实验三 遥感图像的几何校正

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。

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）。

ERDAS图标面板菜单条：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。

图7-1 Set Geo-Correction Input File对话框

在Set Geo-Correction Input File对话框（图7-1）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7种，具体功能如下：

3、图像校正的具体过程

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：Session→Title Viewers

然后，在Viewer1中打开需要校正的图像：needmatchqdh.img

在Viewer2中打开作为地理参考的图像：biaozhunqdh.img 第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）

Viewer1菜单条：Raster→Geometric Correction

→打开Set Geometric Model对话框（2）

→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK

→同时打开Geo Correction Tools对话框（3）和Polynomial Model Properties对话框（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）:2

→定义投影参数：（PROJECTION）:略

→Apply→Close

→打开GCP Tool Referense Setup 对话框（5）

图7-2 Set Geometric Model对话框

图7-3 Geo Correction Tools对话框

图7-4 Polynomial Properties对话框

图7-5 GCP Tool Referense Setup 对话框

第三步：启动控制点工具（Start GCP Tools）

图7-6 Viewer Selection Instructions

首先，在GCP Tool Referense Setup对话框（图7-5）中选择采点模式：→选择视窗采点模式：Existing Viewer→OK

→打开Viewer Selection Instructions指示器（图7-6）

→在显示作为地理参考图像biaozhunqdh.img的Viewer2中点击左键

→打开reference Map Information 提示框（图7-7）；→OK

→此时，整个屏幕将自动变化为如图7所示的状态，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。

图7-7 reference Map Information 提示框

图7-8 控制点采点

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重的工作，具体过程如下：

1、在GCP工具对话框中，点击Select GCP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对话框中，点击Select GCP图标，重新进入GCP选择状态。

5、在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色，

6、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。

7、在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，系统将自动将参考点的坐标（X、

Y）显示在GCP数据表中。

8、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。

9、不断重复1-8，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。

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。如果采集的GCP类型是检查点（Check Point）则可用于检查所建立转换方程的精度和实用性。（略）

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-Correction Tools对话框中，点击Display Model Properties 图标，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；

→输出图像文件名（OutputFile）:rectify.img

→选择重采样方法（Resample 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，一幅是校正正以后的图像，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。