ERDAS-遥感图像的几何校正.doc

学号:

遥感数字图像处理软件
实验报告
（2011~2012学年第二学期）

学 院： 地环学院
班 级： 09地科2
姓 名：
指导老师：
实验二：遥感图像的几何校正
一 .实验平台：ERDAS IMAGINE 9.1
二 .实验目的
通过实验操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，能够理解遥感图像的几何校正的意义。
三 .实验内容
资源卫星数据的校正；图像的放射变换；航片的正射校正；图像的镶嵌；图像投影变换等内容。
四 .实验步骤
1.资源卫星数据landsat 的校正
1.1打开图像文件
在ERDAS 图标面板中打开两个视窗（Viewer#1 和Viewer#2） ；在ERDAS 图标面板菜单条点击Session，点击 Tile Viewers 并将Viewer#1 和Viewer#2 平铺放置； 在Viewer#1 中打开需要校正的Landsat TM 图像：tmAtlanta.img（图1），在Viewer#2 中打开作为地理参考的校正过的SPOT 图像：panAtlanta.img（图2）。

图 1 图 2
1.2 启动几何校正模块
（1）在Viewer#1 视窗菜单条中点击Raster
（2）点击Geometric Correction，打开 Set Geometric Model 对话框（图3）。

图 3 图 4 图 5
（3）在Set Geometric Model 对话框中选择多项式几何校正模型：Polynomial

（4）同时打开Geo Correction Tools（图4）和Polynomial Model Properties（图5）对话框.
（5）在Polynomial Model Properties 对话框中定义多项式模型参数及投影参数：定义多项式次方：2.
（6） 点击Apply
（7） 点击Close ，打开GCP Tool Reference Setup 对话框（图6）

图 6
1.3 启动控制点工具
（1） 在GCP Tool Reference Setup 对话框中选择视窗采点模式Existing Viewer。
（2） 点击OK，打开Viewer Selection Instructions 指示器。
（3） 在显示作为地理参考图像panAtlanta.img 的Viewer#2 中点击左键，打开Reference Map Information 提示框（图7），显示参考图像的投影信息。

图 7
（4） 点击OK，整个屏幕自动变为两个主视窗、两个放大窗口（Viewers #3 和#4）、两个关联方框（分别位于两个视窗中，指示放大视窗与主视窗的关系）、控制点工具对话框、几何校正工具等（图8）。表面控制点工具被启动，进入控制点采集状态。

图 8
1.4 采集地面控制点
（1）在GCP Tool 对话框的面板工具条中点击图标，进入GCP 选择状态。
（2）在GCP CellArray 中右键点击Color 栏将输入GCP 的颜色设置为比较明显的红色。
（3） 在Viewers #1 中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，如道路交叉处等作为输入GCP。
（4） 在GCP 工具对话框中点击图标，并在Viewers #3 中点击左键定点，GCP CellArray 将记录刚输入的一个GCP，包括其编号、标识码、X坐标、Y坐标。
（5） 在GCP CellArray 中将参考GCP 的颜色设置为比较明显的蓝色
（6） 在Viewers #2 中移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。
（7） 在GCP 工具对话框中点击图标，并在Viewers #4 中点击左键定点，系统将自动把参考点的坐标。（X Reference，Y Reference）显示在GCP CellArray 中
（8） 在GCP 工具对话框中点击图标，重新进入GCP 选择状态，并将光标移回到Viewers #1，准备采集另一个输入控制点
（9） 不断重复上述步骤，采集若干GCP，直到满足所选定的几何校正模型为止，而后每采集一个Input GCP，系统就自动生成一个Ref. GCP，通过移动Ref. GCP 可以逐步优化校正模型。控制点的总数一般为所选方程最高次方的4至6 倍。完成后
1.3 GCD启点误差检验与图像重采样
（1）点击，如图9所示，GCD点的均方根误差在视窗中显示出来。

图 9

（2）鼠标单击图标，打开Resample 对话框。在Resample 对话框中定义重采样参数。输出图像文件名Output File：tmAtlanta_georef.img；选择重采样方法Resample Method：双线性法；定义输出像元大小Output Cell Size：X：30、Y：30；设置输出统计中忽略零值：Ignore Zero in Stats（图10）
（3）点击ok，执行重采样。处理结果如图11所示。

图 10 图 11
2．图像镶嵌
2.1 打开图像文件
在视窗菜单中打开“file”，选择“open”，点击“raster layer”，打开“select layer to add”对话框。打开文件“wasia1_mss.img”，不选“clear display”。重复以上步骤分别将“wasia2_mss.img”、“wasia3_tm.img”加载到该视窗。完成后如图12.

图 12 图 13
2.2 启动图像拼接工具
（1） 在ERDAS IMAGINE 图标面板中点击图标，打开Data Preparation 菜单。
（2） 在Data Preparation 菜单中选择Mosaic Images，打开Mosaic Tool 视窗，如图13。
2.3 加载“mosaic”图像
（1） 在Mosaic Tool 视窗点击图标，打开Add Images for Mosaic 对话框.
（2） 在Add Images for Mosaic 对话框中设置以下参数：
镶嵌图像文件：wasia1_mss.img；
图像镶嵌区域：Compute Active Area
（3） 点击Add 按钮，添加到Mosaic Tool 视窗。
（4） 重复（2）~（3）加载wasia2_mss.img 和wasia3_tm.img，如图14所示。

图 14 图 15
2.4 图像重叠组合
（1） 在Mosaic Tool 视窗工具条中点击，进入设置输入图像模式状态，Mosaic Tool 视窗工具条中将出现与该模式对应的调整图像叠置次序的编辑图标。
（2） 根据需要利用这些工具进行上下层调整。具体包括： 将选定图像置于最上层； 将选定图像上移一层； 将选定图像置于最下层； 将选定图像下移一层； 将选定图像次序颠倒。
（3） 调整完成后，在Mosaic Tool 视窗图形窗口点击一下，退出图像叠置组合状态。
2.5 图像色彩匹配设置
（1）在Mosaic Tool 视窗工具条中点击图标，打开color corrections 对话框（图15）。
（2）在 color corrections 对话框中选择最后一个复选框，点击“set”，在histogram matching 对话框中将 matching method 选择为“overlap areas”，完成后点击 “ok”。
（3）在Mosaic Tool 视窗菜单条中点击Process，点击Run Mosaic，打开Run Mosaic 对话框。在Run Mosaic 对话框中，设置以下参数：输出文件名：wasia_mosaic.img；输出图像区域：All。点击OK，打开Mosaic Modeler 进程状态条，完成后点击OK，关闭状态条，完成数据输入。处理结果如图16所示。

图 16
3.图像子集裁剪
3.1 矩形子集裁剪

（1）启动矩形子集裁剪。在ERDAS 图标面板菜单条中点击Main，点击Data Preparation，打开Data Preparation 菜单，在Data Preparation 菜单中点击Subset Image，打开Subset Image 对话框，如图17。

图 17

（2）定义参数。（1） 在Subset Image 对话框中定义下列参数：Input File（输入文件名）：dmtm.img；Output File（输出文件名）：subset_no_snap.img；Coodinate Type(坐标类型)File；
Subset Definition（裁剪范围）：有Two Corners（两角）和Four Corners (四角)两种方式，这里选择前者，输入ULX（左上角X 坐标）：1698385.570、ULY（左上角Y 坐标）：288632.691217 和LRX（右下角X 坐标）：1702282.557434、LRY（右下角y 坐标）：284900.708704；Output Data Type（输出数据类型）：Unsigned 8 bit；Output Layer Type（输出文件类型）：Continuous；（输出波段）：1：7（表示从1 到7 波段）
（3）点击“ok执行图像裁剪。
3.2 多边形子集裁剪

（1）AOI 多边形裁剪。首先在视窗中打开需要裁剪的图像，并应用AOI 工具绘制多边形AOI，可以将其保存在文件中（*.aoi），也可以暂时不退出视窗，将图像与多边形AOI 保存在视窗中。然后在Subset Image 对话框中选择AOI 功能，打开选择AOI 对话框，并确定AOI 区域来源（文件还是视窗）即可，裁剪效果如图18.

（2）多边形Coverage 子集裁剪 图 18
1） 将多边形转换成栅格图像文件：

① 在 ERDAS IMAGINE 图标面板菜单条中点击Main。
② 点击 Image Interpreter，打开Image Interpreter 菜单。
③ 在 Image Interpreter 菜单中点击Utilities，打开Utilities 菜单。
④ 在 Utilities 菜单中点击Vector to Raster，打开Vector to Raster 对话框，如图19.

图 19
⑤ 在 Vector to Raster 对话框中设置下列参数：输入矢量文件：zone88；矢量类型：Polygon；使用矢量属性值：ZONE88-ID；输出栅格文件：raster.img；栅格文件类型：Thematic；像元大小：30；选择正方形像元Square Cell；⑥ 点击OK
2）通过掩膜运算实现图像不规则裁剪。

①在ERDAS 图标面板菜单条中点击Main
②点击Image Interpreter，打开Image Interpreter 菜单
③在Image Interpreter 菜单中点击Utilities，打开Utilities 菜单
④在Utilities 菜单中Mask 打开Mask 对话框，如图19所示。

图 20
⑤在Mask 对话框中设置下列参数：输入文件：Lanier；输入掩膜文件raster.img；点击Setup Record 设置裁剪区域内新值为1，区域外取0 值；确定掩膜区域作交集运算：Intersection；输出文件：mask.img。
⑥点击OK即可。

四 .总结
通过本次实习，基本掌握了遥感图像几何校正的方法。并对遥感图像的子集裁剪和镶嵌有了一定的掌握。