ENVI下基于GLT法的风云三号气象卫星几何校正说明

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。

第4讲遥感图像几何校正遥感成像的时候，由于飞行器的姿态、高度、速度以及地球自转等因素的影响，造成图像相对于地面目标发生几何畸变，这种畸变表现为像元相对于地面目标的实际位置发生挤压、扭曲、拉伸和偏移等，针对几何畸变进行的误差校正就叫几何校正。

几何校正是利用地面控制点和几何校正数学模型来矫正非系统因素产生的误差，由于校正过程中会将坐标系统赋予图像数据，所以此过程包括了地理编码。

在开始介绍ENVI的几何校正操作之前，首先对ENVI的几何校正几个功能要点做一个说明。

1几何校正方法（1）利用卫星自带地理定位文件进行几何校正对于重返周期短、空间分辨率较低的卫星数据，如A VHRR、MODIS、SeaWiFS等，地面控制点的选择有相当的难度。

这时，可以利用卫星传感器自带的地理定位文件进行几何校正，校正精度主要受地理定位文件的影响。

（2） image to image几何校正通过从两幅图像上选择同名点（或控制点）来配准另外一幅栅格文件，使相同地物出现在校正后的图像相同位置（3）image to map几何校正通过地面控制点对遥感图像几何进行平面化的过程。

（4）image to image 自动图像配准根据像元灰度值或者地物特征自动寻找两幅图像上的同名点，根据同名点完成两幅图像的配置过程。

（5）image registration workflow流程化工具将具有不同坐标系、不同地理位置的图像配准到同一坐标系下，使图像中相同地理位置包含相同的地物。

2控制点选择方式ENVI提供以下选择方式：∙从栅格图像上选择如果拥有需要校正图像区域的经过校正的影像、地形图等栅格数据，可以从中选择控制点，对应的控制点选择模式为Image to Image。

∙从矢量数据中选择如果拥有需要校正图像区域的经过校正的矢量数据，可以从中选择控制点，对应的模式为Image to Map。

∙从文本文件中导入事先已经通过GPS测量、摄影测量或者其他途径获得了控制点坐标数据，保存为以[Map (x,y), Image (x,y)]格式提供的文本文件可以直接导入作为控制点，对应的控制点选择模式为Image to Image 和Image to Map。

ROIs，就可以
ENVI中重采样方式主要有最邻近点法（nearest neighbor）、双线性内插法（bilinear）以及三次卷积内插法
（cubic convolution）。可根据需要选择不同的内插方法进行重采样，选择不同的采样方法效果不同。
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三、实验
(SHÍYÀN)
步骤
界面(jièmiàn)系统介绍
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遥感图像的几何校正目前有三种方案，即系统校正、利用控制点校正以及混合校正。
遥感数据接收后，首先由接受部门进行校正，这种校正叫系统校正，即把遥感传感器的校准数据、传感
器的位置、卫星姿态等测量值代入理论校正公式进行几何畸变校正；
利用控制点纠正，而用户(yònghù)拿到这种产品后，由于使用目的的不同或投影及比例尺不同，仍旧需要做进一步的
Load RGB，将合成图像在新建窗口中显示出来。
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2.数据(shùjù)输出
(1)选择(xuǎnzé)File>> Save file as，ENVI输出数据格式如下图所示。
(2)选择主影像窗口中菜单File>>Save Image As>>image
file, 将出现下图，注意：如输出彩色图像，在 Resolution 处
如下图所示窗口，选择要校正的图像。
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2.选择OK进入registration
parameters对话框：
图中重采样选择Bilinear，背景值
（Back ground）为0，选择输出途
径和文件名。
3、几何校正的计算模型
ENVI提供三种(sān zhǒnɡ)计算模型：
注意：要求按三种不同几何校正方法

ENVI遥感图像处理实验教程实验三⼏何校正（影像、地形图）ok实验三 ENVI影像的⼏何校正本专题旨在介绍如何在ENVI中对影像进⾏地理校正，添加地理坐标，以及如何使⽤ENVI进⾏影像到影像的⼏何校正。

遥感图像的⼏何纠正是指消除影像中的⼏何形变，产⽣⼀幅符合某种地图投影或图形表达要求的新影像。

⼀般常见的⼏何纠正有从影像到地图的纠正，以及从影像到影像的纠正，后者也称为影像的配准。

遥感影像中需要改正的⼏何形变主要来⾃相机系统误差、地形起伏、地球曲率以及⼤⽓折射等。

⼏何纠正包括两个核⼼环节：⼀是像素坐标的变换，即将影像坐标转变为地图或地⾯坐标；⼆是对坐标变换后的像素亮度值进⾏重采样。

本实验将针对不同的数据源和辅助数据，提供以下⼏种校正⽅法：Image to Map⼏何校正：通过地⾯控制点对遥感图像⼏何进⾏平⾯化的过程，控制点可以是键盘输⼊、从⽮量⽂件中获取。

地形图校正就采取这种⽅法。

Image to image⼏何校正：以⼀副已经经过⼏何校正的栅格影像作为基准图，通过从两幅图像上选择同名点（GCP）来配准另⼀幅栅格影像，使相同地物出现在校正后的图像相同位置。

⼤多数⼏何校正都是利⽤此⽅法完成的。

Image to image⾃动图像配准：根据像元灰度值⾃动寻找两幅图像上的同名点，根据同名点完成两幅图像的配准过程。

当同⼀地区的两幅图像由于各⾃校正误差的影像，使得图上的相同地物不重叠时，可利⽤此⽅法进⾏调整1. 地形图的⼏何校正（1）打开并显⽰地形图从ENVI主菜单中，选择file →open image file，打开3-⼏何校正\地形图\G-48-34-a.JPG。

（2）定义坐标从ENVI主菜单栏中，选择Map →Registration →Select GCPs：Image to map。

在image to Map Registration对话框中，点击并选择New,定义⼀个坐标系从ENVI主菜单栏中，选择Map →Registration →Select GCPs: Image to Map。