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  • 几何校正

    2013-05-10 17:07:59
    遥感实习几何校正资料,及校正方法,让你明确了解遥感ERDAS软件的操作
  • 几何校正
  • 我们常说的几何校正就是消除这些非系统性几何变形。 ENVI针对不同的数据源和辅助数据,有以下几种校正方法: 1) Image to Image几何校正 2)Imge to Map几何校正 3) ImagetoImage自动图像配准 4)

    1、图像几何变形一般分为两大类:
    系统性和非系统性
    (1)系统性一般有传感器本身引起的,有规律可循和可预测性,可以用传感器模型来校正,卫星地面接收站已经完成这项工作。
    (2)非系统性几何变形是不规律的,它可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定,也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。我们常说的几何校正就是消除这些非系统性几何变形。
    ENVI针对不同的数据源和辅助数据,有以下几种校正方法:
    1) Image to Image几何校正
    2)Imge to Map几何校正
    3) ImagetoImage自动图像配准
    4)利用卫星自带地理定位文件进行几何校正
    5)Image Registration Workflow流程化工具
    此次文章介绍Image to Image几何校正
    Image to Image几何校正**:**
    以一幅没有经过几何校正的栅格文件或者已经经过几何校正的栅格文件作为基准图,通过从两幅图像_上选择同名点(或控制点)来配准另外- -幅栅格文件,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来完成的。

    下面介绍以具有地理参考的SPOT4 10 m全色波段为基准,进行Landsat 5 TM 30 m图像的几何校正过程(参见实验数据光盘\第4章遥感图像预处理\3-几何校正\ImagetoImage)。
    {光盘资源链接:https://pan.baidu.com/s/1Uxfx7wa4YRA0N64mxI4yzw
    提取码:qnn5
    也可以用百度网盘直接扫码获取
    在这里插入图片描述
    一、启动ENVI Classic %注意别启动错了
    在这里插入图片描述
    打开 bldr_ sp. img”(SPOT 图像)和“bldr_tm. img”(TM图像) SPOT图像为由地理参考的图像作为基准图像 TM图像为待校准图像 你也可以从打开的图像中发现SPOT图像有Map Info (地图信息)的图标,可以知道次SPOT图像的具体信息,分辨率为10米。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    二、启动几何校正模块
    (1)选择主菜单→Map→Registration→Select CCPs: Image to Image, 打开几何校正模块。
    (2)选择显示SPOT文件的Display 为基准图像( Base Image),显示TM文件的Dis-play为待校正图像( Warp Image)。单击OK按钮,进人采集地面控制点步骤。
    在这里插入图片描述
    ①用鼠标在两个图像之间进行选择相同区域,可以在zoom窗口(每组图像下方靠右的窗口为zoom窗口)放大缩小进行微调,尽可能两个图像所选位置一致。在这里插入图片描述
    ②选好以后,点击App Point 按钮进行添加。会在图像上出现标号。
    重复上步操作,选取多个,并且分布均匀的地面控制点。
    附加:(1) 另外,当你增添了3个以上的控制点后你会发现Predit按钮由可以使用了。Predict是方便快捷寻找相似的位置点。在其中一个图像随意选择一个比较突出的位置,点击Predict按钮,光标会在另一个图像出现在相似的位置,再进行细微调整,就可以最为控制点进行添加了,大大缩短了时间。如果选错可以利用Delete Last Point按钮删除控制点。在这里插入图片描述
    (2)另外一种自动搜索的方法,你增添了3个以上的控制点后,以这3个控制点为基础自动搜索匹配。如图在Ground Control Points Sel…对话框中点击菜单栏的Options→Automatically Generate Tie Points (自动生成控制点)。在这里插入图片描述
    会有一个选择匹配波段的窗口弹出,因为此次校正是基于灰度找点,基准图像是一个但波段,所以待校正图像也选一个波段和次波段匹配,一般选择红外波段Band5,信息量大一些。在这里插入图片描述
    点击OK后转到自动选点面板的设置窗口。可以根据自己的需求进行调整。
    在这里插入图片描述
    点击OK会自动找点。
    如果你有已经找好控制点的文件pts,可以直接导入图像中。如图在**Ground Control Points Sel…对话框中点击菜单栏的File→Restore GCP form ASCII…**选择pts文件。图像将会自动显示出文件所选的控制点信息。在这里插入图片描述

    二、修改控制点
    找点结束后,可以清晰看到总误差值RMS Error,误差值单位为像元,一般做中等几何的精校正,会把总误差控制在 亚像元值即1以下。在这里插入图片描述

    (1)点击Show List 进行查看所选控制点的具体信息。可以根据自己的要求对各区域的控制点进行增删修饰。
    (2)在Image to Image GPC List 窗口中可以点击Opoints→Order Points by Error 进行按照误差值进行排序,可以适当的删减修改更新误差值大的每组点。完成后可以关闭此窗口。在这里插入图片描述

    Ground Control Points Selection对话框中,选择File→Save GCPs to ASCII 可以把选出的控制点保存下来。
    三、选择校正参数输出结果
    在这里插入图片描述

    :有两种校正输出方式: Warp File和Warp File ( as Image Map)
    对于Warp File校正方式,只有校正模型和重采样方法的选择,没有输出图形打的投影信息和分辨率的设置,因此输出的影像的尺寸大小、投影参数和像元大小都与基准图像一致,但由于待校正图像与基准图像的像元大小不一致(TM为30m,SPOT为10m),所以一般推荐使用第二种校正输出方式,即Warp File (as Image Map)菜单。
    (1)Opoints →Warp File (as Image Map),选择待校正图像 (TM图像)。
    (2)在Registration Parameters面板中,默认设置投影参数和像元大小与基准图像一致。也可以进行修改。
    在这里插入图片描述

    (3)投影参数不变,在X和Y的像元大小输人30m, 回车,图像输出大小自动更改。
    在这里插入图片描述

    (4)校正模型的选择,选择常用的二次多项式。
    在这里插入图片描述

    (5)重采样选择精确度最高的三次卷积法Cubic Convolution,设置背景值( Background)为0。0黑色。
    在这里插入图片描述

    (6)输出图像范围( Output Image Extent): 默认是根据基准图像大小计算,可以适当调整。
    (7)选择输出路径和文件名,单击OK按钮。
    输出后会自动打开几何校正之后的影像。
    在这里插入图片描述

    四、检验校正结果
    基本方法:同时在两个窗口中打开图像,其中一幅是校正后的图像,一幅是基准图像,进行视窗链接( Link Displays)及十字光标或者地理链接( Geo-graphic Link)。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    进行对比。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    五、结束。

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  • 本节将给出MSG数据的几何校正方法,大体上与之前讲到的FY-4A数据几何校正处理方法一致。 经常从静止轨道卫星的数据说明中可以看到这样的内容,“数据已经经过了投影”,但是对于初次使用静止轨道卫星数据的人来说,...

    前言

    本节将给出MSG数据的几何校正方法,大体上与之前讲到的FY-4A数据几何校正处理方法一致。
    经常从静止轨道卫星的数据说明中可以看到这样的内容,“数据已经经过了投影”,但是对于初次使用静止轨道卫星数据的人来说,在打开数据后会感到奇怪,这哪里是经过投影的数据,什么有用的信息都看不到。我在读了很多文献也询问过很多老师才了解到,这里所谓的经过投影,是做了标称投影。实话说我之前真的没接触过这类投影。以我的理解,所谓的标称投影就是针对静止轨道卫星成像范围广而产生的,经过这种投影后,数据打开后就是圆盘。当然,做圆盘产品的话,可以直接在圆盘上处理。但是,往往大家的研究都有一定的范围,这时候就需要裁剪,那么问题来了,如何把矢量叠加在圆盘上,或者说把圆盘重投影在矢量上,前者还会比较复杂的,我会给出相关文献,在博客中主讨论后一种方法。
    使用静止轨道卫星做研究,一般研究区域都是较大的,如果研究区域很小使用这种低分辨率数据就没有优势了,影像融合的除外。所以,我们用一般的几何校方法就可以了。网上也有很多利用编程做的,但是我觉得这不适合一般人,哈哈哈,反正不是适合我,因为我毕竟不是专门做校正的。废话不多说,直接上方法!!!

    重要的事情说三遍:这类博客的卫星包括:FY-4A、MSG、GOES-16,其他的自己在我的主页找就行!!!
    重要的事情说三遍:这类博客的卫星包括:FY-4A、MSG、GOES-16,其他的自己在我的主页找就行!!!
    重要的事情说三遍:这类博客的卫星包括:FY-4A、MSG、GOES-16,其他的自己在我的主页找就行!!!

    经纬度查找表法

    1.需要使用的原料:
    (1) 原始影像数据,下载的方法在我之前的博客里面有;
    (2) ENVI5.3软件。
    2.建立GLT文件
    MSG数据的经纬度查找表就在NC科学数据集中,从ENVI里面打开即可,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    3.以下的步骤与FY-4A数据的一致,按照之前博客中的方法操作即可,我对校正结果做一展示,如下图所示:
    在这里插入图片描述
    下篇介绍静止轨道卫星几何校正——GOES-R几何校正。

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  • 几何校正和正射校正

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    从百度上摘得关于几何校正的定义:遥感成像过程中,会受多种因素的影响,如由于传感器自身的性能技术指标偏移造成的影响,地形变化引起的误差、地球曲率引起的畸变,大气折射引起的图像变形等,导致原始图像上地物的...

            从百度上摘得关于几何校正的定义:遥感成像过程中,会受多种因素的影响,如由于传感器自身的性能技术指标偏移造成的影响,地形变化引起的误差、地球曲率引起的畸变,大气折射引起的图像变形等,导致原始图像上地物的几何位置、形状、大小、尺寸、方位等特征与其对应的地面地物的特征往往是不一致的。解决办法搜索“几何校正”看百度了解。

            正射校正是利用影像自带的RPB(RPC)以及DEM进行的,通过正射校正可以得到具有正确地理位置DOM,当然,DEM精度越高,得到影像与实际测量地物也就是线画图的匹配程度越高。

              正射校正方法有很多,可以通过envi工具箱->geometric correction->orthorectification->RPC orthorectification workflow实现,也可以通过ArcMap->窗口->影像分析进行。具体可以查看ArcMap的帮助,链接如下http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/10.3/manage-data/raster-and-images/orthorectifying-a-raster-dataset-displayed-in-arcmap.htm

            (ps:之前有公司卖给单位的DOM和线画图不能很好匹配,所以又拿到2A的全色和多光谱卫片数据。经过请教同学,得知2A的影像是经过几何校正的,所以我只需要进行正射校正和融合就可以了,我是在arcmap里面完成的影像校正,然后用envi完成的影像融合,因为我用Arcmap进行融合的时候,只找到了锐化,锐化结果不怎么理想,应该是我孤陋寡闻了,要是哪位大神用ArcMap很好完成影像融可以交流一下,哈哈哈。)

     

            

     

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  • 遥感的几何校正 正射校正 辐射校正

    千次阅读 2018-11-14 13:41:29
    遥感的几何校正 正射校正 辐射校正

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    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,而将地图坐标系统赋予图像数据的过程,称为地理参考。由于所有地图投影系统都遵从于一定的地图坐标系统,所以几何校正过程包含了地理参考过程。
     多项式纠正模型:最少控制点计算公式(t+1)(t+2)/2 ---其中t为次数
    经验,一景60KmX60Km的SPOT5数据,一般地势平缓的地区20个左右控制点即可达到满意的结果,在高山区25个左右控制点就可使正射校正精度满足要求。重采样方法采用双线性内插法。

    正射校正
    更多关注的是地形的影响吧
    对于SAR,通常是倾斜观测的,地形畸形很大;对于TM这样的,卫星视角近于天顶观测,地形的影响很小
    正射校正的目的是通过消除影像的几何变形,使多时相ASAR影像能互相匹配以进行多元信息分析,从而提高数据的应用效益。通过采集地面控制点,采用基于三维(3D)网格的重采样办法来进行校正。
    SPOT物理模型可读取卫星在获取遥感数据的瞬间状态参数,这些参数存贮在数据的头文件中[3]。卫星状态参数包括:卫星成像瞬间的经纬度、高度、倾角等。卫星状态参数能够帮助提高几何校正的精度。


    辐射校正

    用户购买的SPOT5的各级数据,数据提供商已经根据卫星的记录参数对遥感数据做了辐射校正,即消除了传感器自身引起的、大气辐射引起的辐射噪声。若果影像存在薄雾或地形高差较大引起的辐射误差情况,用户应进一步进行辐射校正处理。

    薄雾的简单消除原理是基于近红外波段不受大气辐射影响,清澈的水体或死阴影区的数值应为零。从各波段数据中减去近红外波段的水体或阴影的不为零值。
    地形起伏引起的辐射误差校正公式:f(x,y)=g(x,y)/cosa,g(x,y)为坡度为a的倾斜面上的地物影像;f(x,y)为校正后的影像。由于坡度因子参与校正所以需要DEM支持.

    几何校正是给图象加上地理坐标,正射校正加上地理坐标的同时再通过一些测量高程点和DEM来消除地形起伏引起的图象变形.后者的测量高程点很难获得,需要外定向数据点.
    ///

    不过我们一般说的几何校正,指的是 一般的几何校正, 消除了大气传输、传感器本身、地球曲率等因素造成的几何畸变。 正摄校正除了校正那些外,还校正了由于地形起伏造成的几何畸变。

    ///

    几何校正就是给图象数据加地理坐标,而正射校正是在加地理坐标的同时利用高程点或者DEM来消除地形起伏引起的图象变形。简单说,正射校正是几何校正的一种.

     

               

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