实验2遥感影像预处理

实验二、遥感影像预处理

一、实验目的

掌握遥感影像预处理的基本方法。

二、实验内容

1、几何纠正

2、图像镶嵌

3、图像裁切

三、实验要求

按实验步骤完成实验，整理完成实验报告。实验报告格式见附表。

四、实验过程与步骤

1、几何纠正

图像校正的具体过程

第一步：显示图像文件

首先，在ERDAS 图标面板中点击viewer图标两次，打开两个视窗(Viewer#1／Viewer#2)两个视窗平铺放置，然后，在Viewer#1中打开需要校正的Landsat TM 图像：tmAtlanta．img，在Viewer#2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

Viewer#1菜单条：Raster—Geometric Correction

→打开Set Geometric Model对话框

→选择多项式几何校正计算模型：Polynomial→OK

→同时打开Geometric tools对话框)和Polynomial Model properties对话框在Polynomial Model properties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（Polynomial order）：2

→定义投影参数(Projection)：略

→Apply →close

→打开GCP tool reference setup 对话框

说明：该实例是采用视窗采点模式，作为地理参考的SPOT图像已经含有投影信息，在这里不需要定义投影参数。如果不是用视窗采点模式，或者参考图像没有包含投影信息，必须在这里定义投影信息，包括投影类型及其对应的投影参数。

第三步：启动控制点工具

在GCP Tools Reference Setup对话框中选择采点模式：

→选择视窗采点模式：Existing Viewer

→OK(关闭GCP Tools Reference Setup对话框)

→打开Viewer selection instructions指示器

→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 (显示参考图像的投影信息)

→ok 关闭Reference Map information提示框

整个屏幕将自动变化为两个主视窗、两个放大窗口、两个关联方框(分别位于两个视窗中，指示放大窗口与主视窗的关系)、控制点工具对话框、几何校正工具等。表明控制点工具被启动，进入控制点采集状态。

第四步：采集地面控制点

1)控制点工具对话框简介

GCP工具对话框(GCP Too1)由菜单条(MenuBar)、工具条(Too1 Bar)和控制点数据表(GCP CellArray)、及状态条(Status Bar)四个部分组成.

2)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相当繁琐的工作，具体过程如下

a)在GCP工具对话框中点击Select GCP图标,进入GCP选择状态；

b)在GCP数据表中将输入GCP的颜色(Color)设置为比较明显的黄色；

c)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；

d)在GcP工具对话框中点击create GCP图标，并在viewer#3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、Y坐标：

e)在GCP工具对话框中点击select GCP图标，重新进入GCP选择状态；

f)在GCP数据表中将参考GCP的颜色(Color)设置为比较明显的红色：

g)在Viewer#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；

h)在GCP工具对话框中点击create GCP图标，并在viewer#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数据表中；

i)在GCP工具对话框中点击select GCP图标，重新进入GCP选择状态：并将光标移回到Viewer#1，准备采集另一个输入控制点。

j)不断重复(a)一(i)，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，系统就自动产生一个Ref.GCP，通过移动Ref.GCP可以逐步优化校正模型。

第五步：采集地面检查点：

以上所采集的GCP的类型均为Control point（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的类型均是check point（检查点），用于检查所建立的转换方程的精度和实用性。如果控制点的误差在比较小的话，也可以不采集地面检查点。

依然在GCP Tool对话框状态下：

（1）在GCP Tool菜单条中确定GCP类型：Edit-Set Point Type-Check

（2）在GCP 菜单条在确定GCP构匹配参数(Matching Parameter):

Edit→Point Matching→GCP Matching

第六步：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式(compute transformation)，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，下面是转换模型的查阅过程：

在Geo—Correction tools对话框中点击Display Model Properties图标

打开Display Model Properties(多项式模型参数)对话框

在多项式模型参数对话框中查阅模型参数，并记录转换模型

Close(关闭模型特性对话框，进入图像重采样阶段)

第七步：图像重采样：

(1)图像重采样简介

重采样(Resample)过程就是依据末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层都将进行重采样，ERDAS 提供三种最常用的重采样方法：

（a）Nearest Neighbor: 邻近点插值法

（b）Bilinear interpolations 双线性插值法

（c）Cubic convolution 立方卷积插值法

（2）图像重采样过程

首先，在Geo—Correction tools对话框中选择IMAGE RESAMPLE 图标：

打开IMAGE RESAMPLE 对话框。

输出图像文件名（OUTPUT FILE）：RECTIFY.IMG

选择重采样方法(RESAMPLE METHOD):NEAREST NEIGHBOR

定义输出像元大小(OUTPUT CELL SINE):X:30 Y:30

设置输出统计中忽略零值:IGNORE ZERO IN STATS

设置重新计算输出缺省值（RECALULATE OUTPUT DEFAULT ）SKIP FACOR ：10

OK

第八步保存几何校正模式

在Geo—Correction tools对话框中点击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。

第九步检验校正结果

检验校正结果的基本方法是：同时在两个别视窗中打开两幅图像，其中一幅是校正后的图像，一幅是当时的参考图像，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，具体过程如下：

(1)打开两个平铺图像视窗

File-open –raster option

Session-tile viewers-平铺视窗

(2)建立视窗地理连接关系