ENVI遥感图像管理组织实验教学教程实验三几何校正(影像,地形图)

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。

图3.1 image to map Registration对话框

（3）点击ok，启动自动配准程序。

（4） Ground Control Points Selection对话框中，

点击Add point，把该地面控制点添加到列表中。点击Show list查看地面控制点列表，见图3.2。然后依同样的方式寻找其余的同名地物点。

Ground Control Points Selection对话框

图3.2用来进行影像配准的Ground Control Points

Selection对话框和Show list列表

注意：在缩放窗口中支持亚像元（sub-pixel）级

的定位，缩放的比例越大，地面控制点的精度就越

好。地面控制点的选择除了通过移动光标之外还可

以直接在同名地物点上通过鼠标进行点击完成。在

show list对话框中，一旦已经选择了4个以上的

地面控制点后，RMS误差就会显示出来。

图3.3缩放窗口（Zoom）（5）如果选择的控制点中，某点的误差很大，删除该点，重新寻找新的点来代替。在show list对话框中用鼠标点击该点，选择delete即可删除该点。如果对所有选择的控制都不满意的话，可以通过Ground Control Points Selection对话框，选择Options →Clear All Points，可以清除掉所有的已选择的地面控制点。

（6）若选择的地面控制点比较满意，则在

Ground Control Points Selection对话框中选

择options→Warp File

选择待校正的地形图文件，点击OK

填写重采样参数(注意：输出像元大小选择5米，如果太大输出的图像模糊)，输出文件路径及文件名。

（8）打开校正后的地形图，在主窗口双击鼠标左键，查询校正结果。

重复以上步骤，校正3-几何校正\地形图\G-48-34-b.JPG文件。最后将两幅校正好的地形图在ARCGIS中打开，观察两者的位置关系。

2.影像对影像的几何配准

利用SPOT图像校正Landsat TM。

（1）打开并显示Landsat TM图像

1 从ENVI主菜单中，选择file →open image file。

2从列表中选择tmatlanta.img（待校正影像）文件。

3 在文件选择对话框中，点击open ，把TM影像波段加载到可用波段列表中。

4 在列表中选择3个波段, 选择new display彩色显示。

（2）打开并显示SPOT图像

同上方法,选择pan atlanta.img（已具有投影信息的参考影像）并打开

SPOT TM

（3）显示光标位置/值

要打开一个显示主影像窗口，滚动窗口，或者缩放窗口中光标位置信息对话框，可以按以下步骤进行操作。

1 从主影像窗口菜单栏中，选择tools →Cursor Location/value。

2 在主影像窗口、滚动窗口和缩放窗口的TM影像上，移动鼠标光标。

注意坐标是以像素为单位给出的，这是因为这个影像是基于像素坐标的，它不同于上面带有地理坐标的SPOT影像。

3 选择file →Cancel，关闭Cursor Location/value对话框。

（4）开始进行影像配准

1 从ENVI主菜单栏中，选择Map →Registration →Select GCPs：Image to Image。

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。

图2.2image to Image Registration对话框

3 点击ok，启动自动配准程序。

○7

○6RMS Error (Root mean square error均方根误差)，可以显示总的RMS误差。为了最好的配准，应该试图使 RMS 误差最小化。

○7Predict 预测点坐标功能