遥感实验报告2（空） - 图文

本科学生实验报告

姓名：高雪蓉 学号： 094130060

专业：地 理 科 学 班级：09地理科学B班 实验课程名称：遥 感 导 论 实验名称：遥感图像的几何校正 指导教师及职称：胡 文 英 教 授 开课学期：2010至2011学年下学期

云南师范大学旅游与地理科学学院编印

一、实验准备 实验名称：遥感图像的几何校正 实验时间：2010年5月27日 实验类型：□ 验证实验 □ 综合实验 □设计实验 1、实验目的和要求： 通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。 2、实验相关设备：计算机， ERDAS软件中图像预处理模块下的“图像几何校正”图像数据处理工具，一幅待校正遥感图像，一幅同地区的参考图像 3、实验理论依据或知识背景： 数字图像几何校正也称图像纠正，其目的是改正原始影像的几何变形，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像。 数字图象几何校正：通过计算机对离散结构的数字图像中的每一个像元逐个进行校正处理的方法。几何校正的基本原理是：利用图像坐标和地面坐标（另一图像坐标、地图坐标等）之间的数学关系，即输入图像和输出图像间的坐标转换关系实现。 ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下： 表2-1 几何校正计算模型与功能 模型 Affine Polynomial Reproject Rubber Sheeting Camera Landsat Spot 功能 图像仿射变换（不做投影变换） 多项式变换（同时作投影变换） 投影变换（转换调用多项式变换） 非线性变换、非均匀变换 航空影像正射校正 Lantsat卫星图像正射校正 Spot卫星图像正射校正 二、实验内容、步骤和结果

（要求：详细写清楚本次实验的完成的主要内容、具体实施步骤和实验结果。纸张不够可以自行添加。） 实验内容: ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。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。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地里参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。 具体实施的步骤： 第一步：显示图像文件（Display Image Files），首先，在ERDAS图标面中点击Viewer图表两次，打开两个视窗（Viewer1/Viewer2），并将两个视窗平铺放置。然后，在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像：tmAtlanta,img，在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像：panAtlanta,img。 第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）Viewer1菜单条：Raster→ Geometric Correction →打开Set Geometric Model对话框→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK →同时打开Geo Correction Tools对话框和Polynomial Model Properties对话框。在Polynomial Model Properties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数：→定义多项式次方（Polynomial Order）:3 →定义投影参数：（PROJECTION）:略 →Apply→Close →打开GCP Tool Referense Setup 对话框 第三步：启动控制点工具（Start GCP Tools）首先，在GCP Tool Referense Setup对话框中选择采点模式： →选择视窗采点模式：Existing Viewer→OK →打开Viewer Selection Instructions指示器 →在显示作为地理参考图像panAtlanta,img的Viewer2中点击左键 →打开reference Map Information 提示框；→OK 第四步：采集地面控制点（Ground Control Point）用于控制计算，建立转换模型及多项式方程，具体采集过程如下： 1、 在GCP工具对话框中，点击Select GCP图表，进入GCP选择状态； 2、 在GCP数据表中，将输入GCP的颜色设置为比较明显的黄色。 3、 在Viewer1中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，作为输入GCP。 4、 在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，并在Viewer3中点击左键定点，GCP数据表将记录一个输入GCP，包括其编号、标识码、X坐标和Y坐标。 5、 在GCP对话框中，点击Select GCP图标，重新进入GCP选择状态。 6、 在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色， 7、 在Viewer2中，移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。 8、 在GCP工具对话框中，点击Create GCP图标，并在Viewer4中点击左肩顶巅，系统将自动将参考点的坐标（X、Y）显示在GCP数据表中。 9、在GCP对话框中，点击SelectGCP图标，重新进入GCP选择状态，并将光标移回到Viewer1中，准备采集另一个输入控制点。 10、不断重复1-9，采集若干控制点GCP，直到满足所选定的几何模型为止，尔后，没采集一个InputGCP，系统就自动产生一个Ref. GCP，通过移动Ref. GCP可以优化校正模型。 第五步：采集地面检查点（Ground Check Point） 第六步：计算转换模型（Compute Transformation）在控制点采集过程中，一般是设置为自动转换计算模型。所以随着控制点采集过程的完成，转换模型就自动计算生成。在Geo-Correction Tools对话框中，点击Display Model Properties 图表，可以查阅模型。 第七步：图像重采样（Resample the Image）首先，在Geo-Correction Tools对话框中选择Image Resample 图标。 然后，在Image Resample对话框中，定义重采样参数； →输出图像文件明（OutputFile）:rectify.img →选择重采样方法（Resample Method）:Nearest Neighbor →定义输出图像范围： →定义输出像元的大小： →设置输出统计中忽略零值: →定义重新计算输出缺省值： 第八步：保存几何校正模式（Save rectification Model）在Geo-Correction Tools对话框中点击Exit按钮，推出几何校正过程，按照系统提示，选择保存图像几何校正模式，并定义模式文件，以便下一次直接利用。 第九步：检验校正结果（Verify rectification Result）同时在两个视窗中打开两幅图像，一幅是矫正以后的图像，一幅是当时的参考图像，通过视窗地理连接功能，及查询光标功能进行目视定性检验。 实验结束 实验结果： 校正前的图像 校正后的图像 参考图像 根基上面的三幅图像的对比，可以发现校正后的图像的图像信息发生了变化，像元的坐标发生了变化，而其变化后的地物特征更加接近参考图像的地物特征。

三、实验小结

1、实验中出现过的问题（或错误）、原因分析 (1):采点时不够准确，因为图像缩的太小控制点不好选择，代表图和参考图不好进行对照。 （2）：控制点的最少数目为（n+1）（n+2）/2,第一次试验是控制点选少了一个，后面又进行了改进。因为不了解控制点的计算方法。 （3）：校正后的图像变形比较大，因为采点不够精准，采的点在图上分布不均匀。 2、保证实验成功的关键问题 在进行校正的过程中应注意操作的规范性和态度的严谨，尤其是在控制点的采集过程中更要注意以下几点：（1）要了解控制点选取的最少数目的确定方法：（n+1）（n+2）/2 （2）在条件的允许下控制点的选取要大于最低数很多，从而保证几何校正的效果。（3）控制点的选择要以配准对象为数据，关键在于建立待匹配的两种坐标的对应点关系。（4）控制点应选取图像上易分辨且较精细的特征点，如道路的交叉点或分叉处等等。（5）特征变化大的地区应该多选择一点控制点。 3、本实验改进措施： 增加控制点,认真选择控制点，减小误差，对于误差较大点的点，应从新选择，反复试验。图像增强以提高选点的质量。 精确选择控制点的位置，最好是利用计算机的自动控制选点功能，提高控制点选择的精度，减小校正误差。 4、对实验自我评价： 我在操作的过程中操作尽量的做到规范性、操作的过程中态度也比较的严谨，对于一些出错的地方，认真分析了出错的原因和进行改进、纠正错误。同时在对本次的实验的操作和实验报告的撰写，我对遥感图像几何校正的原理、方法、和其具体的步骤有了一个清晰的认识，达到了实验要求的目的。 指导教师评语及得分： 得分： 签名： 年 月 日

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