實驗二遙感數(shù)字圖像的幾何校正

1、實驗二遙感數(shù)字圖像的幾何校正實驗?zāi)康模赫莆者b感圖像校正的主要方法實驗內(nèi)容：主要學(xué)習(xí)圖像幾何校正的處理方法操作方法，并了解圖像鑲嵌(拼 接)、圖像裁剪等圖像預(yù)處理的方法實驗數(shù)據(jù)：待校正數(shù)據(jù)Landsat TM圖像tmAtlanta.img ,已有地理參考 SPOT 圖像 panAtlanta.img 。幾何校正(Geometric Correction)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)的過程，而將地圖坐標(biāo)系統(tǒng)賦予圖像數(shù)據(jù)的過程，稱為地理參考(Geo-referencing)。第一步：顯示待校正影像和參考影像在ERDAS圖標(biāo)面板中點擊 Viewer圖標(biāo)兩次，打開兩個視窗(View

2、er #1和Viewer #2),并將兩個視窗平鋪放置，操作過程如下：ERDAS 圖標(biāo)面板菜單條：SessionTile Viewers然后，在Viewer #1中打開需要校正的影像，Viewer #2中打開參考的影像第二步：啟動幾何校正模塊Viewer #1 菜單條：Raster Geometric Corrections打開 Set Geometric Model 對話框（圖1）幡型功章At Vine陽僮仿的變題1不知投齪變掏Pulynumial多項式蝴(同附作投號交換)Rcpnijtxi投第交換1陸揆說明年項式交推)Rubber撲線惶變換、北均勻變換Catncra航空爵像正射校正1 ji

3、uKjtLanisat衛(wèi)星圖僅正射IftiE即亦衛(wèi)早圖像正時校正圖 1 Set Geometric Model 對話框一選擇多項式幾何校正模型：Polynomial 一 OK一同時打開 Geo Correction Tools對話框（圖 2）和 Polynomial Model Properties對話框（圖3）IPolynonnidl Model Prcjpeirties fNc Fi er)圖 2 Geo Correction Tools 對話框圖 3 Polynomial Model Properties 對話框在Polynomial Model Properties對話框中，定義多項式

4、模型參數(shù)以及投影參 數(shù)：定義多項式次方（Polynomial Order）: 2定義投影參數(shù)：不需要定義fApply-Close一自動彈出GCP Tool Reference Setup對話框（圖4）,不彈出的話就點擊,則打開 GCP Tool Reference Setup寸話框圖 4 GCP Tool Reference Setup 對話框圖 5 Viewer Selection Instructions 指示器第三步：啟動控制點工具首先，在GCP Tool Reference Setup寸話框（圖4）中選擇采點模式：一選擇視窗采點模式：Existing Viewerf OK打開 View

5、er Selection Instructions指示器（圖 5）一在顯示作為參考圖像的Viewer #2中點擊左鍵一打開 Reference Map Information 提示框（圖 6）, 一OK一此時，整個屏幕將自動變化為如圖7所示的狀態(tài)，表明控制點工具被啟動, 進入控制點采點狀態(tài)。圖 6 Reference Map Information 提示框圖7控制點采點狀態(tài)圖第四步：采集地面控制點（GCP）GCP的具體采集過程：在圖像幾何校正中，采集控制點是一項非常重要和繁重的工作，具體過程如1 .在GCP工具對話框中，點擊 Select GCP圖標(biāo)、，進入GCP選擇狀態(tài)。2 .在GCP數(shù)據(jù)表

6、中將輸入GCP的顏色（Color）設(shè)置為比較明顯的黃色。3 .在Viewer #1中移動關(guān)聯(lián)方框位置，尋找明顯的地物特征點，作為輸入 GCP。4 .在GCP工具對話框中單擊Create GCP圖標(biāo)® ,并在Viewer #3中單擊 定點，GCP數(shù)據(jù)表中將記錄一個輸入 GCP,包括其編號、標(biāo)識碼、X 坐標(biāo)、Y坐標(biāo)。5 .在GCP工具對話框中單擊Select GCP圖標(biāo)'，重新進入GCP選擇狀態(tài)。6 .在GCP數(shù)據(jù)表中將參考GCP的顏色（Color）設(shè)置為比較明顯的紅色。7 .在Viewer #2中移動關(guān)聯(lián)方框位置，尋找 對應(yīng)的地物特征點，作為輸入 GCP。8 .在GCP工具對話

7、框中單擊Create GCP圖標(biāo),并在Viewer #4中單擊 定點，系統(tǒng)將自動把參考點的坐標(biāo)（X Reference, Y Reference）顯示在 GCP數(shù)據(jù)表中。9 .在GCP工具對話框中單擊Select GCP圖標(biāo)'，重新進入GCP選擇狀態(tài)； 并將光標(biāo)移回到Viewer #1,準(zhǔn)備采集另一個輸入控制點。10 .不斷重復(fù)步驟1-9,采集若干個GCP,知道滿足所選定的幾何校正模型 為止。而后，每采集一個Input GCP,系統(tǒng)就自動產(chǎn)生一個 Ref. GCP, 通過移動Ref. GCP可以逐步優(yōu)化校正模型。采集GCP以后，GCP數(shù)據(jù)表如下圖所示。第五步：計算轉(zhuǎn)換模型在控制點采集過

8、程中，一般是設(shè)置為自動轉(zhuǎn)換計算模型， 所以隨著控制 點采集過程的完成，轉(zhuǎn)換模型就自動計算生成。點擊 潛，設(shè)置成自動計算。 一般情況下，都是默認的自動計算。第六步：圖像重采樣重采樣（Resample過程就是依據(jù)未校正圖像像元值計算生成一幅校正圖像的過程，原圖像中所有柵格數(shù)據(jù)層都將進行重采樣。ERDAS IMAGINE提供了 3中最常用的采樣方法。Nearest Neighbor:鄰近點插值法，將最鄰近像元值直接賦予輸出像元。Bilinear Interpolation：雙線性插值法，用雙線性方程和2* 2窗口計算輸出像元值。Cubic Convolution：立方卷積插值法，用三次方程和 4*4

9、窗口計算輸出像 元值。圖像重采樣過程：在Geo Correction Tools對話框中單擊Image Resample圖標(biāo),打開重米樣對話框（圖8）圖8 Resample對話框在Image Resample對話框中，定義重采樣參數(shù): 一輸出圖像文件名（Output File）： rectify.img一選擇重采樣方法（Resample Method : Nearest Neighbor一定義輸出圖像范圍：不設(shè)置一定義輸出像元的大?。篨值30, Y值30 （提示：輸入30后，注意點回車 鍵，表示確定輸入為30）一設(shè)置輸出統(tǒng)計中忽略零值：打勾，即選中 Ignore Zero in Stats復(fù)選

10、框一定義重新計算輸出缺省值 一*乎加沙加口即吵照所生_|,不設(shè)置一單擊OK （關(guān)閉Resample對話框，啟動重采樣進程）第七步：保存控制點文件（*.GCP）和保存幾何校正模式在GCP Tool對框中，分別保存輸入控制點（Input GCP）和參考控制點（Reference GCP。選擇菜單條中File-Save Input Aa保存為tminput.gcc文件同理，F(xiàn)ile-Save Reference 人=保存為 panref.gcc文件在Geo Correction Tools對話框中單擊Exit按鈕，退出圖像幾何校正過程，按照系統(tǒng)提示選擇保存圖像幾何校正模式，并定義模式文件（*gms）

11、,以便下次 直接使用。第八步：檢驗校正結(jié)果基本方法：同時在兩個視窗中打開兩幅圖像，一幅是校正以后的圖像，一幅是當(dāng)時的參考圖像， 通過視窗地理連接功能( Geo Link/Unlink ) ， 及查詢光標(biāo)( Inquire Cursor)功能進行目視檢驗。打開兩個平鋪圖像窗口打開兩個視窗窗口，Viewer #1 和 Viewer #2在ERDAS圖標(biāo)面板單擊Sessions Tile Viewers命令，兩個視窗平鋪顯示建立窗口地理連接關(guān)系在 Viewer #1 中右擊，在快捷菜單中選擇Geo Link/Unlink 命令在 Viewer #2 中單擊一下，建立與Viewer #1 的連接通過查

12、詢光標(biāo)進行檢驗在Viewer #1中右擊，在快捷菜單中選擇Inquire Cursor命令，打開光標(biāo)查詢對話框。在 Viewer #1 中移動查詢光標(biāo)，觀察其在兩個視窗中的位置及匹配程度，并注意光標(biāo)查詢對話框中數(shù)據(jù)的變化。注意事項1、控制點數(shù)量對于二次多項式模型：最少需要6 個控制點。若校正圖像面積不大，且處于平原地區(qū)，至少選擇13 個控制點。面積較大，至少選擇30 個控制點。2、控制點選取控制點本身的精度會影像幾何糾正效果，應(yīng)該盡可能選擇通過目視方法易分辨且較精細的特征點。一般選擇容易識別和定位的明顯地物點。如道路交叉點、河流交叉點，建筑物的邊界等作為地面控制點。3、控制點分布控制點的分布是影像幾何糾正精度的主要影響因素之一?？刂泣c的分布應(yīng)該盡量均勻。影像邊緣部分一定要選取一定數(shù)量的控制點，尤其是針對幾個圖幅做整體糾正時，在圖幅重疊部分，一般需要選取一定數(shù)量的控制點?？刂泣c分布示意圖4、關(guān)于RMS （中誤差）X Residual Y Residual RMS Eiror Contrib.0.2200.3700.43007G70.2GSO.5E40.5241.112Q2580.4270.4990.890ai97Q4290.4720.B