遥感几何校正.docx

1、遥感几何校正实验三、遥感图像的几何校正实验目的：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。实验内容：ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地里参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。Program FilesIMAGINE 8.7helphardcopyFieldGuide.pdf实验用品：计算机、ERDAS INMAGINE 8.7、遥感数据：图2.img

2、, ref.img，其中图2.img是待校正的影像，ref.img是已经精校正的影像在同一窗口viewer中打开图2.img和ref.img，看看它们的空间位置差异重点操作步骤要点：基本步骤 In rectifying the Landsat image, you use these basic steps: 显示文件 display files 启动几何校正工具 start Geometric Correction Tool 记录控制点 record GCPs 计算校正模型 compute a transformation matrix 图像重采样 resample the image 校正

3、结果验证 verify the rectification 1、图像几何校正的途径ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，Image Geometric Correction 打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。（图2-1）ERDAS图标面板菜单条：MainData PreparationImage Geometric Correction打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。图 1 Set Geo-Correction Input File对话框在Set Geo-Correction Inp

4、ut File对话框（图1）中，需要确定校正图像，有两种选择情况：其一：首先确定来自视窗（FromViewer），然后选择显示图像视窗。其二：首先确定来自文件（From Image File），然后选择输入图像。2、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model）ERDAS提供的图像几何校正模型有多种，具体功能如下：表2-1 几何校正计算模型与功能模型功能Affine图像仿射变换（不做投影变换）Polynomial多项式变换（同时作投影变换）Reproject投影变换（转换调用多项式变换）Rubber Sheeting非线性变换、非均匀变换Camera航空影像正射

5、校正LandsatLantsat卫星图像正射校正SpotSpot卫星图像正射校正3、图像校正的具体操作步骤过程第一步：显示图像文件（Display Image Files）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，操作过程如下：ERDAS图表面板菜单条：SessionTitle Viewers然后，在Viewer1中打开需要校正的图像：图2.img在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的图像：ref.img第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）启动第一种方法：图1启动第

6、二种方法：Viewer1菜单条：Raster Geometric Correction两种方法均跳出：Set Geometric Model对话框（图2）选择多项式几何校正模型：PolynomialOK同时打开Geo Correction Tools对话框（图3）和Polynomial Model Properties对话框（图4）。在Polynomial Model Properties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（Polynomial Order）:图4定义投影参数：（PROJECTION）:略ApplyClose打开GCP Tool Referense Set

7、up 对话框（图5） 图 2 Set Geometric Model对话框图 3 Geo Correction Tools对话框图 4 Polynomial Properties对话框图 5 GCP Tool Referense Setup 对话框第三步：启动控制点工具（Start GCP Tools）GCP （Ground Control Points）GCPs are specific pixels in an image for which the output map coordinates (or otheroutput coordinates) are known. GCPs co

8、nsist of two X,Y pairs of coordinates: source coordinates - usually data file coordinates in the image being rectified reference coordinates - the coordinates of the map or reference image to which thesource image is being registeredRMS error is the distance between the input (source) location of a

9、GCP and the retransformed location for the same GCP. In other words, it is the difference between the desired output coordinate for a GCP and the actual output coordinate for the same point, when the point is transformed with the geometric transformation. It is important to remember that RMS error i

10、s reported in pixels. Therefore, if you are rectifying Landsat TM data and want the rectification to be accurate to within 30 meters, the RMS errorshould not exceed 1.00. Acceptable accuracy depends on the image area and the particular project.首先，在GCP Tool Referense Setup对话框（图5）中选择采点数据源： 选择视窗采点模式：Ex

11、isting ViewerOK打开Viewer Selection Instructions指示器（图 6）图 6 Viewer Selection Instructions在显示地理参考图像ref.img的Viewer2窗口中点击左键弹出打开reference Map Information 提示框（图 7）；OK此时，整个屏幕将自动变化为如图8所示的状态，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。（两个主窗口、两个放大窗Viewer3、Viewer4、控制点工具对话框、几何校正工具）图 7 reference Map Information 提示框图 8 控制点采点表2 GCP工具图标及其

12、功能第四步：采集地面控制点（Ground Control Point）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琐的工作，具体过程如下：1、在GCP工具对话框中，点击Select GCP图标，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红色。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Create GCP图标，并在Viewer3中点击左键定点（也可以在vewer1窗口定），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，

13、点击Select GCP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黑色，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Create GCP图标，并在Viewer4中点击左键定点（也可以在viewer2定），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Select GCP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-N（最少10次），采集若干控制点GCP，直到满足所选定的几何模型为止，尔

14、后，每采集一个Input GCP，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（当然是在自动状态下）。保存控制点和参考的结果：第五步：采集地面检查点（Ground Check Point）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，方法和上面一样，只是在Edit中设置不同的点类型：Control或check）第六步：计算转换模型（Compute Transformation）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-C

15、orrection Tools对话框中，点击Display Model Properties 图表，可以查阅模型。第七步：图像重采样（Resample the Image）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。ERDAS IMAGE 提供了三种最常用的重采样方法。略图像重采样的过程：首先，在Geo-Correction Tools对话框中选择Image Resample 图标。 然后，在Image Resample对话框中，定义重采样参数；输出图像文件明（OutputFile）:rec_图2.img选择重采样方法（Resampl

16、e Method）:Nearest Neighbor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：第八步：保存几何校正模式（Save rectification Model）在Geo-Correction Tools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。第九步：检验校正结果（Verify rectification Result）基本方法：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（窗口右击/Geo.link/unlink），及查询光标功能进行目视定性检验。