實(shí)驗(yàn)遙感影像的幾何校正

實(shí)驗(yàn)遙感影像的幾何校正第1頁(yè)/共17頁(yè)

實(shí)驗(yàn)二遙感圖像的幾何校正實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)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。本次實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容：（1）影像裁剪（2）影像幾何校正第2頁(yè)/共17頁(yè)

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

影像裁剪利用ERDAS軟件實(shí)現(xiàn)圖像的裁剪。選擇實(shí)驗(yàn)影像數(shù)據(jù)中的一塊，通過(guò)多邊形（AOI）方式進(jìn)行裁剪，將裁剪以后的影像用于后續(xù)的幾何校正實(shí)驗(yàn)。影像幾何校正利用ERDAS軟件中圖像預(yù)處理模塊下的圖像幾何校正程序?qū)崿F(xiàn)影像的多項(xiàng)式幾何校正。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(guò)程。而將地圖投影系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過(guò)程，稱(chēng)為地里參考（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(guò)程包含了地理參考過(guò)程。第3頁(yè)/共17頁(yè)1、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(kāi)SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話(huà)框（圖2-1）。ERDAS圖標(biāo)面板菜單條：Main→DataPreparation→ImageGeometricCorrection→打開(kāi)SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話(huà)框（圖2-1）。在SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話(huà)框（圖2-1）中，需要確定校正圖像，有兩種選擇情況：

其一：首先確定來(lái)自視窗（FromViewer），然后選擇顯示圖像視窗。

其二：首先確定來(lái)自文件（FromImageFile），然后選擇輸入圖像。圖2-1SetGeo-CorrectionInputFile對(duì)話(huà)框第4頁(yè)/共17頁(yè)2、圖像幾何校正的計(jì)算模型（GeometricCorrectionModel）

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)星圖像正射校正第5頁(yè)/共17頁(yè)3、圖像校正的具體過(guò)程

第一步：顯示圖像文件（DisplayImageFiles）

首先，在ERDAS圖標(biāo)面板中點(diǎn)擊Viewer圖表兩次，打開(kāi)兩個(gè)視窗（Viewer1/Viewer2），并將兩個(gè)視窗平鋪放置，操作過(guò)程如下：

ERDAS圖表面板菜單條：Session→TitleViewers

然后，在Viewer1中打開(kāi)需要校正的Landsat圖像：tmAtlanta.img

在Viewer2中打開(kāi)作為地理參考的校正過(guò)的SPOT圖像：panAtlanta.img第6頁(yè)/共17頁(yè)第二步：?jiǎn)?dòng)幾何校正模塊（GeometricCorrectionTool）

Viewer1菜單條：Raster→GeometricCorrection

→打開(kāi)SetGeometricModel對(duì)話(huà)框（2-2）

→選擇多項(xiàng)式幾何校正模型：Polynomial→OK

→同時(shí)打開(kāi)GeoCorrectionTools對(duì)話(huà)框（2-3）和PolynomialModelProperties對(duì)話(huà)框（2-4）。

在PolynomialModelProperties對(duì)話(huà)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(kāi)GCPToolReferenseSetup對(duì)話(huà)框（2-5）第7頁(yè)/共17頁(yè)圖2-2SetGeometricModel對(duì)話(huà)框圖2-3GeoCorrectionTools對(duì)話(huà)框第8頁(yè)/共17頁(yè)圖2-4PolynomialProperties對(duì)話(huà)框圖2-5GCPToolReferenseSetup對(duì)話(huà)框第9頁(yè)/共17頁(yè)第三步：?jiǎn)?dòng)控制點(diǎn)工具（StartGCPTools）首先，在GCPToolReferenseSetup對(duì)話(huà)框（圖2-5）中選擇采點(diǎn)模式：

→選擇視窗采點(diǎn)模式：ExistingViewer→OK

→打開(kāi)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(kāi)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2-7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第10頁(yè)/共17頁(yè)圖2-7referenceMapInformation提示框第11頁(yè)/共17頁(yè)圖2-8控制點(diǎn)采點(diǎn)第12頁(yè)/共17頁(yè)第四步：采集地面控制點(diǎn)（GroundControlPoint）

在圖像幾何校正過(guò)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(guò)程如下：

1、在GCP工具對(duì)話(huà)框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖表，進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)；

2、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。

3、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。

4、在GCP工具對(duì)話(huà)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)。

5、在GCP對(duì)話(huà)框中，點(diǎn)擊SelectGCP圖標(biāo)，重新進(jìn)入GCP選擇狀態(tài)。第13頁(yè)/共17頁(yè) 6、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。

7、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。

8、在GCP工具對(duì)話(huà)框中，點(diǎn)擊CreateGCP圖標(biāo)，并在Viewer4中點(diǎn)擊左鍵定點(diǎn)，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。

9、在GCP對(duì)話(huà)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)。

10、不斷重復(fù)1-9，采集若干控制點(diǎn)GCP，直到滿(mǎn)足所選定的幾何模型為止，爾后，每采集一個(gè)InputGCP，系統(tǒng)就自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)Ref.GCP，通過(guò)移動(dòng)Ref.GCP可以?xún)?yōu)化校正模型。第14頁(yè)/共17頁(yè)

第五步：采集地面檢查點(diǎn)（GroundCheckPoint）

以上采集的GCP的類(lèi)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(lèi)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(guò)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(guò)程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動(dòng)計(jì)算生成。

在Geo-CorrectionTools對(duì)話(huà)框中，點(diǎn)擊DisplayModelProperties圖表，可以查閱模型。第15頁(yè)/共17頁(yè)第七步：圖像重采樣（ResampletheImage）

重采樣過(guò)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(guò)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(guò)程：

首先，在Geo-CorrectionTools對(duì)話(huà)框中選擇ImageResample圖標(biāo)。

然后，在ImageResample對(duì)