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1、实验二 遥感数字图像的几何校正实验目的：掌握遥感图像校正的主要方法实验内容：主要学习图像几何校正的处理方法操作方法，并了解图像镶嵌（拼接） 、图像裁剪等图像预处理的方法实验数据：待校正数据 Landsat TM 图像 tmAtlanta.img，已有地理参考 SPOT图像 panAtlanta.img。几何校正（Geometric Correction）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，而将地图坐标系统赋予图像数据的过程，称为地理参考（Geo-referencing） 。第一步：显示待校正影像和参考影像在 ERDAS 图标面板中点击 Viewer 图标两次，打开两个视窗（
2、Viewer #1和 Viewer #2） ，并将两个视窗平铺放置，操作过程如下：ERDAS 图标面板菜单条：Session Tile Viewers然后，在 Viewer #1 中打开需要校正的影像，Viewer #2 中打开参考的影像第二步：启动几何校正模块Viewer #1 菜单条： RasterGeometric Correction 打开 Set Geometric Model对话框（图 1）图 1 Set Geometric Model 对话框选择多项式几何校正模型：PolynomialOK同时打开 Geo Correction Tools 对话框（图 2）和 Polynomial
3、 Model Properties 对话框（图 3）图 2 Geo Correction Tools 对话框 图 3 Polynomial Model Properties 对话框在 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：不需要定义ApplyClose自动弹出 GCP Tool Reference Setup 对话框（图 4） ，不弹出的话就点击，则打开 GCP Tool Reference Setup 对话框图 4 GCP Tool Reference Setup
4、 对话框 图 5 Viewer Selection Instructions 指示器第三步：启动控制点工具首先，在 GCP Tool Reference Setup 对话框（图 4）中选择采点模式：选择视窗采点模式：Existing ViewerOK打开 Viewer Selection Instructions 指示器（图 5）在显示作为参考图像的 Viewer #2 中点击左键打开 Reference Map Information 提示框（图 6） ，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 6 Reference Map Info
5、rmation 提示框图 7 控制点采点状态图第四步：采集地面控制点（GCP）GCP 的具体采集过程：在图像几何校正中，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 图标 ，进入 GCP 选择状态。2. 在 GCP 数据表中将输入 GCP 的颜色（Color）设置为比较明显的黄色。3. 在 Viewer #1 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 工具对话框中单击 Create GCP 图标 ，并在 Viewer #3 中单击定点，GCP 数据表中将记录一个输入 GCP，包括其编号、标识码、
6、X坐标、Y 坐标。5. 在 GCP 工具对话框中单击 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（Color）设置为比较明显的红色。7. 在 Viewer #2 中移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为输入GCP。8. 在 GCP 工具对话框中单击 Create GCP 图标 ，并在 Viewer #4 中单击定点，系统将自动把参考点的坐标（X Reference, Y Reference）显示在GCP 数据表中。9. 在 GCP 工具对话框中单击 Select GCP 图标 ，重新进入 GCP 选择状态；并将光标移回到 V
7、iewer #1，准备采集另一个输入控制点。10. 不断重复步骤 1-9，采集若干个 GCP，知道满足所选定的几何校正模型为止。而后，每采集一个 Input GCP，系统就自动产生一个 Ref. GCP，通过移动 Ref. GCP 可以逐步优化校正模型。采集 GCP 以后，GCP 数据表如下图所示。第五步：计算转换模型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。点击 ，设置成自动计算。一般情况下，都是默认的自动计算。第六步：图像重采样重采样（Resample）过程就是依据未校正图像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
8、层都将进行重采样。ERDAS IMAGINE 提供了 3 中最常用的采样方法。Nearest Neighbor：邻近点插值法，将最邻近像元值直接赋予输出像元。Bilinear Interpolation：双线性插值法，用双线性方程和 22 窗口计算输出像元值。Cubic Convolution：立方卷积插值法，用三次方程和 44 窗口计算输出像元值。图像重采样过程：在 Geo Correction Tools 对话框中单击 Image Resample 图标 ，打开重采样对话框（图 8）图 8 Resample 对话框在 Image Resample 对话框中，定义重采样参数：输出图像文件名（
9、Output File）：rectify.img选择重采样方法（Resample Method ）：Nearest Neighbor定义输出图像范围：不设置定义输出像元的大小：X 值 30，Y 值 30（提示：输入 30 后，注意点回车键，表示确定输入为 30）设置输出统计中忽略零值：打勾，即选中 Ignore Zero in Stats 复选框定义重新计算输出缺省值 ：不设置单击 OK（关闭 Resample 对话框，启动重采样进程）第七步：保存控制点文件（*.GCP ）和保存几何校正模式在 GCP Tool 对框中，分别保存输入控制点（Input GCP）和参考控制点（Reference
10、GCP） 。选择菜单条中 FileSave Input As保存为 tminput.gcc 文件同理，FileSave Reference As保存为 panref.gcc 文件在 Geo Correction Tools 对话框中单击 Exit 按钮，退出图像几何校正过程，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（*.gms） ，以便下次直接使用。第八步：检验校正结果基本方法：同时在两个视窗中打开两幅图像，一幅是校正以后的图像，一幅是当时的参考图像，通过视窗地理连接功能（Geo Link/Unlink） ，及查询光标（Inquire Cursor）功能进行目视检验。打开两个平铺图
11、像窗口打开两个视窗窗口，Viewer #1 和 Viewer #2在 ERDAS 图标面板单击 SessionTile Viewers 命令，两个视窗平铺显示建立窗口地理连接关系在 Viewer #1 中右击，在快捷菜单中选择 Geo Link/Unlink 命令在 Viewer #2 中单击一下，建立与 Viewer #1 的连接通过查询光标进行检验在 Viewer #1 中右击，在快捷菜单中选择 Inquire Cursor 命令，打开光标查询对话框。在 Viewer #1 中移动查询光标，观察其在两个视窗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。注意事项1、控制点数量对于二次
12、多项式模型：最少需要 6 个控制点。若校正图像面积不大，且处于平原地区，至少选择 13 个控制点。面积较大，至少选择 30 个控制点。2、控制点选取控制点本身的精度会影像几何纠正效果，应该尽可能选择通过目视方法易分辨且较精细的特征点。一般选择容易识别和定位的明显地物点。如道路交叉点、河流交叉点，建筑物的边界等作为地面控制点。3、控制点分布控制点的分布是影像几何纠正精度的主要影响因素之一。控制点的分布应该尽量均匀。影像边缘部分一定要选取一定数量的控制点，尤其是针对几个图幅做整体纠正时，在图幅重叠部分，一般需要选取一定数量的控制点。控制点分布示意图4、关于 RMS（中误差）图像融合，配准 RMS 应小于 0.5 个像元其他按要求，一般 RMS 不超过 1.5 个像元若 RMS 过高，需调整控制点，应按照 RMS 贡献值的高低顺序从大到小调整。调整控制点的时候，应根据待校正影像和参考影像进行调整，确保所选取的控制点在两幅图像上是同名点。
