遥感图像的几何校正实验报告

遥感数字图像处理——几何精校正1.实验原理、目的和内容1.1.实验原理遥感图像纠正是通过计算机对图像每个像素逐个地解析纠正处理完成的，所以能够较清晰地改正线性和非线性变形误差。

几何精纠正的基本原理是回避成像的空间几何过程，直接利用地面的控制点数据对遥感图像的几何畸变本身进行数学模拟，并且认为遥感图像的总体畸变可以看做是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高次的基本变形的综合作用的结果。

因此，校正前后的图像相应点的坐标关系可以用一个适当的数学模型来表示。

1.2.实验目的采用图像-地图纠正法，对TM遥感图像进行几何精纠正，即把不同传感器具有几何精度的图像和地图中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起，以满足集成的需要。

1.3.实验内容对南京市TM图像AA进行几何精纠正。

2.实验过程2.1.地图投影信息的获取进行精校正之前，应该获取标准图像的投影信息，利用ArcGIS或MapInfo软件即可查看投影类型为：GK Zone 20(Pulkovo 1942)2.2.显示需要校正的图像利用Envi导入图像，RGB合成，选择4，3，2波段即可2.3.选择控制点本实验中采用图像-地图纠正，在图像窗口中选择地面控制点（GCP），然后在地图窗口中找到同名地物点，记录点位的坐标信息（见图1）。

首先，进行图像-地图纠正，Map——Registration——Select GCPs：Image to Map。

再在Image to Map Registration窗口中，根据参照的矢量地图选择Gk Zone 20(Pulkova 1942)，确定后，弹出Ground Control Points Selection窗口。

在添加地面控制点：在图像窗口中移动光标，确定GCP的位置，然后在矢量地图窗口中确定同名地物点，并将其坐标拷贝到本窗口中的地图坐标文本框中。

确认合适后，单击Add Point产生一个同名地物点。

（见图2）依次进行下去，直到数量复合要求，一般需要6个以上，并且分布均衡（图3）选取控制点完毕后进行纠正，由于选取控制点数量较少，因此使用一阶多项式的方法，重采样方法为最临近采样。

目录遥感图像几何校正实习报告 21.实习内容 (2)1.1 实习目的 (2)1.2 流程设计 (2)1.3 实习原理 (5)2.实习过程与结果 (6)2.1 校区影像的几何校正 (6)2.2 遥感图像仿射变换 (8)3.试验结果分析 (10)遥感图像几何校正实习报告1. 实习内容1.1 实习目的1、理解并掌握遥感图像校正的原理和方法；2、掌握在ERDAS遥感图像处理系统中遥感图像校正的流程和操作；3、掌握检验校正结果的方法。

1.2 流程设计1、图像几何校正的一般流程如下：2、图像仿射变换的一般流程如下：3、在ERDAS IMAGINE系统中进行图像几何校正，通常有两种方式启动几何校正模块：数据预处理途径在ERDAS图标面板菜单条单击Main/Data Preparation/Image Geometric Correction命令，打开Set Geo Correction Input File 对话框。

或在ERDAS 图标面板工具条单击Data Prep图标/Image Geometric Correction，打开Set Geo Correction Input File 对话框。

在Set Geo Correction Input File 对话框中，需要确定校正图像，有两种选择情况：选择From V iewer单选按钮，然后单击Select V iewer按钮选择显示图像窗口。

(1)打开Set Geometric Model 对话框；(2)选择几何校正计算模型（Select Geometric Model）；(3)单击OK按钮；(4)打开校正模型参数与投影参数设置对话框；(5)定义校正模型参数与投影参数；(6)单击Apply 按钮应用或单击Close按钮关闭；(7)打开GCP Tool Reference Setup对话框。

●首先确定来自文件（From Image File），然后选择输入图像（Input Image File）。

一、实验名称遥感图像几何精纠正二、实验目的理解几何校正的原因，几何校正的原理，掌握用ENVI对影像进行几何校正的方法；了解整个实验的过程以及实验过程中要注意的事项。

三、实验原理由各种内外因素造成的遥感图像几何位置上的变化称为几何畸变，消除或者减弱其影响的过程即几何校正的过程。

试验中主要是通过若干控制点,建立不同图像间（基准影像和待纠正影像）的多项式空间变换和像元插值运算,实现遥感图像与实际地理图件间的配准 ,达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。

几何校正又可分为影像到影像及影像到地图的配准。

四、数据来源本次实验所用数据来自于国际数据服务平台；landsat4-5波段30米分辨率TM 第三波段影像，投影为WGS-84，影像主要为山西省大同市恒山地区，中心纬度：38.90407 中心经度：113.11840。

五、实验过程1、打开并显示Landsat TM 影像文件1）打开并显示TM影像文件，从ENVI 主菜单中，选择File →Open Image File选择影像，点击Load Band 在主窗口加载影像。

2）新建主窗口，加载待校正影像（原图像偏转90度后所形成图像）。

《遥感数字图像处理》实验报告学号：姓名：邢晓辉（cuit）2、选取并处理地面控制点1）从ENVI 主菜单栏中，选择Map →Registration →Select GCPs: Image to Image，打开Image to Image Registration 对话框。

2) 在Image to Image Registration 对话框中，点击并选择Display #1 （SPOT 影像），作为Base Image。

点击Display #2（TM 影像），作为Warp Image。

3）点击OK，启动配准程序。

通过将光标放置在两幅影像的相同地物点上，来添加单独的地面控制点，在每个缩放窗口所需位置上，点击鼠标左键，调整光标点所处的位置。

遥感图像几何精校正实验名称：遥感图像的几何精校正。

实验目的：1.了解和熟悉envi软件的几何校正的原理2.熟悉和掌握envi软件的几何校正的功能和使用方法；3.对自己的图像先找到投影，再另存一幅图像，去掉投影，在其它软件中旋转一角度，用原先的图像作为参考对旋转后的图像进行几何校正，使得其比较精确。

实验原理：几何校正，主要方法是采用多项式法，机理是通过若干控制点，建立不同图像间的多项式控件变换和像元插值运算，实现遥感图像与实际地理图件间的配准，达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。

多项式几何校正激励实现的两大步：1. 图像坐标的空间变换：有几何畸变的遥感图像与没有几何畸变的遥感图像，其对应的像元的坐标是不一样的，如下图1右边为无几何畸变的图像像元分布图，像元是均匀且不等距的分布。

为了在有几何畸变的图像上获取无几何畸变的像元坐标，需要进行两图像坐标系统的空间装换。

图1：图像几何校正示意图在数学方法上,对于不同二维笛卡儿坐标系统间的空间转换,通常采用的是二元n次多项式,表达式如下:其中x, y为变换前图像坐标, u, v为变换后图像坐标, aij , bij为多项式系数, n = 1, 2,3, ⋯。

二元n次多项式将不同坐标系统下的对应点坐标联系起来, ( x, y )和( u, v )分别应不同坐标系统中的像元坐标。

这是一种多项式数字模拟坐标变换的方法,一旦有了该多项式,就可以从一个坐标系统推算出另一个坐标系统中的对应点坐标。

如何获取和建立二元n次多项式,即二元n次多项式系数中a和b的求解,是几何校正成败的关键。

数学上有一套完善的计算方法,核心是通过已知若干存在于不同图像上的同名点坐标,建立求解n次多项式系数的方程组,采用最小二乘法,得出二元n次多项式系数。

不同的二元n次多项式,反映了几何畸变的遥感图像与无几何畸变的遥感图像间的像元坐标的对应关系, 其中哪种多项式是最佳的空间变换模拟式,能达到图像间坐标的完全配准,是需要考虑和分析的。

遥感几何校正实验报告遥感几何校正实验报告一、引言遥感技术在地球科学和环境研究中起着至关重要的作用。

遥感图像的几何校正是确保图像的准确性和可用性的关键步骤之一。

本实验旨在通过对遥感图像进行几何校正，探索校正过程中的方法和技术。

二、实验目的1. 了解遥感图像的几何校正原理和意义；2. 掌握几何校正的基本步骤和技术；3. 分析几何校正对遥感图像质量的影响。

三、实验材料与方法1. 实验材料：- 遥感图像数据集；- 几何校正软件。

2. 实验方法：- 导入遥感图像数据集；- 对图像进行几何校正；- 分析校正前后图像的差异。

四、实验过程与结果1. 数据导入：在几何校正软件中导入遥感图像数据集，确保图像能够正确显示。

2. 几何校正：根据几何校正软件的操作指南，按照以下步骤进行几何校正：a) 选择合适的控制点：根据图像中的特征选择控制点，以确保校正的准确性；b) 校正图像：通过对控制点进行配准，对图像进行几何校正；c) 评估校正结果：查看校正后的图像，与原始图像进行对比，评估校正的效果。

3. 结果分析：a) 观察校正后的图像：比较校正前后图像的差异，注意观察图像的形状、位置和尺度是否发生变化；b) 分析校正效果：根据观察结果，评估几何校正的效果。

若图像形状、位置和尺度变化较小，说明校正效果较好；c) 讨论校正结果：讨论校正结果对后续遥感分析的影响，如地物提取、变化检测等。

五、讨论与总结几何校正是遥感图像处理的重要步骤，能够提高图像的准确性和可用性。

本实验通过对遥感图像进行几何校正，探索了校正过程中的方法和技术。

校正后的图像形状、位置和尺度变化较小，说明校正效果较好。

几何校正结果对后续遥感分析有重要影响，能够提高地物提取和变化检测的精度。

然而，几何校正过程中仍存在一些挑战和限制。

例如，控制点的选择和配准的准确性对校正结果至关重要。

此外，校正过程中可能出现图像畸变和信息丢失的情况，需要在校正结果的评估中进行综合考虑。

实验二遥感图像的几何校正与镶嵌实验报告实验目的：通过本实验熟练操作遥感图像处理的专业软件进行基础图像处理，包括图像几何校正、镶嵌等。

实验容：1、熟悉图像几何校正、镶嵌的基本原理；2、学习图像几何校正具体操作；3、学习图像镶嵌正具体操作。

本实验的图像几何校正是通过“像图配准”的方式获取地面控制点的方里网坐标的，并对传统的从纸质地形图上量算坐标的方法进行改进，利用Auto CAD或Photoshop等软件从扫描后的电子地形图上直接量算坐标。

实验步骤：第一步、熟悉图像几何校正、镶嵌的基本原理第二步、图像几何校正运行PCI，选择GCPWorks模块，在Source of GCPs选择User Entered Coordinates（用户输入投影坐标系统），点击Accept后，弹出校正模块：选择第一项加载需要校正的图像（由实验一方法导出的125-42.pix）->点击Default->Load & Close->得到下图：选择第二项，选择Other确定投影系统：注意输入6度带的中央经度与向东平移500公里（500000米）：点击Earth Model确定地球模型：点击Accept：选择第三项采集地面控制点。

在采集地面控制点之前，利用Photoshop软件打开扫描后的电子地形图。

分别在遥感图像和地形图中找到一个同名点，如下图（可以用放大遥感图）。

然后在地形图中量算出该点的坐标，精确到米，X坐标为6位（要去掉2位6度带的带号），Y坐标7位（运用测出）。

再将坐标输入到GCP编辑窗口中，并点击Accept as GCP接受为一个控制点。

用同样的方法采集更多的地面控制点。

注意：前三个点不显示误差，从第四个点开始才出现误差。

一般要求选择15个以上控制点，并且各点的误差<1个像元，将误差过大的点删除，直到误差<1个像元为止。

最后，关闭GCP编辑窗口，选择第五项（如果对整个图像进行几何校正，则第四项可以省略），执行几何校正。

遥感图像校正实验报告2011年3月30日项目名称：遥感图像几何精校正、辐射校正实验目的：通过实习操作，掌握遥感图像几何精校正和辐射校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像处理意义。

实验原理：1、几何精校正：校正遥感图像成像过程中所造成的各种几何畸变称为几何校正。

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，称为地理参考（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。

2、辐射校正：辐射校正（radiometric correction ）是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程。

数据来源：数据来源：国际科学数据服务平台---数据检索---Landsat 卫星---四川省宜宾市屏山县，数据标识LT51290402005216BJC00，条带号129，行编号40，中心纬度28.87，中心经度104.12，日期20050804，平均云量5%，波段数3（第三个波段图像无法正常下载，总是会损坏）。

实验过程：几何精校正：1、打开EDRAS，点击Viewer新建两个窗口。

分别添加待正矫图像repingshan1.img和地理参考的校正过的SPOT图像pingshan1.img。

2、在显示有待校正的图像的窗口上的菜单栏上点击，在下拉菜单中选中，在弹出的对话框中选择多项式几何校正模型，单击OK。

弹出另一个对话框，在选项中定义多项式次方参数改为2，定义投影参数，单击Apply。

在接下来弹出的对话框中选择已存在的窗口，确定。

3、弹出一个对话框提示我们用鼠标选择参考图像，单击panatlanta.img所在的窗口。

在弹出的对话框直接默认点击OK。

4、此时，整个屏幕将自动变化，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。

重庆交通大学测量与空间信息处理实验报告实验课程：遥感原理及应用实验名称：遥感图像的几何纠正班级：学号：姓名：成绩批阅日期实验日期：2012 年10 月22 日实验3 遥感图像的几何纠正一、目的和要求1、目的使用多项式方法对TM遥感图像进行图像精纠正。

2、要求（1）能够熟练根据地图、GPS测点数据或具有投影的图像对遥感图像进行几何精纠正。

（2）能够正确地选择几何纠正中的各种参数。

（3）能够对纠正结果进行评价。

（4）掌握集合精纠正的基本方法和操作要点。

（5）能够自定义地图投影并进行图像的投影转换。

3、软件和数据说明ENVI软件。

TM图像数据。

合成后的图像数据文件AA。

地面参考数据：见目录“C4几何纠正\参照数据”。

二、实验内容（1）对TM图像进行几何精纠正。

（2）自定义地图投影。

（3）转换图像的投影。

三、实验操作步骤及截图图像的集合纠正有两种方式，分别为图像-地图和图像-图像。

图像-图像方式是其他图像进行参考进行纠正。

作为参考的图像可以具有投影坐标，也可以不具有投影，如果是后者往往被称为相对纠正。

例如，进行变化探测分析时，图像必须纠正道相同的坐标系，相互配准。

下面就通过ENVI软件对图像进行纠正。

1、显示图像打开合并后的南京市TM图像AA，使用（4,3,2,）进行假彩色合成显示#1窗口。

然后打开图像“C4几何纠正\参照数据\njlv-pz”，并在#2窗口上显示。

图2 打开对照图片的位置图3 对照数据的图片2、显示地面控制点（1）初始设置在ENVI软件中进行如下操作，Map——Registration——select GCPs：Image to image图4 打开image to image 对话框图5 image to image 对话框图6 图像-图像纠正的控制点选择。

上述对话框中，Base Image为参照图的，Warp Image 为需要纠正的图像。

Base Image选择#2，Warp Image选择#1。

遥感图像的几何校正姓名：学号：日期：2020.5.151．实验目的和内容目的：通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本原理和和方法，理解遥感图像几何校正的意义。

内容：在ENVI软件中利用两种几何校正方法进行遥感图像的几何校正。

（1）Image to Image：用base.img作为基准影像，选择控制点来校正uncorrected.img。

（2）Image to Map：根据地形图上的信息选择控制点来校正地形图。

2．图像处理方法和流程Image to Image（用base.img作为基准影像，选择控制点来校正uncorrected.img）1、加载影像（1）点击主菜单>>File>>Open Image File。

（2）打开base.img和uncorrected.img。

（3）显示这两个图像：2、启动几何校正模块（1）点击主菜单的Map>>Registration>>Select GCPs:Image to Image。

（2）选择显示base.img文件的Display为基准影像（Base Image），显示uncorrected.img文件的Display为待校正影像（Warp Image），点击OK。

（3）点击OK后出现Ground Control Points Selection界面，点击Show List 可打开控制点列表窗口（Image to Image GCP List窗口）。

3、采集地面控制点（1）在两个Display中找到相同区域，在Zoom窗口中，将十字光标定位到两个图像的相同位置上。

（2）点击Ground Control Points Selection上的Add Point按钮，将当前找到的点加入控制点列表。

（3）添加好了第一个控制点。

（4）同上诉操作，可以添加好第二个、第三个控制点。

（5）在Base Image上面用十字光标定位一个点，点击Ground Control Points Selection上的Predict按钮，Warp Image上会自动预测相同位置。