實(shí)習(xí)二：遙感圖像的幾何校正

實(shí)習(xí)二：

遙感圖像的幾何校正主講：賴格英教授江西師范大學(xué)地理與環(huán)境學(xué)院一、實(shí)習(xí)目的通過實(shí)習(xí)操作，掌握遙感圖像幾何校正的基本方法和步驟，深刻理解遙感圖像幾何校正的意義。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容ERDAS軟件中圖像預(yù)處理模塊下的圖像幾何校正。幾何校正就是將圖像數(shù)據(jù)投影到平面上，使其符合地圖投影系統(tǒng)的過程。而將地圖投影系統(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)都遵循一定的地圖坐標(biāo)系統(tǒng)，因此幾何校正的過程包含了地理參考過程。三、實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)需要校正的圖像：在ERDAS安裝目錄下的tmAtlanta.img文件；已校正好的參考圖像：在同一目錄下的panAtlanta.img文件。四、實(shí)習(xí)步驟和方法1、了解圖像幾何校正的途徑

ERDAS圖標(biāo)面板工具條：點(diǎn)擊DataPrep圖標(biāo)，→ImageGeometricCorrection→打開SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話框ERDAS圖標(biāo)面板菜單條：Main→Data

Preparation→ImageGeometricCorrection→打開SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話框SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話框在SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)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（FromViewer），然后選擇顯示圖像視窗。其二：首先確定來自文件（FromImageFile），然后選擇輸入圖像。2、了解圖像幾何校正的計(jì)算模型

ERDAS提供的圖像幾何校正模型有7種，具體功能如下：模型功能Affine圖像仿射變換（不做投影變換）Polynomial多項(xiàng)式變換（同時(shí)作投影變換）Reproject投影變換（轉(zhuǎn)換調(diào)用多項(xiàng)式變換）RubberSheeting非線性變換、非均勻變換Camera航空影像正射校正LandsatLantsat衛(wèi)星圖像正射校正SpotSpot衛(wèi)星圖像正射校正3、圖像校正的具體過程第一步：顯示圖像文件在ERDAS圖標(biāo)面板中點(diǎn)擊Viewer圖標(biāo)兩次，打開兩個(gè)視窗（Viewer1/Viewer2），并將兩個(gè)視窗平鋪放置，操作過程如下：ERDAS圖表面板菜單條：Session→TitleViewers在Viewer1中打開需要校正的Lantsat圖像：tmAtlanta.img在Viewer2中打開作為地理參考的校正過的SPOT圖像：panAtlanta.img

第二步：?jiǎn)?dòng)幾何校正模塊（GeometricCorrectionTool）Viewer1菜單條：Raster→GeometricCorrection→打開SetGeometricModel對(duì)話框→選擇多項(xiàng)式幾何校正模型：Polynomial→OK→同時(shí)打開GeoCorrectionTools對(duì)話框（3）和PolynomialModelProperties對(duì)話框（4）。圖2-3SetGeometricModel對(duì)話框圖2-3GeoCorrectionTools對(duì)話框圖2-4PolynomialProperties對(duì)話框在PolynomialModelProperties對(duì)話框中，定義多項(xiàng)式模型參數(shù)以及投影參數(shù)：→定義多項(xiàng)式次方（PolynomialOrder）：2→定義投影參數(shù)：（PROJECTION）：略→Apply→Close→打開GCPToolReferenseSetup對(duì)話框（5）第三步：?jiǎn)?dòng)控制點(diǎn)工具（StartGCPTools）在GCPToolReferenseSetup對(duì)話框（圖5）中選擇采點(diǎn)模式：→選擇視窗采點(diǎn)模式：ExistingViewer→OK

圖2-5GCPToolReferenseSetup對(duì)話框→打開ViewerSelectionInstructions指示器（圖2-6）→在顯示作為地理參考圖像panAtlanta.img的Viewer2中點(diǎn)擊左鍵→打開referenceMapInformation提示框（圖2-7）；→OK→此時(shí)，整個(gè)屏幕將自動(dòng)變化為如圖7所示的狀態(tài)，表明控制點(diǎn)工具被啟動(dòng)，進(jìn)入控制點(diǎn)采點(diǎn)狀態(tài)。圖2-6ViewerSelectionInstructions圖2-7referenceMapInformation提示框

圖2-8控制點(diǎn)采點(diǎn)第四步：采集地面控制點(diǎn)（GroundControlPoint）GCP的具體采集過程：在圖像幾何校正過程中，采集控制點(diǎn)是一項(xiàng)非常重要和繁重的工作，具體過程如下：在GCP工具對(duì)話框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖標(biāo)，進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)；在GCP數(shù)據(jù)表中，將輸入GCP的顏色設(shè)置為比較明顯的黃色。在Viewer1中移動(dòng)關(guān)聯(lián)方框位置，尋找明顯的地物特征點(diǎn)，作為輸入GCP。在GCP工具對(duì)話框中，點(diǎn)擊CreateGCP圖標(biāo)，并在Viewer3中點(diǎn)擊左鍵定點(diǎn)，GCP數(shù)據(jù)表將記錄一個(gè)輸入GCP，包括其編號(hào)、標(biāo)識(shí)碼、X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)。在GCP對(duì)話框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖標(biāo)，重新進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)。在GCP數(shù)據(jù)表中，將參考GCP的顏色設(shè)置為比較明顯的紅色，在Viewer2中，移動(dòng)關(guān)聯(lián)方框位置，尋找對(duì)應(yīng)的地物特征點(diǎn)，作為參考GCP。在GCP工具對(duì)話框中，點(diǎn)擊CreateGCP圖標(biāo)，并在Viewer4中點(diǎn)擊左肩頂巔，系統(tǒng)將自動(dòng)將參考點(diǎn)的坐標(biāo)（X、Y）顯示在GCP數(shù)據(jù)表中。在GCP對(duì)話框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖標(biāo)，重新進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)，并將光標(biāo)移回到Viewer1中，準(zhǔn)備采集另一個(gè)輸入控制點(diǎn)。不斷重復(fù)以上過程，采集若干控制點(diǎn)GCP，直到滿足所選定的幾何模型為止。以后，每采集一個(gè)InputGCP，系統(tǒng)就自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)Ref.GCP，通過移動(dòng)Ref.GCP可以優(yōu)化校正模型。第五步：采集地面檢查點(diǎn)（GroundCheckPoint）以上采集的GCP的類型均為控制點(diǎn)，用于控制計(jì)算，建立轉(zhuǎn)換模型及多項(xiàng)式方程，。下面所要采集的GCP類型是檢查點(diǎn)。（略）第六步：計(jì)算轉(zhuǎn)換模型（ComputeTransformation）在控制點(diǎn)采集過程中，一般是設(shè)置為自動(dòng)轉(zhuǎn)換計(jì)算模型。所以隨著控制點(diǎn)采集過程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動(dòng)計(jì)算生成。在Geo-CorrectionTools對(duì)話框中，點(diǎn)擊DisplayModelProperties圖表，可以查閱模型。DisplayModelProperties按鈕查閱模型第七步：圖像重采樣（ResampletheImage）重采樣過程就是依據(jù)未校正圖像的像元值，計(jì)算生成一幅校正圖像的過程。原圖像中所有刪格數(shù)據(jù)層都要進(jìn)行重采樣。ERDASIMAGE提供了三種最常用的重采樣方法（略）圖像重采樣的過程：在Geo-CorrectionTools對(duì)話框中選擇ImageResample圖標(biāo)。ImageResample按鈕然后，在ImageResample對(duì)話框中，定義重采樣參數(shù)；→輸出圖像文件名（OutputFile）:rectify.img→選擇重采樣方法（ResampleMethod）：NearestNeighbor→定義輸出圖像范圍：→定義輸出像元的大?。骸O(shè)置輸出統(tǒng)計(jì)中忽略零值:→定義重新計(jì)算輸出缺省值：第八步：保存幾何校正模式（SaverectificationModel）在Geo-CorrectionTo