[ENVI] 遥感图像几何校正及示例
几何校正
- 系统性几何畸变:传感器本身引起的
地面卫星接收站已完成 - 非系统性几何形变:传感器平台高度、姿势;曲率;空气折射;地形等等
几何校正:利用地面控制点和集合校正数学模型来校正非系统因素产生的误差,由于校正过程中会将坐标系赋予图像数据,所以此过程包括了地理编码。
基于自带定位信息的几何校正 低分辨率
对于重返周期短、空间分辨率较低的卫星数据,如AVHRR、MODIS、SeaWiFS等,地面控制点选择有难度。
这是,可以利用卫星传感器自带的地理定位文件进行几何校正,校正精度主要受地理定位文件影像。
- 已有传感器工具的数据可用工具校正,以下以MODIS为例。
- 没有模型的数据用GLT方法校正,以下用风云三号为例。
基于GLT几何校正法:输入几何文件,生成一个GLT查找表,初识像元在最终输出后的地理位置。
GLT(Geometry Lookup File):地理查找表
MODIS数据为例
基于已有工具
- 使用OpenAs打开数据文件:[File]–>[OpenAs]–>[EOS]–>[MODIS]–>数据选择(.hdf)
[Data Manager]可查看:Emissive发射率、Radiance辐射率、Reflectance大气表观反射率、Longtitude,Latitude,Quality地理参考信息 - 选择校正模型:[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Georeference by Sensor]–>[Georeference MODIS]
- 选择进行几何校正的文件:选择大气表观反射率Reflectance
- 参数设置:UTM(Projection)、WGS84(datum)、Perform Bow Tie Correction是否消除蝴蝶效应
- 校正参数,输出
叠加到Google Earth查看校正结果:
[Toolbox]–>[SPEAR]–>[SPEAR Google Earth Brigde]
风云三号数据为例
基于GLT的国产卫星校正方法
- 打开数据Open,风云三号(.he5),进入[HEF5数据集选择面板]
- 选择表观发射率信息EV_RefSB,打开
- 同样方法,再打开Latitude、Longitude位置信息
- 生成GLT地理查找表文件:[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Build GLT]
- 分别选择X(Longitude),Y(Latitude)数据
- 上下都选择Geographic Lat/Lon
- Output Rotation旋转角度,设置为0。输出GLT
- 利用GLT文件进行几何校正:[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Georeference from GLT]
- 分别输入GLT,与带校正影像(EV_RefSB数据)。输出
遥感图像的几何校正 中等分辨率
针对中等分辨率图像的几何校正
图像校正(Rectification):借助一组控制点,对一幅图像进行地理坐标的校正。
地面控制点:找到待校正图像上的点对应真实的坐标值
图像选点原则:
- 选取图像上易分辨且较精细的特征点:道路交叉点,河流弯曲或分叉处,海岸线弯曲处,飞机场,城廓边缘等
- 特征变换大的地区需要多选
- 图像边缘部分一定要选取控制点
- 尽可能满幅均匀选取
数量原则:
- 在图像边缘处,在地面特征变换大的地区,需要增加控制点
- 最小控制点(n+1)²(n为多项式次数)。保证一定数量的控制点,不是控制点越多越好,如一景TM的控制点数量在30-50左右
误差计算:RMSError = sqrt( (x1-x)²+(y1-y)² )
以下实验控制在5以下
重采样方法:
- 最近邻法
- 双线性内插法
- 三次卷积
几何精校正流程图:
Image to Image
以一幅影像作为参考影像,校正另一幅
使用ClassicENVI
- 打开两个文件(待校正与参考影像)
- [Map]–>[Registration]–>[Select GCPs:Image to Image]–>选择Base Iamge(参考影像)、Warp Image(待校正影像)
- 选择控制点:两张图选择十字丝–>Add Point
[Predict]根据之前的点来找到这个点大概的位置 - 自动找点:[Options]–>[Automatically Generate Tie Points]–>选择波段匹配(一般选Band5,信息量大一些)–>参数设置
- 查看RMS>5,删除RMS较大的点:[Show List]–>选取点–>delete
- [Options]–>[Warp File(as Image to Map)]
Warp File:warp file变为base file的分辨率
Warp File(as Image to Map):可选择分辨率
Image to Map
为Image赋予坐标,为控制点输入坐标方式
使用Classic的ENVI
- 打开待校正图像与参考图像
- [Map]–>[Registration]–>[Select GCPs:Image to Map]
- 选择坐标系信息Beijing_1954_GK_Zone_20
有N(Beijing_1954_GK_Zone_20N)是带代号的坐标系,没有N是不带代号的坐标系 - 选择像元大小,1:5万的地形图选择4m(X),4m(Y)保真度最好
- 控制点选择:十字丝确定–>输入坐标–>Add Point
- [Options]–>[Warp File]–>选择待校正影像–>[OK]–>选择相关参数(校正方法,重采样方法)。输出
ENVI图像自动配准功能
http://blog.****.net/summer_dew/article/details/78455345
ENVI官方教程: