遥感技术与应用实验视窗基本操作几何纠正校正Word下载.docx
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ERDAS视窗功能介绍;
文件菜单操作;
实用菜单操作;
显示菜单操作;
矢量和删格菜单操作等。
四、实验基本要求
本实验要求掌握视窗的基本功能，熟练掌握图像显示操作和矢量菜单操作，从而为深入理解和学习ERDAS软件打好基础。
五、实验内容
1.视窗功能简介
二维视窗是显示删格图像、矢量图形、注记文件、AOI等数据层的主要窗口。
通过实际操作，掌握视窗菜单的主要功能、视窗工具功能。
图1二维视窗
重点掌握ERDAS图表面板菜单条;
ERDAS图表面板工具条;
掌握视窗菜单功能和视窗工具功能等基本操作。
2.图像显示操作
第一步:
启动程序
视窗菜单条:
File—Open—RasterLayer--SelectLayerToAdd对话框。
图2SelectLayerToAdd
第二步:
确定文件
在SelectLayerToAdd对话框中有File和RasterOption两个选择项，其中File就是用于确定图像文件的。
第三步:
设置参数
图3设置参数
第四步:
打开图像
图4图像
六、体会
02
遥感图像的几何纠正
GeometricCorrection
《ERDAS试验指导书》
4
通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。
在实验过程中，主要是理解和体会以下几个问题:
（1）遥感影像几何畸变的类型，几何校正的原因和目的。
（2）遥感影像几何精校正的基本原理。
（3）重采样的方法及每种方法的优缺点。
二、设备及器材配置
内存256M,128M独立显卡，CPU为奔腾4处理器
几何校正包括粗校正和精校正。
粗校正一般由遥感数据地面接收站处理。
几何精校正是在粗校正的基础上进行的，本次实验主要进行几何精校正。
几何精校正是利用地面控制点（GCP），用一种数学模型来近似描述遥感图像的几何畸变过程，并利用畸变的遥感图像与标准地图之间的一些对应同名点（即GCP）求得这个几何畸变模型，然后利用该模型进行几何校正。
这种校正不考虑畸变的具体原因，只考虑如何利用畸变模型来校正图像。
几何精校正的一般过程：
图1几何精校正
（1）数据准备工作:
如果参考的图像是遥感影像，它的空间分辨率要不低于待校正的影像;
如果是地形图，要求比例尺要大于或等于待校正影像的比例尺。
（2）原始数字影像的输入:
按规定的格式将遥感数字影像用专门的程序读入计算机内。
（3）建立纠正变换函数:
纠正变换函数用来建立影像坐标和地面坐标间的数学关系，即输入影像与输出影像间的坐标变换关系。
纠正的方法按照采用的数学模型而不同，一般有多项式法，共线方程法，三兔形法等。
本节实验主要利用多项式法进行几何精校正。
建立模型主要通过采集控制点来实现，控制点应选取图像上易分辨且较精细的特征点，如道路交叉点。
地面控制点应当均匀分布在整幅图像内。
（4）确定输出影像的范围:
一般选择默认。
（5）像元几何位置变换:
像元几何位置变换是按照选定的纠正变换函数把原始的数字图像逐个像元的变换到输出影像的位置上去。
（6）像元的灰度重采样:
重采样就是根据输出图像上的各像元在输入图像中的位置，对原始图像按一定规则重新采样，进行亮度值的插值计算，建立新的图像矩阵。
常用的重采样方法就是最邻近法、双线性内插法、三次卷积内插法。
（7）输出及精度的评价:
通过精度分析，检验每个控制点的均方根误差（RMSerror）是否小于0.5。
当多项式的次数选定之后，用所选定的控制点坐标按照最小二乘法回归求出多项式系数，计算每个地面控制点的均方根误差（RMSerror）公式为:
其中，
是地面控制点在原图像中的坐标，
是对应于相应的多项式计算的控制点坐标。
学会在ERDAS软件中进行图像的几何校正。
本次实验主要是利用多项式拟合的方法进行的纠正，具体步骤如下:
1、图像几何校正的途径
ERDAS图标面板工具条:
点击DataPrep图标--ImageGeometricCorrection一打开SetGeo-CorrectionInputFile对话框
ERDAS图标面板菜单条:
Main--DataPreparation--ImageGeometricCorrection一打开SetGeo-CorrectionInputFile对话框
图2打开SetGeo-CorrectionInputFile对话框
在SetGeo-correctionInputFile对话框中，需要确定校正图像，有两种选择清况:
其一:
首先确定来自视窗（FromVieer），然后选择显示图像视窗。
其二:
首先确定来自文件（FromImageFile），然后选择输入图像。
2、图像几何校正的计算模型GeometriccorrectionModel）
ERIAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下:
图3几何校正模型
3、图像校正的具体过程
显示图像文件（DisplayImageFiles）
首先，在ERDAS图标面板中点击Viewer图表两次，打开两个视窗（Viewer1/Viewer2），并将两个视窗平铺放置。
然后，在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像，在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像
图4打开图像
启动几何校正模块（GeometriccorrectionTool）
Viewer1菜单:
Raster--Geometriccorrection
图5找到Geometriccorrection
--打开SetGeometricModel对话框
--选择多项式几何校正模型:
Polynomial—OK
图6选择多项式几何校正模型
--同时打开GeocorrectionTools对话框和PolynomialModelProperties对话框。
在PolynomialModelProperties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数
--定义多项式次方（PolynomialOrder）
--定义投影参数:
（PROJECTION）
--Apply—close
图7定义参数
--打开GCPToolReferenceSetup对话框
图8GCPToolReferenceSetup对话框
启动控制点工具（StartGCPTools）
图9控制点工具
首先，在GCPToolReferenseSetup对话框中选择采点模式:
--选择视窗采点模式:
ExistingViewer—OK
图10选择视窗采点模式
--打开ViewerselectionInstructions指示器
图11ViewerselectionInstructions指示器
--在显示作为地理参考图像的Viewer2中点击左键
--打开referenceMapInformation提示框—OK
图12referenceMapInformation提示框
--此时，控制点工具被启动，进入控制点采点状态。
图13控制点采点状态
采集地面控制点（GroundcontrolPoint）
GCP的具体采集过程:
在图像几何校正过程中，采集控制点是一项非常重要和繁重的工作，具体过程如下:
（I）在GCP工具对话框中，点击selectGCP图表，进入GCP选择状态;
（2）在GCP数据表中，将输入GCP的颜色设置为比较明显的黄色。
（3）在Viewer1中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，作为输入GCP。
（4）在GCP工具对话框中，点击CreateGCP图标，并在Viewer3中点击左键定点，GCP数据表将记录一个输入GCP，包括其编号、标识码、X坐标和Y坐标。
（5）在GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态。
（6）在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色
（7）在Viewer2中，移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。
（8）在GCP工具对话框中，点击CreateGCP图标，并在Viewer4中点击左肩顶巅，系统将自动将参考点的坐标（X,Y）显示在GCP数据表中。
（9）在GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态，并将光标移回到Viewer1中，准备采集另一个输入控制点。
（10）不断重复1-9，采集若干控制点GCP，直到满足所选定的几何模型为止，而后，每采集一个InputGCP,系统就自动产生一个Ref.GCP，通过移动Ref.GCP可以优化校正模型。
图14采集若干控制点GCP
第五步:
采集地面检查点（GroundCheckpoint）
以上采集的GCP的类型均为控制点，用于控制计算，建立转换模型及多项式方程。
下面所要采集的GCP类型是检查点。
（略）
第六步:
计算转换模型（ComputeTransformation）
在控制点采集过程中，一般是设置为自动转换计算模型。
所以随着控制点采集过程的完成，转换模型就自动计算生成。
在Geo-CorrectionTools对话框中，点击DisplayModelProperties图表，可以查阅模型。
第七步:
图像重采样（ResampletheImage）
重采样过程就是依据未校正图像的像元值，计算生成一幅校正图像的过程。
原图像中所有删格数据层都要进行重采样。
图像重采样的过程:
首先，在Geo-CorrectionTools对话框中选择ImageResample图标。
然后，在ImageResample对话框中，定义重采样参数;
--输出图像文件名（OutputFile）
--选择重采样方法（ResampleMethod）:
NearestNeighbor
--定义输出图像范围:
--定义输出像元的大小:
--设置输出统计中忽略零值:
--定义重新计算输出缺省值:
图15ImageResample对话框
图16任务完成
第八步:
保存几何校正模式（SaverectificationModel）
在GeoCorrectionTools对话框中点击Exit按钮，推出几何校正过程，按照系统提示，选择保存图像几何校正模式，并定义模式文件，以便下一次直接利用。
图17GeoCorrectionTools对话框
第九步:
检验校正结果（VerifyrectificationResult）
基本方法:
1首先检验均方根误差RMSerror是否满足精度要求，其原理是估算坐标和原坐标之间的差值大小代表了每个控制点几何校正的精度，通过计算每个控制点的均方根误差，即可检查有较大误差的地面控制点，又可得到累计的总体均方根误差。
通常用户会指定一个可以接受的最大总均方根误差，如果控制点的实际总均方根误差超过了这个值，则需要删除具有最大均方根误差的地面控制点，在必要时选取新的控制点或调整旧的控制点，重新计算RMSerror，直至达到所要求的精度。
若满足要求保存校正后的图像。
2同时在两个视窗中打开两幅图像，一幅是矫正以后的图像，一幅是当时的参考图像，通过视窗地理连接功能，及查询光标功能进行目视定性检验。
通过这种方法可以直观的检验校正效果。
图18打开两图像
图19视窗地理连接
图20视窗地理连接
图21视窗地理连接
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