Question

实验十二 遥感图像几何精校正：Image to Map方式

Answer 1

一、实验目的

通过ENVI的Image to Map Registration功能命令使用，学会用带地理坐标的地形图（Map）去校正几何畸变的遥感影像，使后者也成为一幅无畸变的带地理坐标的遥感图像，从而加深对遥感图像几何校正的理解。

二、实验内容

①桂林市TM 影像的Image和Map控制点GCPs选择；②Image和Map的控制点坐标提取和输入；③基于Image to Map的图像空间配准；④插值算法选择；⑤坐标投影确定；⑥Wrap操作；⑦遥感图像坐标网覆盖。

三、实验要求

①课前准备好地形图上的控制点坐标数据；②控制点选择必须是其所在位置具有清晰可辨的点位识别特征，如点、两线交点和单线锐角拐点等；③控制点在影像上要均匀分布；④全图区内的控制点数量不能少于20个；⑤对校正前后的图像进行比较分析。

四、技术条件

①微型计算机；②桂林市TM 卫星影像数据；③ENVI软件；④Photoshop软件（ver.6.0以上）和ACDSee软件（ver.4.0以上）。

五，实验步骤

（1）图像输入。在ENVI主菜单栏中选择“File>Open Image File”，出现文件目录窗口，将桂林市TM 1～7波段的数据调入“Available Bands List”窗口，从波段列表中选择TM1显示之。

（2）几何校正方案选择。在ENVI主菜单栏中，选择“Map”，在其下拉菜单中，选择“Map>Registration>Select GCPs: ImagetoMap”，如图12-1所示。

（3）坐标投影确定。在选择“Select GCPs:Image to Map”之后，出现“Image to Map Registration”窗口。此框中列出了各种坐标投影，从中选择本实验采用的投影及地图分带“GK Zone18”（高斯克吕格投影18度带）；并点击打开“Datum..”，出现“Select Geogprhic Datum”（选择地理坐标系统窗口），从中选择“WGS-84”；并在“Image to Map Registration”窗口中，对影像空间分辨率尺寸“X Pixel Size”和“Y Pixel Size”都输入所处理遥感影像的空间分辨率。这里是TM为30m。然后，对此两个窗口分别点击【OK】按钮退出，如图12-2所示。

图12-1“Image to Map”处理方案选的操作界面

图12-2 几何校正坐标投影确定的操作界面

（4）输入控制点坐标数据。在执行完步骤（3）后，出现“Ground Control Points Selection”（选控制点）窗口，如图12-3所示。在此窗口中，左边的上下两个空白框是要输入的控制点的W GS-84坐标值（E对应于X坐标，N对应于Y坐标），右边的“Image X”和“Image Y”分别为与该控制点对应的遥感影像图像元样（Sample）、行（Line）坐标值（S,L）。只能是手工输入（包括可以将WORD表格中的数据拷贝到此粘贴）。增加新点输入或者修改数据可以通过操作【Add Point】按钮实现。

图12-3 几何校正坐标投影确定的操作界面

（5） Warp（纠正）处理图像选择。在完成步骤（4）的控制点坐标数据输入之后，不必退出“Ground Control Points Selection”界面，直接在该窗口上方的菜单中，打开“Options”，出现下拉菜单，菜单最上面一项是对正在显示的图像作纠正，第二项是对磁盘文件中的图像作纠正，本实验选择第一项，如图12-4所示。

图12-4“Warp”（纠正）处理图像选择的操作界面

（6）执行Warp（纠正）处理。在执行步骤（5）后，出现“Reigstration Parameters”（校正参数）框，如图12-5所示。在该框中，左侧为前面各项操作形成的数据，一般不必再改动。右侧的四行中，从上到下依次是：校正方法（Method）、重采样（Resampling）、背景值（Background）和输出校正图像的存储位置（Output Result to），对“Method”采取多项式（2次），对“Resampling”可选择“Nearest Neighbor”（最邻近）、“Bilniear”（双线性插值）或“Cubic Convolution”（三次卷积）。对存储位置，如果是试验处理，可以存在Memory；如果是正式结果，就可以作为文件存到磁盘上，如图12-5所示。

设置完这些校正参数后，点击【OK】按钮，完成Image to Map方式几何精校正。

图12-5 执行“Warp”（纠正）处理的操作界面

（7）用Photoshop软件将经过几何校正的图像与原始图像并列打开，观察比较几何校正前后影像有何差异，用WORD文档记录，取名为《几何校正前后差异分析》，存入自己的工作文件夹。

六、实验报告

（1）简述实验过程。

（2）回答问题：①“Image to Map”是何含义？②运用“Image to Map”功能需要做哪些相应的准备工作？③参考实验十一的②题和③题。

实验报告格式见附录一。