1、几何校正,张洋 QQ：332954604 Email： ,1、几何校正（地理定位）,图像几何变形一般分为系统性和非系统性。系统性一般由传感器本身造成，可以利用传感器模型来校正，这个过程已经由卫星地面接收站处理；而非系统性的几何变形则不规律，他可能由于传感器平台飞行高度、姿态等不稳定造成，也可能由于地球曲率、空气折射、地形等引起。我们常说的几何校正一般指消除非系统性的几何变形。 非系统性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，将图像投影到平面上，使像元分布符合地图投影系统规则的过程。,1、几何校正（地理定位）,1.1 自带地理定位信息的卫星影像 AVHRR、MODI
2、S、SeaWiFS等卫星影像一般自带地理定位信息，对于该类卫星数据ENVI中有现成的几何校正模块：Map-Georeference 传感器名称 以MODIS L1B数据为例，首先通过File-Open External File-EOS-MODIS打开HDF文件，之后Map-Georeference MODIS，选择需要进行几何校正的波段后一般情况下按默认设置即可。但如果遇到需要做影像拼接的情况，建议在选择坐标系统时(Output Map Projection)选择Geographic Lat/Lon，这样会避免用其他坐标系统时投影带带来的拼接缝隙问题。,1、几何校正（地理定位）,1.2 存在
3、的问题 但ENVI自带的几何校正工具存在不理想的情况，即几何校正后的文件会缺失掉一部分边缘地带的信息，如图：图中可以看出，图像的四个角是有缺失的，因此目前的版本下（ENVI5.0）并不推荐用ENVI自带的模块对MODIS数据进行几何校正（不排除以后的新版本会修复该问题）。虽然可以通过构建GLT文件的方法来对影像进行几何校正，但该方法需要MOD03地理定位文件，操作稍显困难。,1、几何校正（地理定位）,1.3 MRTSwath和HEG 针对上述问题，需要选择其他几何校正工具来对MODIS数据进行几何校正，目前几何校正的工具选择较多，如： MRTSwath（https:/lpdaac.usgs.g
4、ov/tools/modis_reprojection_tool_swath） HEG（http:/newsroom.gsfc.nasa.gov/sdptoolkit/HEG/HEGHome.html） 上述两个软件都可以对MODIS数据进行几何校正。MRTSwath配置较为复杂，需要Java运行库的支持，且运行速度并不高，优点是可以执行批处理；HEG应用较为复杂，根据本人经验，HEG软件本身是Linux下运行的软件，Windows的移植版本易用性并不高，且HEG本身的批处理过程在Linux下的脚本较易编写，而Windows下写批处理脚本涉及到兼容性问题，一般需要安装Cygwin才能解决。因此
5、有兴趣的同学可以对这两个软件进行研究，特别是HEG的应用涉及到Linux，研究HEG可以学到更多的知识。,1、几何校正（地理定位）,1.3 MODIS Conversion Toolkit 因此，本人推荐一个运行简单、效率高、且能在ENVI下直接操作的第三方插件MODIS Conversion Toolkit。 下载地址： https:/ 将该工具解压到ENVI安装目录下的save_add目录中，ENVI5.0以上版本解压到ENVI50classicsave_add中，通过File-Open External File-EOS-MODIS Conversion Toolkit打开。,1、几何校
6、正（地理定位）,1.3 MODIS Conversion Toolkit 参数设置参考下图，设置完成后Process即可，可看到输出结果保留了完整的图像边界。,1、几何校正（地理定位）,1.3 MODIS Conversion Toolkit MODIS Conversion Toolkit的另一个强大之处在于可以通过IDL调用其接口进行批处理功能，该功能如何调用可以参考其中自带的PDF用户文档，熟练利用IDL调用该工具处理MODIS数据有事半功倍的效果，大大节省了数据预处理的时间。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Image几何校正 该校正方法适合于拥有需要校正图像区域的
7、已经过校正的图像的情况，此处以谷歌地图中成都信息工程学院区域的JPEG格式截图为待校正图像，以已经过校正的SPOT影像为底图，实现Image to Image方式的几何校正。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Image几何校正 采取适当方式打开两幅影像，打开JPEG格式的截图时ENVI可能会将其作为memory读入，需要将其存成ENVI格式：在图像显示窗口中File-Save Image As-Image File，Output File Type选择ENVI后输出。打开两幅影像如图所示，可看出其中的SPOT影像有Map Info，即存在地理信息，而另一幅是带校正的截图。,
8、1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Image几何校正 Map-Registration-Select GCPs：Image to Image，打开几何校正模块。 选择SPOT影像的Display作为基准影像（Base Image），截图文件的Display作为带校正影像（Warp Image）。 在两景影像中选择相同特征点，并点击Add Point按钮进行特征点收集，当选择的控制点数量达到3时，ENVI可以自动预测位置，即在基准图中定位一个点，然后单击Predict按钮，ENVI即可在待校准影像中自动预测区域，适当调整位置，将该点收集，重复操作。当然也有较为简便的操作，当控制
9、点数量达到3个时，可以在Options-Automatically Generate Points，选择匹配波段后，设置好参数，自动生成控制点。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Image几何校正 当控制点达到一定数量后，点击Show List将RMS较高的控制点删除，若最终的控制点数量足够且分布均匀（30个左右），且RMS值满足条件，即可进行下一步操作：Options-Warp File或者Warp File（as Image Map）选择带校正文件。 两种矫正方法的区别在于Warp File输出的结果和基准图像的投影信息、像元大小等一致；Warp File（as Ima
10、ge Map）可以自主选择投影类型和像元大小。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Map几何校正 这种方法适用于已知地物的地理坐标的情况，如可以在Google Earth中查询到地物对应的地理坐标，然后进行几何校正。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Map几何校正 Map-Registration-Select GCPs Image to Map，选择带校正的文件，根据实际图像区域填写投影参数和像元大小，ENVI会根据填入的信息最后自动计算出符合预设置的像元大小的影像。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Map几何校正 在zoom窗口中移
11、动光标，输入对应像元的地理坐标后，点击Add Point，如此反复输入30个左右的均匀控制点，并保证RMS值符合要求。,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Map几何校正 如图的6个控制点均在Google Earth中找到其对应的地理坐标：,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Map几何校正 完成输入后，Options-Warp File进行几何校正，设置好参数后输出即可：,1、几何校正（地理定位）,1.4 Image to Map几何校正 对于有矢量图的情况，可以把矢量图层打开后，通过在两幅图像上寻找控制点进行几何校正。 Map-Registration-Select GCPs Image to Map Open Vector File打开矢量图层，并转化为evf格式的ENVI矢量文件，在Available Vector List中选择转换好格式的evf文件，点击Load Selected将矢量图加载到新的Vector Window中。 在两幅图上选择特征控制点，重复操作。 Opitons-Warp File输出几何校正结果。,
