ERDAS 遥感图像的几何校正
几何校正操作步骤(精)
几何校正操作步骤实验目的：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。
实验内容：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。
1、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：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。
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、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model）ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下：3、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：ERDAS图表面板菜单条：Session→Title Viewers然后，在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像：xiamen,img在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的（图象或）矢量图层：xmdis3.shp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（2-2）→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK→同时打开Geo Correction Tools对话框（2-3）和Polynomial Model Properties对话框（4）。
ERDAS的操作手册
ERDAS的操作手册纠正，融合，镶嵌是遥感处理中比较常见的三种处理方法。
对于初学遥感的人来说，掌握这三种方法是十分必要的。
下面，我们通过一些实例，在ERDAS 中的操作，来分别介绍这三种处理方法。
1、纠正纠正又叫几何校正，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；而将地图坐标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从于一定的地图坐标系统，所以几何校正包含了地图参考。
（1）启动在ERDAS中启动几何校正有三种方法：A、菜单方式B、图标方式C、窗口栅格操作窗口启动这种方法比较常用，启动之前在窗口中打开需要纠正的图像，然后在栅格操作菜单中启动几何校正模块。
建议使用这种启动方法，更直观简便。
（2）设置几何校正模型常用模型：功能Affine 图像仿射变换（不做投影变换）Camera 航空影像正射校正Landsat Landsat卫星影像正射校正Polynomial 多项式变换（同时做投影变换）Rubber Sheeting 非线性、非均匀变换Spot Spot卫星图像正射校正其中，多项式变换（Polynomial）在卫星图像校正过程中应用较多，在调用多项式模型时，需要确定多项式的次方数（Order），通常整景图象选择3次方。
次方数与所需的最少控制点数是相关的，最少控制点数计算公式为（（t+1）*（t+2））/2，公式中t为次方数，即1次方最少需要3个控制点，2次方需要6个控制点，3次方需要10个控制点，依此类推。
（3）几何校正采点模式A、Viewer to Viewer 已经拥有需要校正图像区域的数字地图、或经过校正的图像，就可以采用Viewer to Viewer的模式。
B、File to Viewer 事先已经通过GPS测量、或摄影测量、或其它途径获得了控制点坐标，并保存为ERDAS IMAGINE的控制点格式或ASCII数据文件，就可以采用File to Viewer模式，直接在数据文件中读取控制点坐标。
遥感图像的几何校正
分辨率：采用线对/毫米
f
Rg
Rs f H
Rg 为地面分辨率
H
H 为航高
Rs 为系统分辨率 f 为摄影机焦距
IKONOS 图像，1m分辨率
由于地形起伏 引起的平面上 的点位在相片 位置上的移动， 这种现象称为 像点位移，其 位移量就是中 心投影与垂直 投影在同一水 平面上的“投 影误差”
9个一定 高度的柱 子，影像 中心正射 投影，只 能看到顶； 其余成像 后放射状 的向外倒
物辐射状向外 称的向两侧倒，低
倒，低于基准 于基准面地物对称 面地物辐射状 的向中间倒 向内倒
高出基准面地物对
称的向两侧倒，低
于基准面地物对称 的向中间倒
传感器成像方式引起的图像变形 传感器外方位元素变化的影响 地形起伏引起的像点位移 地球曲率引起的图像变形 大气折射引起的图像变形 地球自转的影响
y f a12 ( X P X S ) a22 (YP YS ) a32 (ZP ZS ) a13 ( X P X S ) a23 (YP YS ) a33 (ZP ZS )
➢如辐射计、红外辐射计、微波辐射计、微波高 度计等
遥感 传感 器的 几何 投影 方式
中心投影类型：分幅式摄影机、面阵列 CCD传感器
掸扫式（逐点）：光/机
扫描成像、镜头转动式 摄影机
多中心投影类型
推扫式（逐线） ：固体 自扫描成像、狭缝式摄 影机
斜距投影成像仪： 侧视雷达等
不同类型成像传感器，其成像原理和投影方式也不同
➢ 中心投影构像方程 ➢ 多中心投影构像方程
➢推扫式传感器的构像方程 ➢扫描式传感器的构像方程
中心投影像片坐标与地面点大地坐标的关系：
X X
x
ERDAS实验详细操作步骤
目录1. 影像阅读2. 遥感影像分幅裁剪与拼接处理3. 影像几何校正及正射影像制作4. 影像增强1. 影像阅读1.1 设置erdas的各种默认参数1)在ERDAS IMAGINE的主菜单栏上找到sessio n→Preferences,单击出现Preferences editor对话框。
2)通过拖动Category的滚动条，可以看到右方对应出现的各个参数，同时也可以在文本编辑处修改这些参数。
3)在Category下选择Viewer,拖动滚动条查看它的各种参数。
4)查看Category的帮助信息。
点击右下方的“help”和“Category Help”，则出现以下的界面，如果有不懂的地方我们就可以通过这个帮助信息寻求答案。
1.2 显示图像1)在ERDAS主菜单上点击图标，新建一个经典窗口，如下图：2)在Viewer界面上点击File→Open →Raster Layer，在默认路径中打开lanier.im g。
3)点击Raster Options栏设置图层的红绿蓝三个波段的分配。
将原来的4 3 2 改为4 5 3后，图象的色调明显变化了。
1.3 查询像素信息1）使用查询功能选择Utility→Inquire Cursor出现下图中的对话框,通过左下方的四个三角形的符号来分别调整查询指针的上下左右的位置,圆圈表示使查询指针回到中心处,指针的移动,其中的X和Y坐标的数值也会跟着作相应的变化。
指针所指的像素的信息被显示在单元格里。
选择Utility→Inquire Color,选择为黄色，则查询指针的十字框的颜色由白色变为了黄色。
选择Utility→Inquire Shape,呈现的滚动条列表中选择circle.cursor，再点击Use Cursor button, 然后点击Apply。
4）量测通过这个工具可以实现在所在图层中的点，线，面，矩形，椭圆形的长度（周长）和面积。
1.4 图层管理1）排列多个图层打开lnsoils.img，并在Raster Options栏中将锁定的ClearDisplay项取消，即不清除视窗中已经打开的图像，使得多个图层能够在一个窗口中存在和切换。
遥感图像的几何校正
遥感图像的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，而我们通常得到的遥感影像通常都存在几何畸变，所以就需要我们针对几何畸变进行的误差校正，而这种校正就叫几何校正。
几何校正的校正原理建立图像坐标和地面坐标之间的数学关系，即输入图像和输出图像间的坐标转换关系，通过计算机对离散结构的数字图像中的每一个像元逐个进行校正处理。
今天我会使用ENVI4.2为大家演示两种几何校正，图象对地图的校正、图象对图象的校正。
1、图象对地图的校正：适用于地形示意图及野外GPS采点首先，打开ENVI长条菜单栏Map / Registration / image to map，选择投影方式和像元大小注：选点须准确，最好在四倍放大时参照周围地物尽量准确定位，然后将其放大至20倍甚至更多倍数，进一步确定。
步骤4：加完足够多的点后，达到要求精度，Option / Warp file（控制点较均匀分布于全图，18个点以上，RMS Error一般应达到一个像元以内的精度）步骤5：输入待校正的图象，可以选择子集，点击OK，输出保存即可保存控制点文件：控制点对话框File—Save GCPs to ASCII，见下图。
如需再次使用该点文件，则通过前面所说步骤，打开控制点对话框，点击Restore GCPs from ASCII即可。
2、图象对图象的校正：步骤1：同时展示两幅图象，选择主菜单栏Map / Registration / image to image，选择Base image和Warp image图象所在在窗口，Base image：有地理座标的图像。
Warp image：待校正图像步骤2：设置点的颜色步骤3：在base image中选择控制点，在warp image中选择同一控制点，精确定位，Add point步骤4：加完足够多的点后，达到要求精度，Option / Warp file其余步骤同前图象对地图的校正。
遥感图像的几何校正实验报告
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原理和和方法，理解遥感图像几何校正的意义。
二、实验环境操作系统：Windows Vista软件：Erdas Imagine 8.4三、实验内容ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。
几何校正的必要性：由于遥感平台位置和运动状态的变化、地形起伏、地球表面曲率、大气折射、地球自转等因素的影响，遥感图像在几何位置上会发生变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等畸变，称为遥感图像的几何畸变。
产生畸变的图像给定量分析及位置配准造成困难，因此在遥感数据接收后需要对图像进行几何校正以使其能够反映出接近真实的地理状况。
几何校正的原理：遥感影像相对于地图投影坐标系统进行配准校正，即要找到遥感影像与地图投影坐标系统之间的数学函数关系，通过这种函数关系可计算出原遥感影像中每个像元在地图投影坐标系统上的位置从而得到校正后的图像。
Erdas软件中提供了7中几何校正的模型，具体如下：表 1 几何校正计算机模型与功能在本次实验中采用的是Polynomial(多项式变换)的模型，通过在遥感影像和参考图像上分别选取相应的控制点，求出二元二次多项式函数：25243210'25243210'yb x b xy b y b x b b y y a x a xy a y a x a a x +++++=+++++=，得到变换后的图像坐标（x ′,y ′）与参考图像坐标的关系，从而对图像进行几何校正。
四、实验步骤运行Erdas Imagine 软件第一步：显示图像文件1) 在Erdas 图标面板中单击Viewer 图标两次，打开两个视窗：Viewer 1和 Viewer 2； 2) 在Viewer 1视窗下打开需要校正的遥感影像wucesourse.img ，在Viewer 2 视窗下打开参考图像wucepoint.img ；第二步：启动几何校正模块（Set Geometric Model ）单击Viewer 1视窗菜单栏中的Raster →Geometric Correction →打开Set Geometric Model 对话框(见图1) →选择多项式几何校正模型 Polynomial →OK→打开Geometric Correction Tools 对话框（见图2）和Polynomial Model Properties 对话框（见图3）→在Polynomial Model Properties 对话框中定义多项式次方（Polynomial Order ）为2（见图3）→单击Apply →单击Close→打开GCP Tool Reference Setup 对话框（见图4）图1 Set Geometric Model 对话框 图2 Geometric Correction Tools 对话框图 3 Polynomial Model Properties对话框图4 GCP Tool Reference Setup 对话框第三步：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Existing Viewer→OK→打开Viewer Selection Instructions指示器（见图5）→在参考图像Viewer2中单击左键→打开Reference Map Information 提示框（见图6）→OK→弹出Approximate Statistics 提示框（见图7）→OK→此时，整个屏幕将自动变化为如图8所示的状态，表明控制点工具已启动，进入控制点采点状态图5 Viewer Selection Instructions 指示器图6 Reference Map Information 提示框图7 Approximate Statistics 提示框图8 控制点采点第四步：采集地面控制点1)在Viewer1中移动关联方框的位置，寻找明显的地物特征点，单击Geometric CorrectionTools对话框中的图标，进入控制点选取状态，点击所选择的地物特征点；然后在Viewer2中移动关联方框的位置，寻找对应的地物特征点，同样点击，再单击相应的地物特征点；2)重复以上步骤6次直至6个控制点选择完毕（二次多项式需要6个点来确定）；3)单击下方GCP Tool对话框中的图标，在Viewer1中选择第7个点，从而得到RMSError（见图9），从中判断上一步所选控制点的准确性（一般要求RMS Error要小于0.5，若没有达到要求应重新选点或者对所选点进行调整）图9 RMS Error 图10 多项式第五步：计算转换模型在控制点采集过程中，随着控制点采集的完成，转换模型就自动生成，单击Geometric Correction Tools对话框中的图标→Transformation可以查阅多项式参数（见图10）第六步：图像重采样重采样过程是指依据未校正图像的像元值，计算生成一幅校正图像的过程在Geometric Correction Tools对话框中选择图标→在弹出的Resample对话框（见图11）中输入重采样后的图像文件名guangzhou123.img →OK图11→在Viewer中打开guangzhou123.img即可看到几何校正后的图像实验完毕五、实验结果与讨论校正前遥感影像校正后遥感影像参考图像通过以上三幅图像的对比，可以发现校正后的图像相对于校正前的图像房屋、道路等图像信息发生了变化，像元的坐标发生了变化，而其变化后的地物特征更加接近参考图像的地物特征。
ERDAS的操作手册
ERDAS的操作手册纠正，融合，镶嵌是遥感处理中比较常见的三种处理方法。
对于初学遥感的人来说，掌握这三种方法是十分必要的。
下面，我们通过一些实例，在ERDAS 中的操作，来分别介绍这三种处理方法。
1、纠正纠正又叫几何校正，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；而将地图坐标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从于一定的地图坐标系统，所以几何校正包含了地图参考。
（1）启动在ERDAS中启动几何校正有三种方法：A、菜单方式B、图标方式C、窗口栅格操作窗口启动这种方法比较常用，启动之前在窗口中打开需要纠正的图像，然后在栅格操作菜单中启动几何校正模块。
建议使用这种启动方法，更直观简便。
（2）设置几何校正模型常用模型：功能Affine 图像仿射变换（不做投影变换）Camera 航空影像正射校正Landsat Landsat卫星影像正射校正Polynomial 多项式变换（同时做投影变换）Rubber Sheeting 非线性、非均匀变换Spot Spot卫星图像正射校正其中，多项式变换（Polynomial）在卫星图像校正过程中应用较多，在调用多项式模型时，需要确定多项式的次方数（Order），通常整景图象选择3次方。
次方数与所需的最少控制点数是相关的，最少控制点数计算公式为（（t+1）*（t+2））/2，公式中t为次方数，即1次方最少需要3个控制点，2次方需要6个控制点，3次方需要10个控制点，依此类推。
（3）几何校正采点模式A、Viewer to Viewer 已经拥有需要校正图像区域的数字地图、或经过校正的图像，就可以采用Viewer to Viewer的模式。
B、File to Viewer 事先已经通过GPS测量、或摄影测量、或其它途径获得了控制点坐标，并保存为ERDAS IMAGINE的控制点格式或ASCII数据文件，就可以采用File to Viewer模式，直接在数据文件中读取控制点坐标。
使用ERDAS+IMAGINE进行遥感影的几何校正
２．使用Ｅｄａｒｓ Ｉｍｇｉｎｅ软件进行控制点的定位时，在地图上辩认卫星影像的成像区域 时比较困难。由于地图只是二值图，它不象影像图那样含有丰富的灰度信息．当地 图比例尺较小时，经常要花费大量的时间来进行辨认和寻找工作。
本文的主要研究目标包括：①研究高分辨率卫星立体影像在大城市地区高精度几何定位，分析不同因素对几何定位精度的影响；②针对城市建筑物密集区域高程控制与精度评价问题，提出一种新的基于点组的高分辨率卫星影像高程控制与精度评价方案。本文的主要研究内容包括：综述对地观测技术和高分辨率卫星影像处理的国内外发展和研究现状；在介 绍高分辨率卫星影像几何定位原理的基础上，以上海市中心城区为研究区域，借助GPS观测数据、航空影像数据以及LiDAR数据，讨论不同高分辨率卫星影像几何校正模型和不同控制因素对几何定位精度的影响；研究城市建筑物密集区域高分辨率卫星立体影像高程控制与精度评价方案；初步研究高分辨率卫星影像立体匹配；研究结果有助于研发影像数据操作平 台，实现高分辨率卫星影像数据操作的基本功能。
任雷平高分辨率卫星影像几何校正研究电脑知识与技术201069该文首先对遥感影像的变形机理与几何校正方法进行研究讨论论述了多项式模型和有理函数模型等遥感图像几何校正模型介绍了双三次卷积内插方法最临近内插方法双线性内插法等数字图像重采样方法同时论述了地面控制点gcp及检查点的选取方法
使用ＥＲＤＡｓ Ｉ ＭＧ பைடு நூலகம் ＮＥ进行遥感影像的几何校正
二个方面：
·是制作能满足测量和定位要求的各类专题图的需要； ·是复台不同传感方式、不同光谱范围的各种同一地域图象数据的需要： ·是利用遥感图象进行地形图渊图或更新的需要。
遥感数据影像正射纠正流程
北京揽宇方圆信息技术有限公司遥感数据影像正射纠正流程随着遥感技术的发展人们对于卫星遥感影像的需求也越来越高，同时对于卫星遥感影像的质量要求也越来越高，不同的工作对于遥感影像的需求也不同，因此需要对卫星遥感影像进行预处理，提高影像的质量，满足不同人群对于卫星遥感影像的需求，所以卫星遥感影像的处理就显得尤为重要。
卫星遥感影像处理常用的软件：ERDAS IMAGINE、PCI（PCI Geomatica）、ENVI等。
影像纠正遥感图像在成像时，由于成像的投影方式、传感器外方位元素变化、传感介质的不均匀、地球曲率、地形起伏、地球旋转等因素的影响，使获得的遥感影像相对于地表目标存在一定的几何变形，图像上的几何图形与该地物所选定的地图投影中的几何图形产生差异，产生了几何形状或位置的失真。
主要表现为位移、旋转、缩放、仿射、弯曲和更高阶的歪曲。
消除这种差异的过程称为几何校正。
为了降低用户专业水平需求，扩大用户面，同时避免核心技术泄露，绝大部分卫星数据向用户提供一种与传感器无关的通用型成像几何模型——有理函数（RPC）模型，替代以共线条件为基础的严格几何模型。
影像融合现代遥感技术的显著特点是尽可能地搜集多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相技术于一身，使人们可以获得不同空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的遥感影像。
对于遥感影像解译来说，使用融合后的影像比单独使用可见光影像或者多光谱影像更为有效；而对于遥感影像分类来说，融合后的影像提供了更多的细节信息，可以显著提高分类结果的准确性。
遥感影像融合根据融合水平来划分，可以分为:像素级触合、特征级融合和决策级融合。
（1）像素级融合尽可能多的保留信息，具有最高的精度，是三级中研究最为成熟的一级。
（2）特征级融合是一种中等水平的融合。
首先将遥感数据进行特征提取，然而按照特征信息对多源数据进行分类、聚集和综合，产生特征向量，而后融合这些特征向量。
（3）决策级融合是最高水平的融合。
浅析遥感图像几何精校正的实现
浅析遥感图像几何精校正的实现摘要：遥感数据的几何校正是生成遥感数据产品及将遥感数据用于进一步数据分析前重要的一步。
几何校正效果将直接影响到影像地理参考的精度，进而影响到在许多遥感数据分析中都要用到的地物能否精确定位的问题，因此几何校正是遥感科研工作中基础的必不可少的工作之一。
本文描述了产生几何畸变的原因，介绍几何精校正的原理与方法，并以延安市的遥感影像在ERDAS软件中进行几何校正为例阐述其具体步骤。
关键词：遥感影像；几何畸变；几何校正；地面控制点引言当遥感图像在几何位置上发生变化，产生诸如行列不均匀，像元大小与地面大小对应不准确，地物形状不规则变化等畸变时，即说明遥感影像发生了几何畸变。
遥感图像的几何畸变，又称几何变形，是指图像像元在图像中的坐标与其在地图坐标系等参考系统中的坐标之间的差异。
遥感图像的几何校正就是要校正成像过程中所造成的各种几何变形。
遥感影像的几何校正分为两种：几何粗校正和几何精校正。
几何粗校正是根据产生畸变的原因，利用计算公式和取得的辅助参数进行的校正，又称为系统校正。
在进行几何粗校正时需要传感器的校准数据、卫星运行姿态参数、传感器的位置等参数。
经过几何粗校正之后的遥感图像还存在着随机误差和某些未知的系统误差，这就需要进行几何精校正。
几何精校正是指在几何粗校正的基础上，使图像的几何位置符合某种地理坐标系统，与地图配准，并调整亮度值，即利用地面控制点做的精密校正。
几何畸变是消除图像中的几何变形，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像的过程。
随着科学技术和社会需求的迅猛发展，遥感技术作为高新技术领域中的一个重要分支逐步迈向产业化、实用化，对遥感图像产品的处理精度要求也越来越高。
然而由于地球及卫星本身的原因，遥感图像存在不可避免的几何畸变，而仅仅经过系统粗校正的遥感图像不能消除所有畸变，无法满足人们应用和研究的需求，故进行几何精校正成为遥感图像几何校正的重要部分。
一．遥感图像产生几何畸变的原因地物目标发出的电磁波被卫星上所载传感器接收，这些电磁波上记录和传达了地物目标的信息，这是遥感图像成像的过程也是它的内在规律。
遥感影像精确几何校正及精度评价方法 转
遥感影像精确几何校正及精度评价方法转一般地，卫星影像数据采集加工至用户手中，仅是张单纯的图片，并没有用户需要的坐标和投影。
通常需要先将其进行数据融合，以获得视觉上最佳的自然彩色影像和需要的空间几何精度，然后再以融合后的数据作为校正单元来进行几何精校正。
可用于校正的软件平台和方法很多，如：加拿大阿波罗公司的PCI，法国SPOT公司的GeoImage等。
我们以美国资源环境研究所(ESRI)的ERDAS Imagine评测版软件为遥感影像的处理平台，用多项式数学方法进行几何校正实验，并采用解析分析的数学方法来进行校正的精度评价。
图1.遥感影像校正流程图1.确定校正单元与参照影像本实验以融合后的卫星遥感数据为校正单元，以正射航空相片为坐标参照系，在分辩率为0.2米的航空正射影像上选取校正控制点，实现卫星影像的几何精校正。
2.选择并启动ERDAS IMAGINE几何校正模块校正前要在ERDAS IMAGINE几何校正模块中设置好多项式模型参数及投影参数。
在本次实验中，我们先舍弃DEM数据，对多景位于平坦地区的卫星影像选取二次多项式进行校正，个别处于起伏地区如山地和河流的卫星影像，则选取三次或四次多项式，处于更为复杂地形的卫星影像，则选择Rubber Sheeting线性、非线性变换算法来进行相应的几何校正，以检验在无DEM数据可资使用的情况下的几何精确纠正方法。
必要时，还是要引入DEM数据来辅助几何校正。
3.控制点采集的要领3.1.控制点的布设控制点的布设的原则一般要把握两点：一是要尽可能地均匀，一般规则遥感影像的前4~9个控制点要将整个影像控制在一个规则的坐标范围内，概括地把校正控制点范围确定好，以方便后续控制点的采集。
这样，控制点的点位中误差往往会控制到最小，每个控制点的几何残差也容易校正，我们称这种控制点布设方法为"边廓点"，即四边形点位布设。
方法如图2：图2.左屏为卫星影像，右屏为航空影像当影像不是一个很规则的几何图形时，要尽可能地将它用控制点分成几个规则的几何图形，然后分块进行控制点的采集。
视窗基本操作、几何纠正校正、图像合成、图像拼接
遥感技术与应用实验（一）视窗基本操作、几何纠正校正、图像合成、图像拼接编号：01实验名称：ERDAS视窗基本操作一、实验目的初步了解目前主流的遥感图像处理软件ERDAS的主要功能模块，在此基础上，掌握视窗操作的功能和操作技能，为遥感图像的几何校正等后续实习奠定基础。
二、实验基本原理ERDAS视窗功能介绍：文件菜单操作；实用菜单操作；显示菜单操作；矢量和栅格菜单操作等。
三、实验基本要求本实验要求掌握视窗的基本功能，熟练掌握图像显示操作和矢量菜单操作，从而为深入理解和学习ERDAS软件打好基础。
四、实验设备及器材配置计算机、交换机计算机配置为：内存8GB，4GB独立显卡，CPU为Intel i7处理器五、实验内容1、视窗功能简介二维视窗是显示栅格图像、矢量图形、注记文件、AIO等数据层的主要窗口。
通过实际操作，掌握视窗菜单的主要功能、视窗工具功能。
重点掌握ERDAS图标面板菜单条；ERDAS图标面板工具条；掌握视窗菜单功能和视窗工具功能等基本操作。
2、图像显示操作（Display an Image）第一步：启动程序视窗菜单条：File→open → RasterLayer → select layer to add对话框第二步：确定文件在select layer to add对话框中有File和Raster Option两个选择项，其中File就是用于确定图像文件的，具体内容和操作实例如表。
第三步：设置参数3、实用菜单操作了解光标查询功能；量测功能；数据叠加功能；文件信息操作；三维图像操作等。
4、显示菜单操作掌握文件显示顺序；显示比例；显示交换操作等。
5、矢量菜单操作矢量菜单操作功能是ERDAS软件将遥感与地理信息系统相结合的一个体现，主要介绍矢量操作的有关命令，这是本次实验的重点掌握内容。
掌握矢量工具面板功能，在此基础上重点掌握矢量文件的生成与编辑。
矢量文件的生成与编辑：第一步：打开图像文件第二步：创建图形文件第三步：绘制图形要素第四步：保存矢量文件在此基础上，掌握：改变矢量要素形状；调整矢量要素特征；编辑矢量属性数据等有关矢量操作。
浅析遥感图像的几何校正原理及方法
浅析遥感图像的几何校正原理及方法作者：张伟;曹广超来源：《价值工程》2011年第02期摘要：几何校正，就是清除遥感图像中的几何变形，是遥感影像应用的一项重要的前期处理工作。
本文简单分析了几何校正的原理和基本方法，并以ERDAS软件为例，对青海海东地区遥感影像进行了几何校正，从而直观地表述了遥感图像几何校正的完整过程。
结果表明，几何校正的精度受多方面因素影响，最主要的是控制点GCP的选取数量和选取位置。
本次校正精度小于0.5个像元，符合要求。
Abstract: Geometric correction, is to remove the geometric distortion of remote sensing images, is an important pre-processing in the application of remote sensing image. This paper discusses the principles and basic methods of the geometric correction, corrects the Haidong prefecture in Qinghaiwith ERDAS software, and visually represents the full process of geometric correction. The results show that the precision of geometric correction are affected by many factors, most notably the number and locationof GCP selected. The calibration accuracy is less than 0.5 pixel, which conforms to requirements.关键词：遥感；ERDAS；几何校正；GCPKey words: remote sensing；ERDAS；geometric correction；GCP中图分类号：TP7文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0189-020引言遥感（Remote Sensing）20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术。
ERDAS中图像的转换、合成、几何校正
ERDAS中图像的转换、合成、几何校正一、转换本次实验主要涉及两种转换即：.tiff->.img和.dat->.img1、.tiff->.img点击import模块，如上图设置将图像文件夹下的所有波段tif转换成img（名称一样、后缀不同），点击OK。
弹出下图：点击OK！2. .dat->.img遇到图像文件夹下波段数据是.dat，首先打开.self文件（用写字板）看到如下信息：（转换的时候需要输入如下信息）如图进行设置，同样所有波段都要转成img。
点OK，弹出如下窗口（用刚才.self文件里的信息修改红色区域，每一个文件夹下的.dat都用同一个.self）点击ok！二．合成将刚刚转换成img的图像在Input File依次打开（1、2、3……），每加一幅点一次Add，选择output file（名字取去掉波段号的图像名称），最后如下图：点击OK。
三、投影转换本次实验要将合成好的图片进行投影转换：在input file 里选择合成后的img ，选择output file （名字在合成的图像名称前加一个Z ）点击弹出：点击savesave as 后的名称自定！这样存了之后做下一张图的时候就可以在下图里选择：（比如我存的是gjw，就可以在这里直接点，不用在设置刚才设置的参数）点击OK ！出现下图：点击ok！投影转换成功！四、几何校正首先要新建两个View,在view1中打开转好投影的图像，在view2中打开对应的纠正图像，如下图：打开之后按以下步骤操作：点击再加view1里的图像，弹出如下窗口，选择Ploynomial,点击OK！弹出如下窗口：（点击close）之后弹出：点击OK ，然后再点一下view2里面的图像，会弹出一个投影信息的窗口，同样点击OK！此时会出现如下界面：将view1，view2放大到像元级别，在最下面的窗口的工具栏点击，在view1中选择一个控制点，在view2中找到同样的位置，也选择同样的点（在view1中选择比较容易区分的像元，如：河口，河的交叉处，山脉上容易区分的点，这样在view2里面就比较容易找到对应的位置），这样先在view1选择，再在view2中选择完三个控制点之后，第四个控制点在view1中确定之后，view2 中会自动生成对应的控制点，如果偏差较小，则可移动view2中的第四个控制点到对应的位置，如果偏差比较大，则表明前面三个控制点选取出现了问题。
几何校正erdas实验报告
几何校正erdas实验报告1. 实验目的本次实验的目的是学习并掌握ERDAS IMAGINE软件在遥感影像处理中的几何校正功能，了解几何校正的原理和步骤，并通过实际操作掌握几何校正的方法和技巧。
2. 实验原理几何校正是遥感影像处理中一项重要的技术，它是指通过对影像进行空间定位和几何纠正，使其在地理坐标系统中成为有意义的空间信息。
几何校正的过程主要包括以下几个步骤：- 影像控制点的选取：在进行几何校正前，需要选取一些具有标志性的地物作为控制点，这些控制点的坐标需要在地理坐标系统中已知。
- 推求参数转换函数：通过使用控制点的坐标和像素坐标之间的关系，可以得到参数转换函数，从而实现像素坐标到地理坐标的转换。
- 校正变换：利用参数转换函数将待校正的影像从像素坐标转换到地理坐标，实现影像的几何校正。
- 精度评定：通过对校正后的影像与地理坐标系统中已知地物进行对比，评定几何校正的精度。
3. 实验步骤3.1 数据准备首先，需要准备待校正的影像数据以及地理坐标系统中已知的控制点数据。
在本次实验中，我们使用了一张高分辨率的航空影像作为待校正影像，并选取了地理信息数据库中已知地物的坐标作为控制点数据。
3.2 选取控制点在ERDAS软件中，可以通过在待校正影像上点击来选取控制点。
控制点应该选取具有明显特征的地物，比如建筑物的角点或者道路的交叉口等。
为了提高几何校正的精度，应尽量选取多个控制点，并分布在影像的整个区域。
3.3 推求参数转换函数选取完控制点后，可以通过ERDAS软件中的几何校正功能，自动推求参数转换函数。
在推求参数转换函数的过程中，软件会使用控制点的像素坐标和地理坐标之间的对应关系，通过数学模型自动计算出参数转换函数。
3.4 校正变换得到参数转换函数后，就可以进行几何校正的核心步骤，即将待校正的影像从像素坐标转换到地理坐标。
校正后的影像将和地理坐标系统中的其他地图数据相对应，形成一个有意义的空间信息。
3.5 精度评定为了评定几何校正的精度，可以选择一些已知地物作为对照点，在校正后的影像和地理坐标系统的地图数据上进行对比。
遥感图像几何校正(较易)(章节课堂)
度 重 采
数 字 影
参 样像
数
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1、准备工作。 收集和分析影像数据、地图资料、大地测量成果、航天器轨道参
数和传感器姿态参数，所需控制点的选择和量测等。 2、原始数字影像输入。 按规定的格式将遥感数字影像用专门的程序读入计算机。 3、确定工作范围并裁剪 一般裁剪范围要大于工作范围。 4、选择地面控制点（直接影响图像最后的校正精度） 根据图像特征和地区情况，结合野外调查和地形图选择地面控制
（一）直接校正法 （二）间接校正法
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（一）直接校正法
从原始图像出发，按一定的换算关系求出变换后的图像。
设任意像元在原始图像和纠正后图像中的坐标分别为(x,y)和 (X,Y),即(x,y)为原始坐标，(X,Y)为纠正后坐标:
X Y
FX FY (
(x, y x, y)
)
直接法：由x,y求出X,Y
（2）为构造的模型求算一个最佳结果，数学上要求比较严 谨。
（3）通过对原始目标比较来评价复原的结果。
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第一部分 遥感图像的几何畸变
一、引言 二、引起遥感图像几何变形的影响因素
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一、引言
几何畸变：图像像元在图像中的坐标与其在地图坐标系中的 坐标之间的差异。
按照图像畸变的性质划分，几何畸变可分为系统性畸变和随 机性畸变。
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（二）多项式校正法
多项式校正法原理直观、计算简单，适用于地势平坦地区。 此方法适用于多种图像。
原理：选择一个多项式近似描述校正前后相应点的坐标关系， 利用控制点的图像坐标和参考坐标系中的理论坐标按最小二 乘法原理求解出多项式的系数，然后以此多项式对图像进行 几何校正。
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学号:遥感数字图像处理软件实验报告（2011~2012学年第二学期）学院：地环学院班级： 09地科2姓名：指导老师：实验二：遥感图像的几何校正一.实验平台：ERDAS IMAGINE 9.1二.实验目的通过实验操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，能够理解遥感图像的几何校正的意义。
三.实验内容资源卫星数据的校正；图像的放射变换；航片的正射校正；图像的镶嵌；图像投影变换等内容。
四.实验步骤1.资源卫星数据landsat 的校正1.1打开图像文件在ERDAS 图标面板中打开两个视窗（Viewer#1 和Viewer#2）；在ERDAS 图标面板菜单条点击Session，点击 Tile Viewers 并将Viewer#1 和Viewer#2 平铺放置；在Viewer#1 中打开需要校正的Landsat TM 图像：tmAtlanta.img （图1），在Viewer#2 中打开作为地理参考的校正过的SPOT 图像：panAtlanta.img（图2）。
图 1 图 21.2 启动几何校正模块（1）在Viewer#1 视窗菜单条中点击Raster（2）点击Geometric Correction，打开 Set Geometric Model 对话框（图3）。
图 3 图 4 图 5（3）在Set Geometric Model 对话框中选择多项式几何校正模型：Polynomial（4）同时打开Geo CorrectionTools（图4）和Polynomial ModelProperties（图5）对话框.（5）在Polynomial ModelProperties 对话框中定义多项式模型参数及投影参数：定义多项式次方：2.（6）点击Apply（7）点击Close ，打开GCP ToolReference Setup 对话框（图6）图 61.3 启动控制点工具（1）在GCP Tool Reference Setup 对话框中选择视窗采点模式Existing Viewer。
（2）点击OK，打开Viewer Selection Instructions 指示器。
（3）在显示作为地理参考图像panAtlanta.img 的Viewer#2 中点击左键，打开Reference Map Information 提示框（图7），显示参考图像的投影信息。
图 7（4）点击OK，整个屏幕自动变为两个主视窗、两个放大窗口（Viewers #3 和#4）、两个关联方框（分别位于两个视窗中，指示放大视窗与主视窗的关系）、控制点工具对话框、几何校正工具等（图8）。
表面控制点工具被启动，进入控制点采集状态。
图 81.4 采集地面控制点（1）在GCP Tool 对话框的面板工具条中点击图标，进入GCP 选择状态。
（2）在GCP CellArray 中右键点击Color 栏将输入GCP 的颜色设置为比较明显的红色。
（3）在Viewers #1 中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，如道路交叉处等作为输入GCP。
（4）在GCP 工具对话框中点击图标，并在Viewers #3 中点击左键定点，GCP CellArray 将记录刚输入的一个GCP，包括其编号、标识码、X坐标、Y坐标。
（5）在GCP CellArray 中将参考GCP 的颜色设置为比较明显的蓝色（6）在Viewers #2 中移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。
（7）在GCP 工具对话框中点击图标，并在Viewers #4 中点击左键定点，系统将自动把参考点的坐标。
（X Reference，Y Reference）显示在GCP CellArray 中（8）在GCP 工具对话框中点击图标，重新进入GCP 选择状态，并将光标移回到Viewers #1，准备采集另一个输入控制点。
（9）不断重复上述步骤，采集若干GCP，直到满足所选定的几何校正模型为止，而后每采集一个Input GCP，系统就自动生成一个Ref. GCP，通过移动Ref. GCP 可以逐步优化校正模型。
控制点的总数一般为所选方程最高次方的4至6 倍。
完成后1.3 GCD启点误差检验与图像重采样（1）点击，如图9所示，GCD点的均方根误差在视窗中显示出来。
图 9（2）鼠标单击图标，打开Resample 对话框。
在Resample 对话框中定义重采样参数。
输出图像文件名Output File：tmAtlanta_georef.img；选择重采样方法Resample Method：双线性法；定义输出像元大小Output Cell Size：X：30、Y：30；设置输出统计中忽略零值：Ignore Zero in Stats（图10）（3）点击ok，执行重采样。
处理结果如图11所示。
图 10 图 112．图像镶嵌2.1 打开图像文件在视窗菜单中打开“file”，选择“open”，点击“raster layer”，打开“select layer to add”对话框。
打开文件“wasia1_mss.img”，不选“clear display”。
重复以上步骤分别将“wasia2_mss.img”、“wasia3_tm.img”加载到该视窗。
完成后如图12.图 12 图 132.2 启动图像拼接工具（1）在ERDAS IMAGINE 图标面板中点击图标，打开Data Preparation 菜单。
（2）在Data Preparation 菜单中选择Mosaic Images，打开Mosaic Tool 视窗，如图13。
2.3 加载“mosaic”图像（1）在Mosaic Tool 视窗点击图标，打开Add Images for Mosaic 对话框.（2）在Add Images for Mosaic 对话框中设置以下参数：镶嵌图像文件：wasia1_mss.img；图像镶嵌区域：Compute Active Area（3）点击Add 按钮，添加到Mosaic Tool 视窗。
（4）重复（2）~（3）加载wasia2_mss.img 和wasia3_tm.img，如图14所示。
图 14 图 152.4 图像重叠组合（1）在Mosaic Tool 视窗工具条中点击，进入设置输入图像模式状态，Mosaic Tool 视窗工具条中将出现与该模式对应的调整图像叠置次序的编辑图标。
（2）根据需要利用这些工具进行上下层调整。
具体包括：将选定图像置于最上层；将选定图像上移一层；将选定图像置于最下层；将选定图像下移一层；将选定图像次序颠倒。
（3）调整完成后，在Mosaic Tool 视窗图形窗口点击一下，退出图像叠置组合状态。
2.5 图像色彩匹配设置（1）在Mosaic Tool 视窗工具条中点击图标，打开color corrections 对话框（图15）。
（2）在color corrections 对话框中选择最后一个复选框，点击“set”，在histogram matching 对话框中将matching method 选择为“overlap areas”，完成后点击“ok”。
（3）在Mosaic Tool 视窗菜单条中点击Process，点击Run Mosaic，打开Run Mosaic 对话框。
在Run Mosaic 对话框中，设置以下参数：输出文件名：wasia_mosaic.img；输出图像区域：All。
点击OK，打开Mosaic Modeler 进程状态条，完成后点击OK，关闭状态条，完成数据输入。
处理结果如图16所示。
图 163.图像子集裁剪3.1 矩形子集裁剪（1）启动矩形子集裁剪。
在ERDAS图标面板菜单条中点击Main，点击Data Preparation，打开DataPreparation 菜单，在Data Preparation菜单中点击Subset Image，打开SubsetImage 对话框，如图17。
图 17（2）定义参数。
（1）在Subset Image 对话框中定义下列参数：Input File（输入文件名）：dmtm.img；Output File（输出文件名）：subset_no_snap.img；Coodinate Type(坐标类型)：File；Subset Definition（裁剪范围）：有Two Corners（两角）和Four Corners (四角)两种方式，这里选择前者，输入ULX（左上角X 坐标）：1698385.570、ULY（左上角Y 坐标）：288632.691217 和LRX（右下角X 坐标）：1702282.557434、LRY（右下角y 坐标）：284900.708704；Output Data Type（输出数据类型）：Unsigned 8 bit；Output Layer Type（输出文件类型）：Continuous；（输出波段）：1：7（表示从1 到7 波段）（3）点击“ok”，执行图像裁剪。
3.2 多边形子集裁剪（1）AOI 多边形裁剪。
首先在视窗中打开需要裁剪的图像，并应用AOI 工具绘制多边形AOI，可以将其保存在文件中（*.aoi），也可以暂时不退出视窗，将图像与多边形AOI保存在视窗中。
然后在Subset Image对话框中选择AOI 功能，打开选择AOI 对话框，并确定AOI 区域来源（文件还是视窗）即可，裁剪效果如图18.（2）多边形Coverage 子集裁剪图 181）将多边形转换成栅格图像文件：①在 ERDAS IMAGINE 图标面板菜单条中点击Main。
②点击 Image Interpreter，打开Image Interpreter 菜单。
③在 Image Interpreter 菜单中点击Utilities，打开Utilities菜单。
④在 Utilities 菜单中点击Vector to Raster，打开Vector toRaster 对话框，如图19.图 19⑤在 Vector to Raster 对话框中设置下列参数：输入矢量文件：zone88；矢量类型：Polygon；使用矢量属性值：ZONE88-ID；输出栅格文件：raster.img；栅格文件类型：Thematic；像元大小：30；选择正方形像元Square Cell；⑥点击OK2）通过掩膜运算实现图像不规则裁剪。
①在ERDAS 图标面板菜单条中点击Main②点击Image Interpreter，打开Image Interpreter 菜单③在Image Interpreter 菜单中点击Utilities，打开Utilities 菜单④在Utilities 菜单中Mask 打开Mask 对话框，如图19所示。