04图像几何校正Word格式.docx

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如果只有控制点目标坐标信息或者只能从地图上获取坐标文件（如地形图等），只好通过键盘敲入坐标数据并在影像上找到对应点。

1.2几何校正模型

ENVI提供三个几何校正模型：

仿射变换（RST）、多项式和局部三角网（DelaunayTriangulation）。

1.3控制点的预测与误差计算

控制点的预测是通过控制点回归计算求出多项式系数，然后通过多项式计算预测下一个控制点位置，RMS值也是用同样的方法。

默认多项式次数为1，因此在选择第四个点时控制点预测功能可以使用，随着控制点数量的增强，预测精度随之增加。

最少控制点数量与多项式次数的关系为（n+1）2。

本课程使用的数据列表如下：

表1.1练习数据说明

文件

说明

5wDRG\taian-drg.tif

1:

5万地形图数据

5wDRG\GCP.pts

包括9个控制点的控制点文件

TM与spot\bldr_sp.img（和.hdr）

带有地理坐标的、10米分辨率的SPOT全色图像

TM与spot\bldr_tm.img（和.hdr）

没有地理坐标、30米分辨率的TM多光谱图像

points.pts

控制点文件

2详细操作步骤

2.1扫描地形图的几何校正

第一步：

打开并显示图像文件

开始>

程序>

ENVI5.3>

Tools>

ENVIClassic，选择主菜单>

File>

OpenImageFile，将taian-drg.tif文件打开，并显示在Display中。

第二步：

启动几何校正模块

∙主菜单>

Map>

Registration>

SelectGCPs:

Imagetomap，打开几何校正模块。

∙在ImagetoMapRegistration面板中，选择Beijing_1954_GK_Zone_20，X/YPixelSize分别输入4，单击OK，打开GroundControlPointsSelection面板。

注：

国内坐标系直接使用"

国内坐标系文件"

中的内容。

图1选择坐标系及输出网格大小

∙在Displsy视图中，定位到左上角第一个公里网交互处，从图上读取X：

20501000，Y：

4003000，填入在ImagetoMapRegistration面板中的E和N，单击AddPoint按钮，增加第一个控制点。

图2读取控制点坐标信息并手动输入

∙在Displsy视图中，向右平移10个公里网，即到X：

20511000处，在ImagetoMapRegistration面板中E：

20511000和N：

4003000。

单击AddPoint按钮，增加一个控制点。

∙当选择3个点时候，Pretict按钮亮起，可以在E和N中输入坐标，单击Pretict按钮自动在图上大致定位，或者选择Options>

AutoPretict，可以自动根据坐标值在图上定位。

∙同样的方法，在图上均匀添加9个控制点。

∙在GroundControlPointsSelection上，选择Options>

WarpFile，选择校正文件taian-drg.tif，点击OK。

∙在校正参数面板中，校正方法选择多项式（2次）。

∙重采样选择Bilinear，背景值（Background）为0。

∙选择输出路径和文件名，单击Ok按钮。

图3参数输出设置面板

2.2Landsat5影像几何校正

下面学习以具有地理参考的SPOT410米全色波段为基准影像，对Landsat5TM30米图像的几何精校正过程，文件都是以ENVI标准栅格格式储存，数据存放在"

04.遥感图像几何校正\数据\TM与spot"

文件夹内，其流程如下图所示：

图4几何校正一般流程

ENVIClassic，主菜单>

OpenImageFile，将SPOT（bldr_sp.img）和TM图像（bldr_tm.img）文件打开，并分别在Display中显示两个影像。

1.主菜单>

ImagetoImage，打开几何校正模块。

2.选择显示SPOT文件的Display为基准影像（BaseImage），显示TM文件的Display为待校正影像（WarpImage），点击OK进入采集地面控制点。

图5选择基准与待校正影像

第三步：

采集地面控制点

1、在两个Display中找到相同区域，在Zoom窗口中，点击左小下角第三个按钮

，打开定位十字光标，将十字光标到相同点上，点击GroundControlPointsSelection上的AddPoint按钮，将当前找到的点加入控制点列表。

2、用同样的方法继续寻找其余的点，当选择控制点的数量达到3时，RMS被自动计算。

GroundControlPointsSelection上的Predict按钮可用，选择Options>

AutoPredict，打开自动预测功能。

这时在BaseImage（Spot影像）上面定位点，WarpImage（TM影像）上会自动预测区域。

3、当选择一定数量的控制点之后（至少3个），可以利用自动找点功能。

GroundControlPointsSelection上，选择Options>

AutomaticallyGeneratePoints，选择一个匹配波段，这里选择band5，点击OK，弹出自动找点参数设置面板，设置Tie点的数量为50，SearchWindowSize为131，其他选择默认参数，点击OK。

图6Tie点自动选择参数设置

4、点击GroundControlPointsSelection上的ShowList按钮，可以看到选择的所有控制列表，如下图所示。

选择ImagetoImageGCPList上的Options>

OrderPointsbyError，按照RMS值有高到底排序。

图7控制点列表

5、对于RMS过高的点，一是直接删除：

选择此行，按Delete按钮；

二是在两个影像的ZOOM窗口上，将十字光标重新定位到正确的位置，点击ImagetoImageGCPList上的Update按钮进行微调，这里直接做删除处理。

6、总的RMS值小于1个像素时，完成控制点的选择。

点击GroundControlPointsSelection面板上的File>

SaveGCPstoASCII，将控制点保存。

第四步：

选择校正参数输出

有两种校正输出方式：

WarpFile和WarpFile（asImageMap）。

推荐使用WarpFile（asImageMap）。

∙WarpFile

1.在GroundControlPointsSelection上，选择Options->

WarpFile，选择校正文件（TM文件）。

2.在校正参数面板中，校正方法选择多项式（2次）。

3.重采样选择Bilinear，背景值（Background）为0.

4.OutputImageExtent：

默认是根据基准图像大小计算，可以做适当的调整。

5.选择输出路径和文件名，单击Ok按钮。

这种校正方式得到的结果，它的尺寸大小、投影参数和像元大小（如果基准图像有投影）都和基准图像一致。

图8WarpFile校正参数设置

∙WarpFile（asImageMap）

1.在GroundControlPointsSelection上，选择Options>

WarpFile（asImagetoMap），选择校正文件（TM文件）。

2.在校正参数面板中，默认投影参数和像元大小与基准影像一致。

3.投影参数保持默认，在X和Y的像元大小输入30米，按回车，图像输出大小自动更改。

4.校正方法选择多项式（2次）。

5.重采样选择Bilinear，背景值（Background）为0.

6.OutputImageExtent：

选择输出路径和文件名，单击Ok按钮。

图9WarpFile（asImagetoMap）校正参数设置

第五步：

检验校正结果

检验校正结果的基本方法是：

同时在两个窗口中打开图像，其中一幅是校正后的图像，一幅是基准图像，通过地理链接（GeographicLink）检查同名点的叠加情况。

在显示校正后结果的Image窗口中，右键选择GeographicLink命令，选择需要链接的两个窗口，打开十字光标进行查看，如下图所示。

或者直接在ENVI5.3新界面下打开两幅图像进行对比。

图10检验校正结果