1、实习序号及题目 实习二 影像几何精纠正实习人姓名 专业班级及编号任课教师姓名 实习指导教师姓名实习地点 实习日期时间实习目的1. 深入理解影像几何精纠正的原理2. 学会使用影像对影像的几何精纠正方法和具体操作步骤实习内容1. 扫描地形图几何精纠正2. 利用纠正好的全色波段高分辨率影像完成同景多光谱影像的几何精纠正基本原理1. 从影像到地图的校正是指对遥感影像几何进行平面化处理的过程。可以通过在地图上读取地理坐标，确定控制点来进行几何精纠正。2. 从影像到影像的配准是平移和旋转过程的结合，通过两幅影像中的同名点进行配准，使同名地物出现在配准后的影像的相应位置。本实习中采用二阶多项式，最少需要（t
2、+1）*（t+2）/2=6个控制点，本次选取 15 个控制点进行影像到影像的配准，完成几何精纠正。数据准备1. 一幅待纠正的地形图，进行扫描地形图的几何精纠正。2. 同一地区（芜海市）的全色波段图像和多光谱影像，进行从影像到影像的配准。操作方法及过程1ENVI 准备本实习中需添加新的投影信息以及卷帘工具。在 ENVI 默认的安装路径（Program file | ITT | IDL708 | product | ENVI46 | Mapproject）中打开 ellipse 文件，在末尾添加krasovsky,6378245.0,6356863.0 并保存，同时，在 datua 文件中的末尾添
3、加 Beijing-54,krasovsky,-12,-113,-41 并保存；将原始数据中的卷帘工具粘贴进入 ENVI 默认路径中的文件夹 save add 文件中，即完成了工具的添加。2地形图的几何精纠正在 ENVI 中选择 File | Open image file，打开需要纠正的地形图。将地形图显示在窗口。进行投影选择，选择 map | customize map projects | 自定义添加 transform mocator | Beijing-54，并命名为 beijing-54 gk zone18 ,添加 false easting 500000 ,false 0, la
4、titude0, longitude 105 ,scale facture 1.0。此后，选择 projection | add new projection 。重新启动 ENVI ，再次打开地形图，点击 Map | registration | select gcps : image to map,在地形图上读取点的坐标并用十字叉丝瞄准坐标点，点击 add point, 如此反复操作，至少选取 15 个控制点，本次实习选取了 22 个控制点。*注意单个控制点的精度控制在 1 范围内，整体精度控制在 0.5 范围内。并将多项式改为 2 次。选择成功后，可将控制点保存，选择 file | sav
5、e gcps from ascii，然后点击 option | warp file | polynomial | nearest 并选择导出路径，即可得到纠正后的地形图。3利用纠正好的全色波段高分辨率影像完成同景多光谱影像的几何精纠正在 ENVI 中选择 File | Open image file，选择打开全色波段影像和多光谱波段影像，将两个影像同时显示于不同的窗口。由于两幅影像的投影信息不同，需改变多光谱影像的投影信息，选择map | convert map projection | 选择 trasform mocator 投影 ，点击确定后导出。将导出的修改过投影信息的多光谱影像打开，开
6、始进行影像的纠正，在两幅图上选择同名点，选择 add point ，做完上述后步骤后，准备输出影像，选择 option | warp file ，并用二阶多项式的形式输出文件，将文件输出后，打开，选择 tools | swipe 即可生成卷帘效果，可检查几何精纠正的效果。结果与分析1 得到地形图的控制点选择信息，本图像中控制点选取为 22 个，控制点选取需在整个图幅范围内分布，并且尽量选取十字交叉比较清晰的坐标点。同时，整体精度用控制在 0.5 范围内。如图： 控制点精度：2 纠正后的地形图：纠正后的影像是根据二次多项式拟合，且满足最小近邻法，由于在选取控制点是将单点误差控制在 0.5 范围内
7、，故拟合效果较好，但由于使用最小近邻法，所以存在一些误差，生成的图像会出现模糊，在观察细节时，可能会出现较大误差。因为用最近邻法保持像元值不变，但纠正后的图像具有不连续性，尤其在相邻像元灰度值差异较大时，会产生更大的误差。与双线性内插和三次卷积方法相比，计算更加简单，但是误差较大。3 影像到影像的配准。通过以全色波段为基础对多光谱波段的同名点选取对影像进行纠正，得到多光谱波段影像的控制点配准信息，选取 2 阶多项式，保证控制点选取需在整个图幅范围内分布同时，整体精度用控制在 0.5 范围内，单个精度控制在1.0 范围内如图：4 卷帘效果图：将上述影像配准生成的影像打开，同时将多光谱影像打开，点
8、击 tools | swipe 即可完成卷帘存在问题与解决办法1在选取控制点时，需要控制单个点的精度在 1.0 范围内，但是选取控制点时，常常会出现控制点精度大于 1.0 的情况。解决方法：选取点最少为 15 个，可以选取更多的点，在控制点选取过程中，可以先不考虑误差大的点，在控制点全部选取完后，再将误差大的点删除，将不满足条件的点删除即可。2在用全色波段影像纠正多光谱波段的影像时，需要进行同名点的识别，但是由于多光谱影像的空间分辨率比较低，两幅图的同名点选择比较困难。解决方法：尽量选取河流支流处、道路交叉口以及农田交叉处等比较明显的、容易分辨的地物特征，选取多于15 个控制点，进行影像的配准
9、即可。3 在保证控制了影像配准的单点精度和整体精度的条件下，将配准的影像导出后进行卷帘，用以检验影像配准的效果，但是卷帘的效果出现影像部分配准效果较好，部分出现卷帘效果不好的现象。解决方法：尽量在一定的工作量范围内增加控制点的选取，并且尽量使控制点分布更加均匀，并且需要继续控制单点精度，即可使部分卷帘效果不佳的状况得以改善。总结在本次实习中，学习了影像的几何精纠正（从影像到地形图的配准以及从影像到影像的配准） 。几何精纠正即完成了影像的初步校正，为影像的辐射校正等操作进行准备。本次实习学会了对影像投影信息的加载，添加新的投影信息，并且学会了控制点的选取，通过读地形图上的坐标来完成控制点的选取，为保证几何校正的精度，必须将控制点精度保证在 1.0 范围内，通过最小近邻法以及二阶多项式的拟合可以看出这种方法的优势和缺点。在从影像到影像的几何校正，学会了通过不同分辨率影像的同名点的选取进行控制点的选取，将影响进行几何纠正，以及影像纠正的检验（通过卷帘工具） 。在本次实习中，控制点精度控制较好，影像配准比较成功。
