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1、 本科学生实验报告本科学生实验报告姓名 陈俊屹 学号 104130102 专业 地理信息系统 班级 地理信息系统（10）实验课程名称 遥感实习 实验名称 遥感图像的几何校正 指导教师及职称 胡文英教授 开课学期 2011 至 2012 学年下 学期云南师范大学旅游与地理科学学院编印一、实验准备一、实验准备 实验名称：遥感图像的几何校正实验时间：2012 年 5 月 17 日星期四实验类型： 验证实验 综合实验 设计实验1、实验目的和要求：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。2、实验相关设备：计算机遥感软件：ERDAS IMAGINE 9.23、
2、实验理论依据或知识背景： 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。 数字图像几何纠正：通过计算机对离散结构的数字图像中的一个象元逐个 进行校正处理的方法。 几何纠正基本原理：利用图像坐标和地面坐标（另一图像坐标；地图坐标 等） ，之间的数学关系，即输入图像间的坐标转换关系实现。二、实验内容、步骤和结果二、实验内容、步骤和结果（要求：详细写清楚本次实验的完成的主要内容主要内容、具体实施步骤具体实施步
3、骤和实验结果实验结果。纸张不够可以自行添加。 ）实验内容：实验内容：ERDAS 软件中图像预处理模块下的图像几何校正。具体实施步骤：具体实施步骤：1、图像几何校正的途径、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：MainData PreparationImage Geometric Correction打开 Set Geo-Correction Input File 对话框（图 2-1） 。
4、图 2-1 Set Geo-Correction Input File 对话框在 Set Geo-Correction Input 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、图像校正的具体过程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：ER
5、DAS 图表面板菜单条：SessionTitle Viewers然后，然后，在 Viewer1 中打开需要校正的 Lantsat 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（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：PolynomialOK同时打开 Geo Correction Tools 对话框（3）和 Polynom
6、ial 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ApplyClose打开 GCP Tool Referense Setup 对话框（5）图 2-2 Set Geometric Model 对话框图 2-3 Geo Correction Tools 对话框图 2-4 Polynomial Properties 对话框图 2-5 GCP Tool Referense Setup 对话框第三步：
7、启动控制点工具（Start GCP Tools）图图 2-6 Viewer Selection Instructions首先，在 GCP Tool Referense Setup 对话框（图 5）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 2-6）在显示作为地理参考图像 panAtlanta,img 的 Viewer2 中点击左键打开 reference Map Information 提示框（图 2-7） ；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
8、点采点状态。图 2-7 reference Map Information 提示框提示框得出如下图，来做控制点采点：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 工具对话框中，点击 Create GCP 图标，并在
9、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 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 Create GCP 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
10、 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，没采集一个 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， 。下面所要采集的 GCP 类型是检查点如下图：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
11、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（OutputFi
12、le）: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，一幅是矫正以后的图像，一幅是当时的参考
13、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。实验结果：实验结果：三、实验小结三、实验小结1、实验中出现过的问题（或错误） 、原因分析1、选取配准点时，选取点的数量比较少，导致精度差，变形大。选取配准点由以下来定：（n+1）*(n+2)/3） 。当控制点的个数超过多项式的系数个数时，采用最小 2 乘法进行系数确定，使得到的系数最佳。2、在配准点采点的过程中容易因为视觉误差，选点时选取点的偏差差，导致出图产品的几何变形大。2、保证实验成功的关键问题认真仔细的确定配准点，多找几个配准点，使得得出的实验结果的精度更高，质量更好3、本实验改进措施：选取精准地图，在选取配准控制点时，仔细选取较容易辨清的点，并使各点扩散，得到更精确的图像。4、对实验自我评价：作图比较粗心，选取配准点不精准，得出的图变形较大，应该更加细心的去选取更多精准点。指导教师评语及得分：得分： 签名： 年 月 日
