实习2遥感图像几何校正

1实验二、遥感图像的几何校正一、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，为后继图像信息提取作好准备。二、实验内容1、在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。三、实验数据与要求1、tmAtlanta.img；panAtlanta.img；2、按实验步骤完成实验，整理完成实验报告（电子版）。四、实验步骤与过程1、图像几何校正的途径ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，→ImageGeometricCorrection→打开SetGeo-CorrectionInputFile对话框（图3-1）。ERDAS图标面板菜单条：Main→DataPreparation→ImageGeometricCorrection→打开SetGeo-CorrectionInputFile对话框（图3-1）。2图3-1SetGeo-CorrectionInputFile对话框在SetGeo-CorrectionInputFile对话框（图3-1）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（FromImageFile），然后选择输入图像。2、图像几何校正的计算模型（GeometricCorrectionModel）ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下（表3-1）：表3-1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）RubberSheeting非线性变换、非均匀变换Camera航空影像正射校正LandsatLandsat卫星图像正射校正SpotSpot卫星图像正射校正3、图像校正的具体过程第一步：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，操作过程如下：ERDAS图表面板菜单条：Session→TitleViewers然后，在Viewer1中打开需要校正的Landsat图像：tmAtlanta.img在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像：panAtlanta.img第二步：启动几何校正模块（GeometricCorrectionTool）Viewer1菜单条：Raster→GeometricCorrection→打开SetGeometricModel对话框（2）→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK3→同时打开GeoCorrectionTools对话框（3）和PolynomialModelProperties对话框（4）。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）:2→定义投影参数：（PROJECTION）:略→Apply→Close→打开GCPToolReferenceSetup对话框（5）图3-2SetGeometricModel对话框图3-3GeoCorrectionTools对话框4图3-4PolynomialProperties对话框图3-5GCPToolReferenseSetup对话框第三步：启动控制点工具（StartGCPTools）图3-6ViewerSelectionInstructions首先，在GCPToolReferenseSetup对话框（图3-5）中选择采点模式：→选择视窗采点模式：ExistingViewer→OK5→打开ViewerSelectionInstructions指示器（图3-6）→在显示作为地理参考图像panAtlanta.img的Viewer2中点击左键→打开referenceMapInformation提示框（图3-7）；→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3-7referenceMapInformation提示框图3-8控制点采点第四步：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：1、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。64、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，尔后，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（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。原图像中所有栅格数据层都要进行重采样。ERDASIMAGE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-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；→输出图像文件明（OutputFile）:rectify.img→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：第八步：保存几何校正模式（SaverectificationModel）在Geo-CorrectionTools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（VerifyrectificationResult）方法：分别在两个视窗中打开两幅图像，一幅是矫正以后的图像viewer1，一幅是当时的参考图像viewer2，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。首先，打开两个平铺图像视窗→File-open–rasteroption→Session-tileviewers-平铺视窗然后，建立视窗地理连接关系→在viewer1-按右键-geolink/unlink→在viewer1-按左键-建立与viewer2的连接。通过查询光标进行检验7→在viewer1-按右键-inquirecursor-打开光标查询对话框→在在viewer1中：移动查询光标，观测其在两屏幕中的位置及匹配程度，并注意光标查询对话框中数据的变化。五、思考题1、用流程图表示在ERDAS软件中进行遥感图像几何校正的基本方法和步骤。2、结合本实习，分析遥感图像几何校正的意义。遥感影像预处理实验报告课程名称：遥感概论年级：实验日期：姓名：学号：班级：实验名称：实验序号：成员人数：实验目的：实验内容：实验方法和步骤：实验的过程和结果：总结：8