supermap配准.docx

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supermap配准

作者：

聊城大学——口艺锋

概念：

配准（registration）是指同一区域内以不同成像手段所获得的不同图像图形的地理坐标的匹配。

包括几何纠正、投影变换与统一比例尺三方面的处理。

在多时相、多信息的复合综合分析时常需进行各种配准处理。

是产生一个空间校准集合或匹配某一区域图像的过程。

一般步骤为：

①选取同名地物控制点；②输入计算机，实现控制点的相应配准。

即作几何纠正、投影变换和比例尺配准处理。

配准方法有：

①相互配准。

以多图像的一个分量作为参考图像，其它图像与其配准；②绝对配准。

即定义一个控制格网，使所有图像与其配准。

此外，在多光谱影像进行彩色合成时，必须进行不同波段影像的配准，以保证相同景物的有关像元能一一对应。

地理坐标：

为球面坐标。

参考平面地是 椭球面。

坐标单位:

经纬度。

     投影坐标：

为平面坐标。

参考平面地是 水平面 。

坐标单位：

米、千米等。

投影坐标系（ProjectedCoordinateSystems）

投影坐标系使用基于X,Y值的坐标系统来描述地球上某个点所处的位置。

这个坐标系是从地球的近似椭球体投影得到的，它对应于某个地理坐标系。

投影坐标系由以下参数确定：

地理坐标系（由基准面确定，比如：

北京54、西安80、WGS84）常用西安80，北京54

投影方法（比如高斯－克吕格、Lambert投影、Mercator投影）常用高斯－克吕格，Lambert

     投影：

将不规则的地球曲面转换为平面，将地理坐标转换为投影坐标的过程。

高斯-克吕格投影的基本知识，我国大中比例尺地图均采用高斯-克吕格投影，其通常是按6度和3度分带投影，1:

2.5万－1:

50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:

1万比例尺的地形图采用经差3度分带。

具体分带法是：

6度分带从本初子午线开始，按经差6度为一个投影带自西向东划分，全球共分60个投影带，带号分别为1－60；3度投影带是从东经1度30秒经线开始，按经差3度为一个投影带自西向东划分，全球共分120个投影带。

3度6度分带：

1∶2.5万及1∶5万的地形图采用6度分带投影，即经差为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带，全球共分60个带，用1，2，3，4，5，……表示．即东经0～6度为第一带，其中央经线的经度为东经3度，东经6～12度为第二带，其中央经线的经度为9度。

1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1.5度的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示，全球共划分120个投影带，即东经1.5～4.5度为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4.5～7.5度为第2带，其中央经线的经度为东经6度．我省位于东经113度－东经120度之间，跨第38、39、40共计3个带，其中东经115.5度以西为第38带，其中央经线为东经114度；东经115.5～118.5度为39带，其中央经线为东经117度；东经118.5度以东到山海关为40带，其中央经线为东经120度。

地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：

1∶5万地形图上的横坐标为20345486，其中20即为带号，345486为横坐标值。

2．当地中央经线经度的计算

六度带中央经线经度的计算：

当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°，例如：

地形图上的横坐标为20345，其所处的六度带的中央经线经度为：

6°×20－3°＝117°（适用于1∶2．5万和1∶5万地形图）。

三度带中央经线经度的计算：

中央经线经度＝3°×当地带号（适用于1∶1万地形图）。

天津地图配准

方法一：

无参考图层配准刺点（经纬度），之后投影转换

不管是什么方法，首先选择控制点并找到控制点的真实地理坐标。

配准原则：

（1）控制点的精度会直接影响到影像配准的精度，应当选择精度较高的控制点；

（2）一般来说，适当增加控制点的个数，可以明显地提高影像配准的精度，但过多的控制点并不能有效地提高影像配准的精度，而只能增加控制点筛选的复杂度。

因此选用控制点的个数应根据实际情况适当选择；

（3）控制点的分布也会影响到影像配准的精度，如果控制点集中在某一区域，只会反映该区域的变形趋势，而不能反映整个图像。

因此应当选择分布均匀的控制点，这样可以提高纠正精度。

并且控制点不能都分布在X或Y方向的同一条直线上；在矩形配准时，最好选择图形对角的两点：

在线性配准时，控制点必须分布在不少于两条不同方向的直线上：

多项式配准时，控制点必须分布在不少于三条不同方向的直线上。

在选择控制点时，将比较重要的点定为控制点，而其他相对来说次要的位置则通过拉伸进行配准。

建议配准时使用多项式配准。

1.新建工作空间，数据源，导入原始地图，打开配准菜单。

2.刺点，并修改目标点坐标为经纬度坐标。

3.按照第2步完成余下的点。

4.计算配准误差，越小越好。

5.执行配准操作。

配准前

配准后

6.修改坐标系为地理坐标系，使得坐标以经纬度为单位显示。

这一步也可以在配准之前做。

修改前

修改后

在栅格图的属性——投影信息——重新设定坐标系中修改。

7.投影转换，在栅格图的属性——投影信息——投影转换——自定义中设置。

转换之后如图：

也可以选软件自带的投影坐标系，不过其地理坐标系是beijing1954，因此若要使用这个投影坐标系的话，应该将前面所设置的xi_an1980改为beijing1954.如：

之所以选择20N，是因为天津过经线117，按照6度分带的计算方法：

当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°，117=6*20-3.

方法二：

有参考图层（控制点图层），之后投影转换

这个方法与第一种的不同之处就是有控制点图层。

1.新建工作空间，数据源，导入原始地图。

2.新建控制点图层，并修改坐标系为地理坐标系（beijing1954）。

3.精确绘制点，输入经纬度数值。

4.新建配准，选择参考图层。

5.对应刺点，无需改坐标，因为参考图层中的点本身就是正确的地理坐标。

6.计算误差，进行配准。

7.设置配准生成地图的坐标系，也是改为地理坐标系（beijing1895），之后进行投影转换，参照方法一。

方法三：

有参考图层（控制点），并对其投影，直接配准。

1．新建工作空间与数据源，导入原始底图。

2．新建控制点图层，设置坐标系为地理坐标系（beijing1954）。

3．精确绘制点，输入经纬度数值。

4．对控制点数据进行投影转换，方法和投影转换地图一样。

5．新建配准，参考图层选择投影转换后的控制点图层。

6．刺点，计算误差，配准。

7．对配准后的地图无需投影转换，只需更改坐标系，选择复制坐标系，复制已投影控制点的坐标系。

方法四：

对每个点进行投影转换，然后按照方法一进行配准，配准时输入投影坐标而不是经纬度，配准之后无需再投影，只需重新设定坐标系为投影坐标系。

这种方法不建议使用，个人觉得很麻烦。

1.新建工作空间与数据源，导入原始底图。

2.利用globalmapper等软件（supermapdeskpro有这功能，不过在supermap中没找到）将每个控制点的经纬度数值转换为投影坐标（米为单位）。

3.参见方法一的2——5步。

4.设置配准后地图的坐标系为投影坐标系。

总结：

其实大家不要被这么多方法蒙住了，目的只有一个，将一个无地理信息的栅格地图，经处理后得到一个有真实投影坐标的地图。

这些方法只是相对于普通地图，若是地形图，又可根据图幅号，生成图框进行配准。

本文中只是进行了简单的示范，对于不同地区，范围的地图，要采取不同的选点原则，数量，以及不同的坐标系，投影方式等，这些需要大家自己去积累，摸索。