工具條中的圖標及其功能如表2.2所列，控制點坐標表的組成如表2.5所列。圖2.20 Reference Map Information提示框表2.3 GCP菜單命令及其功能命 令功

37、 能File：Load InputSave InputSave Input AsLoad ReferenceSave ReferenceSave Reference AsClose文件操作：調(diào)用輸入控制點文件（*.gcc）將輸入控制點保存在圖像中保存輸入控制點文件（*.gcc）調(diào)用參考控制點文件（*.gcc）將參考控制點保存在圖像中保存參考控制點文件（*.gcc）關閉控制點工具Viewer：View Only Selected GCPsShow Selected GCP in TableArrange Frames on ScreenToolsStart Chip Viewer顯示操作：視窗僅

38、顯示所選擇的控制點在表格顯示所選擇的控制點重新排列屏幕中的組成要素調(diào)出控制點工具圖標面板重新打開放大窗口Edit：Set Point Type（Control/Check）Reset Reference SourcePoint PredictionPoint Matching編輯操作：設置采集點的類型（控制/檢查）改變參考控制點源文件改變參考文件的投影參數(shù)匹配兩幅圖像像元的灰度值Help：Help for GCP Tool聯(lián)機幫助關于GCP工具的聯(lián)機幫助表2.4 GCP工具圖標及其功能圖標命令功能Toggle自動GCP編輯模式開關鍵Calculate依據(jù)控制點求解幾何校正模型Automatic

39、設置自動轉換計算開關Compute Error計算檢驗點的誤差，更新RMS誤差Select GCP激活GCP選擇工具，在視窗中選擇GCPCreate GCP在視窗中選擇定義GCPLock/Unlock鎖住/釋放當前命令，以便重復使用Find in Input選擇尋找輸入圖像中的GCPFind in Refer選擇尋找參考文件中的GCPZ Value計算更新所選的GCP的Z值Auto-Z Value自動更新所有的GCP的Z值表2.5 GCP數(shù)據(jù)表字段及其含義字 段含 義Point #GCP順序號，系統(tǒng)自動產(chǎn)生Point IDGCP標識碼，用戶可以定義GCP當前選擇狀態(tài)提示符號Color輸入GCP

40、顯示顏色X Input輸入GCP的X坐標Y Input輸入GCP的Y坐標Color參考GCP顯示顏色X Reference參考GCP的X坐標Y Reference參考GCP的Y坐標TypeGCP的類型（控制點/檢查點）X Residual單個GCP的X殘差Y Residual單個GCP的Y殘差RMS Error單個GCP的RMS殘差Contribution單個GCP的貢獻率Match兩幅圖像像元灰度值的匹配程度關于GCP工具對話框，還需要說明幾點：（a）輸入控制點（Input GCP）的是在原始文件視窗中采集的，具有原文件的坐標系統(tǒng)；而參考控制點（Reference GCP）是在參考文件視窗中

41、采集的，具有已知的參考坐標系統(tǒng)，GCP工具將根據(jù)對應點的坐標值自動轉換模型。（b）在GCP數(shù)據(jù)表中，殘差（Residual）、中誤差（RMS）、貢獻率（Contribution）及匹配程度（Match）等參數(shù)，是在編輯GCP的過程中自動計算更新的，用戶是不可以任意改變的，但可以通過精確GCP位置來調(diào)整。（c）每個IMG文件都可以有一個GCP數(shù)據(jù)集與之相關聯(lián)，GCP數(shù)據(jù)保存在一個柵格層數(shù)據(jù)文件中；如果IMG文件有一個GCP數(shù)據(jù)集存在的話，只要打開GCP工具，GCP點就出現(xiàn)在視窗中。（d）所有的輸入GCP都可以直接保存在圖像文件中（Save Input），也可以保存在控制點文件中（Save Inp

42、ut As）。如果是保存在文件中，調(diào)用的方法如（c）所述，如果是保存在GCP文件中，可以通過加載調(diào)用（Load Input）。（e）參考GCP也可以類似的保存在參考圖像中（Save Reference）或GCP文件中（Save Reference As），以便以后調(diào)用。GCP的具體采集過程（Steps of GCP Selection）在圖像幾何校正過程中，采集控制點是一項非常重要和相當繁重的工作，具體過程如下：a.在GCP工具對話框中點擊Select GCP圖標，進入GCP選擇狀態(tài)；b.在GCP數(shù)據(jù)表中將輸入GCP的顏色（Color）設置為比較明顯的黃色；c.在Viewer#1中移動關聯(lián)方框

43、位置，尋找明顯的地物特征點，作為輸入GCP；d.在GCP工具對話框中點擊Create GCP圖標，并在Viewer#3中點擊左鍵定點，GCP數(shù)據(jù)表將記錄一個輸入GCP，包括其編號、標識碼、X坐標、Y坐標；e.在GCP工具對話框中點擊Select GCP圖標，重新進入GCP選擇狀態(tài)；f.在GCP數(shù)據(jù)表中將參考GCP的顏色設置為比較明顯的紅色；g. 在Viewer#2中移動關聯(lián)方框位置，尋找對應的地物特征點，作為參考GCP；h. 在GCP工具對話框中點擊Create GCP圖標，并在Viewer#2中點擊左鍵定點，系統(tǒng)將自動把參考點的坐標（X Reference、Y Reference）顯示在GC

44、P數(shù)據(jù)表中；i.在GCP工具對話框中點擊Select GCP圖標，重新進入GCP選擇狀態(tài)，并將光標移回到Viewer #1中，準備采集另一個控制點；j.不斷重復上述步驟（ai），采集若干GCP，知道滿足所選定的幾何校正模型為止；而后，每采集一個Input GCP，系統(tǒng)就自動產(chǎn)生一個Ref.GCP，通過移動Ref.GCP可以逐步優(yōu)化校正模型，采集GCP后，GCP數(shù)據(jù)表如圖2.21所示。圖2.21 GCP工具對話框第五步：采集地面檢查點（Ground Check Point）以上所采集的GCP的類型均為Control（控制點），用于控制計算，建立轉換模型及多項式方程。下面所要采集的GCP的類型均為

45、Check（檢查點），用于檢驗所建立的轉換方程的精度和實用性。依然在GCP工具對話框狀態(tài)下：a. 在GCP工具對話框菜單條中確定GCP類型：Edit Set Point Type Checkb. 在GCP Tool菜單條中確定GCP匹配參數(shù)（Matching Parameter）Edit Point Matching 打開GCP Matching對話框GCP Matching對話框在GCP Matching對話框中，需要定義下列參數(shù)：匹配參數(shù)（Matching Parameter）：最大搜索半徑（Max.Search Radius）：3搜索窗口大?。⊿earch Window Size）：X:

46、5 Y:5約束參數(shù)（Threshod Parameter）相關閾值（Correlation Threshold）：0.8刪除不匹配的點（Discard Unmatched Point）：Active匹配所有/選擇點（Match All/Selected Point）：從輸入到參考（Reference from Input）從參考到輸入（Input from Reference）Close（關閉GCP Matching對話框）c. 確定地面檢查點，在GCP工具條中選擇Create GCP圖標，并將Lock圖標打開，鎖住Create GCP功能，如同選擇控制點一樣，在Viewer#1和Viewer#2中定義5個檢查點，定義完畢后，點擊Unlock圖標，解除Create GCP功能d. 計算檢查點誤差，在GCP工具條中點擊Compute Error圖標，檢查點的誤差就會顯示在GCP Tool的上方，只有所有檢查點的誤差均小于一個像元，才能繼續(xù)進行合理的重采樣。一般來說，如果你的控制點定位選擇比較準確，檢查點匹配會比較好，誤差會在限差范圍內(nèi)；否則，若控制點定義不準確，檢查點就無法匹配，誤差會超標。第六步：計算轉換模型（Compute Transformation）在控制點采集過程中，一般是設置為自動轉換計算模式，所