ENVI中的几何校正
envi-几何校正
图像的几何校正1.自定义坐标系在envi中添加北京54坐标系与西安80坐标系。
（1）添加椭球体，在ENVI的系统文件ellipse.txt的末端添加“Krasovsky, 6378245.0, 6356863.0”和“IAG-75, 6378140.0, 6356755.3”.（2）添加基准面，在系统文件datum.txt的末端添加“D _ BEIJING _ 1954, Krasovsky, -12, -113, -41”和“D _ XIAN _ 1980, IAG-75, 0, 0, 0”。
（3）定义坐标，打开ENVI，点击 Map > Customize Map Projections，出现如图1-3-1所示对话框，并分别对北京54和西安80进行坐标定义。
他们的参数设置均为图所示。
图1-3-12.图像投影转换(1)定义投影信息，打开待校正的图像，在Available bands list 中的文件层上单击右键，选择Edit Header，出现图2-1-1所示对话框。
再单击Edit Attributes再选择map info,出现图2-1-2所示对话框。
图2-1-2图2-1-33.几何校正（1）image to image步骤：打开两幅图像，并将他们分别显示在Display中。
将display#2做为基准图像，display#1做为待纠正图像。
然后点击Map>Registration>select GCPs: Image to Image 出现Image to Image Registration对话框，基准图像选择display#2，待纠正图像选择display#1，如图3-1-1所示。
点击OK。
图3-1-1接着就是采集地面控制点。
如图3-1-2为采集对话框。
步骤主要是在两个display中移动方框位置，寻找明显的地物特征点作为输入GCP。
在zoom窗口中，点击左下角第三个按钮，打开十字光标，将十字光标移动到相同点上。
实验三envi几何校正
ENVI中重采样方式主要有最邻近点法（nearest neighbor）、双线性内插法（bilinear）以及三次卷积内插法
（cubic convolution）。可根据需要选择不同的内插方法进行重采样，选择不同的采样方法效果不同。
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三、实验
(SHÍYÀN)
步骤
界面(jièmiàn)系统介绍
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遥感图像的几何校正目前有三种方案，即系统校正、利用控制点校正以及混合校正。
遥感数据接收后，首先由接受部门进行校正，这种校正叫系统校正，即把遥感传感器的校准数据、传感
器的位置、卫星姿态等测量值代入理论校正公式进行几何畸变校正；
利用控制点纠正，而用户(yònghù)拿到这种产品后，由于使用目的的不同或投影及比例尺不同，仍旧需要做进一步的
Load RGB，将合成图像在新建窗口中显示出来。
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2.数据(shùjù)输出
(1)选择(xuǎnzé)File>> Save file as，ENVI输出数据格式如下图所示。
(2)选择主影像窗口中菜单File>>Save Image As>>image
file, 将出现下图，注意：如输出彩色图像，在 Resolution 处
如下图所示窗口，选择要校正的图像。
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2.选择OK进入registration
parameters对话框：
图中重采样选择Bilinear，背景值
（Back ground）为0，选择输出途
径和文件名。
3、几何校正的计算模型
ENVI提供三种(sān zhǒnɡ)计算模型：
注意：要求按三种不同几何校正方法
ENVI中的几何校正
几何校正1.遥感图像产生几何畸变的原因地物目标发出的电磁波被卫星上所载传感器接收,这些电磁波上记录和传达了地物目标的信息,这是遥感图像成像的过程也是它的内在规律。
在这个过程中图像的几何畸变也随即产生了,其中原因很多,主要表现在以下几个方面:1. 1卫星位置和运动状态变化的影响卫星围绕地球按椭圆轨道运动,引起卫星航高和飞行速度的变化,导致图像对应产生偏离与在卫星前进方向上的位置错动。
另外,运动过程中卫星的偏航、翻滚和俯仰变化也能引起图像的畸变。
以上误差总的来说,都是因为传感器相对于地物的位置、姿态和运动速度变化产生的,属于外部误差。
此外,由于传感器本身原因产生的误差,即内部误差,这类误差一般很小,通常人们不作考虑。
1. 2地球自转的影响大多数卫星都是在轨道运行的降段接收图像,即当地球自西向东自转时,卫星自北向南运动。
这种相对运动的结果会使卫星的星下位置产生偏离,从而使所成图像产生畸变。
1. 3地球表面曲率的影响地球表面是不规则的曲面,这使卫星影像成像时像点发生移动,像元对应于地面的宽度不等。
特别是当传感器扫描角度较大时,影响更加突出。
1. 4地形起伏的影响当地形存在起伏时,使原来要反映的理想的地面点被垂直在其上的实际某高点所代替,引起图像上像点也产生相应的偏离。
1. 5大气折射的影响由于大气圈的密度是不均匀分布的,从下向上越来越小,使得整个大气圈的折射率不断变化,当地物发出的电磁波穿越大气圈时,经折射后的传播路径不再是直线而是一条曲线,从而导致传感器接收的像点发生位移。
2.进行几何校正并保证精度的必要性遥感图像几何校正的精确与否直接关系到应用遥感信息反应地表地物的地理位置和面积的精确度,关系到从图像上获取的信息准确与否,因此在选择控制点上要十分小心,尽可能提高其精度,并且要对校正结果进行反复的分析比较,必要时还要进行多次校正。
几何校正让图像上地物对应的像元出现在它应该在的地方,再通过辐射校正、影像增强等遥感图像处理技术,还图像以“本来面目”。
envi4.5几何校正
几何校正一、实验目的通过练习掌握使用ENVI进行图形几何校正。
二、实验原理利用ENVI几何校正功能校正图形。
三、数据来源下载源：国际科学服务平台（/index.jsp）波段数：TM Band 1, TM Band 2, TM Band 3, TM Band 4, TM Band 5, TM Band 7 对应波长：0.485000, 0.560000, 0.660000, 0.830000, 1.650000, 2.215000分辨率：30 Meters投影：UTM四、实验过程1、加载待校正影像和基准影像1.jpg和bhtmref.img。
2、执行：Map->Registration->Select GCPs:Image to Image，打开如下窗口：Base Image 下选择基准影像，Warp Image 下选择待校正影像，然后点OK,打开如下窗口：接着再基准影像中选点，在待校正影像中选择对应位置的点，然后点击Add Point按钮，点数加一：重复执行此操作。
当点数达到三个及以上时，点数后的Predict按钮会变可用。
此时，在基准影像中选择一点，点Predict按钮，ENVI会在待校正影像中预测一点，不需手动选择。
还可选中Options 下的Auto Predict，此时，在基准影像中选点，ENVI会自动随时自动选择相应点。
当点数达到五个及以上时，选择Options下的Automatically Generate Tie Points…，打开下窗口，设置基准影像与待校正影像自动选择点。
选择基准影像匹配波段（本实验选择TM Band5），点击OK。
选择待校正影像匹配波段（本实验选择R）,点击OK。
设置要选择点数、分区、一个小区域选择点数。
点击OK开始选点。
选择完毕后，可点击Show List，打开如下窗口，查看所选点，删除、调整误差大的点执行Options->Warp File(as Image to Map)打开如下窗口：左侧选择待校正影像，点击OK。
ENVI遥感图像处理实验教程实验三几何校正（影像、地形图）ok
ENVI遥感图像处理实验教程实验三⼏何校正（影像、地形图）ok实验三 ENVI影像的⼏何校正本专题旨在介绍如何在ENVI中对影像进⾏地理校正，添加地理坐标，以及如何使⽤ENVI进⾏影像到影像的⼏何校正。
遥感图像的⼏何纠正是指消除影像中的⼏何形变，产⽣⼀幅符合某种地图投影或图形表达要求的新影像。
⼀般常见的⼏何纠正有从影像到地图的纠正，以及从影像到影像的纠正，后者也称为影像的配准。
遥感影像中需要改正的⼏何形变主要来⾃相机系统误差、地形起伏、地球曲率以及⼤⽓折射等。
⼏何纠正包括两个核⼼环节：⼀是像素坐标的变换，即将影像坐标转变为地图或地⾯坐标；⼆是对坐标变换后的像素亮度值进⾏重采样。
本实验将针对不同的数据源和辅助数据，提供以下⼏种校正⽅法：Image to Map⼏何校正：通过地⾯控制点对遥感图像⼏何进⾏平⾯化的过程，控制点可以是键盘输⼊、从⽮量⽂件中获取。
地形图校正就采取这种⽅法。
Image to image⼏何校正：以⼀副已经经过⼏何校正的栅格影像作为基准图，通过从两幅图像上选择同名点（GCP）来配准另⼀幅栅格影像，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完成的。
Image to image⾃动图像配准：根据像元灰度值⾃动寻找两幅图像上的同名点，根据同名点完成两幅图像的配准过程。
当同⼀地区的两幅图像由于各⾃校正误差的影像，使得图上的相同地物不重叠时，可利⽤此⽅法进⾏调整1. 地形图的⼏何校正（1）打开并显⽰地形图从ENVI主菜单中，选择file →open image file，打开3-⼏何校正\地形图\G-48-34-a.JPG。
（2）定义坐标从ENVI主菜单栏中，选择Map →Registration →Select GCPs：Image to map。
在image to Map Registration对话框中，点击并选择New,定义⼀个坐标系从ENVI主菜单栏中，选择Map →Registration →Select GCPs: Image to Map。
envi几何校正控制点误差精度依据
envi几何校正控制点误差精度依据一、几何校正方法envi几何校正是一种常用的遥感影像校正方法，通过对影像进行几何变换，实现影像几何校正和纠正。
几何校正主要包括地理坐标校正和辐射定标校正两个步骤。
其中，地理坐标校正是将影像像元从图像坐标系转换到地理坐标系，使影像的像元位置与地球上相应位置相对应；辐射定标校正是通过对影像进行辐射定标，将数字影像的灰度值转换为地面反射率或辐射值。
在几何校正过程中，选择合适的控制点是保证几何校正精度的关键。
二、控制点选择几何校正中，控制点是用来进行影像几何变换的基准点，控制点的选择对几何校正的精度有着重要影响。
控制点应具备以下特点：1.地理位置准确：控制点应选择在地面上位置准确、稳定的地物上，如道路交叉口、建筑物的角点等。
2.分布均匀：控制点应在遥感影像范围内均匀分布，以保证几何校正的全局精度。
3.数量足够：控制点的数量应足够多，一般要求不少于5个，以提高几何校正的可靠性和精度。
4.避免强光区域：控制点的选择应避免强光区域，以免在影像获取过程中产生过曝现象，影响几何校正精度。
三、误差分析envi几何校正中，控制点误差是影响几何校正精度的重要因素。
控制点误差主要包括地理位置误差和高程误差两个方面。
1.地理位置误差：控制点的地理位置误差会直接影响几何校正的精度。
地理位置误差可以通过GPS定位等方法进行测量，然后通过地面控制点和影像控制点的对应关系来计算控制点的地理位置误差。
2.高程误差：控制点的高程误差会导致影像在几何校正过程中产生高程扭曲。
高程误差可以通过地面测量或数字高程模型进行获取，然后通过影像控制点和数字高程模型的对应关系来计算控制点的高程误差。
根据控制点的误差分析结果，可以评估几何校正的精度，并作出相应的调整和改进措施。
同时，控制点误差精度的依据还包括影像的分辨率、地面控制点的精度等因素。
envi几何校正控制点误差精度的依据主要包括几何校正方法、控制点选择和误差分析三个方面。
ENVI下的几何校正步骤
I:\forestry\mentougou\original\ms
ENVI下的几何校正步骤
在通过某种途径得到了控制点的文件坐标和地图坐标后，通过ENVI进行几何校正的步骤如下：
控制点文件保存为.txt文件或.pts文件。
1.打开图像文件
2. 从波段列表中选择波段组合顺序，并加载图像。
对灰度图像，直接点击按钮即可。
对于多光谱或彩色图像，选择好波段顺序后，点击。
我们下面以小卫星
多光谱图像为例来进行说明。
3. 选择控制点文件，检查控制点文件是否能被正确读取。
Map→Registration→Select GCPs:Image to Map。
在弹出的对话框中选择投影（坐标系统）和分辨率。
我们统一选择bj_54。
对于全色图像，分辨率为4米，对于多光谱数据，分辨率一般为32米，但少量数据也可能为36米，需要根据具体图像来确定，分辨率可以从波段列表中的Map Info可以看出。
4. 关闭控制点选择对话框。
选择刚才查看过的控制点文件
设置投影信息和分辨率
点击OK后，在弹出的对话框中选择要进行校正的影像。
点击OK后，在弹出的对话框中选择校正方法。
Envi遥感图像几何校正
遥感数字图像处理——几何精校正1.实验原理、目的和内容1.1.实验原理遥感图像纠正是通过计算机对图像每个像素逐个地解析纠正处理完成的，所以能够较清晰地改正线性和非线性变形误差。
几何精纠正的基本原理是回避成像的空间几何过程，直接利用地面的控制点数据对遥感图像的几何畸变本身进行数学模拟，并且认为遥感图像的总体畸变可以看做是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高次的基本变形的综合作用的结果。
因此，校正前后的图像相应点的坐标关系可以用一个适当的数学模型来表示。
1.2.实验目的采用图像-地图纠正法，对TM遥感图像进行几何精纠正，即把不同传感器具有几何精度的图像和地图中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起，以满足集成的需要。
1.3.实验内容对南京市TM图像AA进行几何精纠正。
2.实验过程2.1.地图投影信息的获取进行精校正之前，应该获取标准图像的投影信息，利用ArcGIS或MapInfo软件即可查看投影类型为：GK Zone 20(Pulkovo 1942)2.2.显示需要校正的图像利用Envi导入图像，RGB合成，选择4，3，2波段即可2.3.选择控制点本实验中采用图像-地图纠正，在图像窗口中选择地面控制点（GCP），然后在地图窗口中找到同名地物点，记录点位的坐标信息（见图1）。
首先，进行图像-地图纠正，Map——Registration——Select GCPs：Image to Map。
再在Image to Map Registration窗口中，根据参照的矢量地图选择Gk Zone 20(Pulkova 1942)，确定后，弹出Ground Control Points Selection窗口。
在添加地面控制点：在图像窗口中移动光标，确定GCP的位置，然后在矢量地图窗口中确定同名地物点，并将其坐标拷贝到本窗口中的地图坐标文本框中。
确认合适后，单击Add Point产生一个同名地物点。
（见图2）依次进行下去，直到数量复合要求，一般需要6个以上，并且分布均衡（图3）选取控制点完毕后进行纠正，由于选取控制点数量较少，因此使用一阶多项式的方法，重采样方法为最临近采样。
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几何校正
1.遥感图像产生几何畸变的原因
地物目标发出的电磁波被卫星上所载传感器接收,这些电磁波上记录和传达了地物目标的信息,这是遥感图像成像的过程也是它的内在规律。
在这个过程中图像的几何畸变也随即产生了,其中原因很多,主要表现在以下几个方面:
1. 1卫星位置和运动状态变化的影响
卫星围绕地球按椭圆轨道运动,引起卫星航高和飞行速度的变化,导致图像对应产生偏离与在卫星前进方向上的位置错动。
另外,运动过程中卫星的偏航、翻滚和俯仰变化也能引起图像的畸变。
以上误差总的来说,都是因为传感器相对于地物的位置、姿态和运动速度变化产生的,属于外部误差。
此外,由于传感器本身原因产生的误差,即内部误差,这类误差一般很小,通常人们不作考虑。
1. 2地球自转的影响
大多数卫星都是在轨道运行的降段接收图像,即当地球自西向东自转时,卫星自北向南运动。
这种相对运动的结果会使卫星的星下位置产生偏离,从而使所成图像产生畸变。
1. 3地球表面曲率的影响
地球表面是不规则的曲面,这使卫星影像成像时像点发生移动,像元对应于地面的宽度不等。
特别是当传感器扫描角度较大时,影响更加突出。
1. 4地形起伏的影响
当地形存在起伏时,使原来要反映的理想的地面点被垂直在其上的实际某高点所代替,引起图像上像点也产生相应的偏离。
1. 5大气折射的影响
由于大气圈的密度是不均匀分布的,从下向上越来越小,使得整个大气圈的折射率不断变化,当地物发出的电磁波穿越大气圈时,经折射后的传播路径不再是直线而是一条曲线,从而导致传感器接收的像点发生位移。
2.进行几何校正并保证精度的必要性
遥感图像几何校正的精确与否直接关系到应用遥感信息反应地表地物的地理位置和面积的精确度,关系到从图像上获取的信息准确与否,因此在选择控制点上要十分小心,尽可能提高其精度,并且要对校正结果进行反复的分析比较,必要时还要进行多次校正。
几何校正让图像上地物对应的像元出现在它应该在的地方,再通过辐射校正、影像增强等遥感图像处理技术,还图像以“本来面目”。
然后通过对图像的识别、分类、解译处理实现地面空间上各类资源信息的空间分析研究,使遥感技术投入到实际生产应用中。
3.几何精校正
遥感影像图的几何校正目前有3种方案,即系统校正、利用控制点校正以及混合校正。
遥感数据接收后,首先由接收部门进行校正,这种校正叫系统校正(又叫几何粗校正) ,即把遥感传感器的校准数据、传感器的位置、卫星姿态等测量值代入理论校正公式进行几何畸变校正;而用户拿到这种产品后,由于使用目的不同或投影及比例尺不同,仍旧需要做进一步的几何校正,这就需要对其进行几何精校正即利用地面控制点GCP ( GroundContr ol2Point,遥感图像上易于识别,并可精确定位的点)对因其他因素引起的遥感图像几何畸变进行纠正。
混合校正则是由一般地面站提供的遥感CCT已经完成了第一阶段的几何粗校正,用户所要完成的仅仅是对图像做进一步的几何精校正。
几何精校正就是利用地面控制点GCP对各种因素引起的遥感图像几何畸变进行校正。
从数学上说,其原理是通过一组GCP建立原始的畸变图像空间与校正空间的坐标变换关系,
利用这种对应关系把畸变空间中全部元素变换到校正空间中去,从而实现几何精校正。
在ENVI中对影像进行几何精校正步骤如下：
将原始数据LS5_TM_20090324_032106_032131_129042_FASTB_L2.zp和LS5_TM_20090324_000000_000000_129042_GEOTIFF_L4.zip分别解压到相应的文件夹，为了便于识别，将LS5_TM_20090324_032106_032131_129042_FASTB_L2重命名为TM2009_129042_L2，将LS5_TM_20090324_000000_000000_129042_GEOTIFF_L4重命名为TM_2009129042_L4。
打开ENVI4.6软件，并加载TM2009_129042_L2和TM_2009129042_L4两幅影像，加载TM2009_129042_L2步骤如下：打开file-open external file-landsat-fast此时弹出加载数据选项窗口
选择header.dat，点击“打开”按钮，显示结果如图
选择RGB Color,选择543波段组合，并将其显示在Display1中。
加载TM_2009129042_L4步骤如下：打开file-open image file或者在A vailable Bands list窗体中选择file-open image file此时弹出加载数据选项窗口
单击“打开”按钮，此时所需的两幅影像波段信息显示在A vailable Bands list窗体中，如图
将L5-TM-129-042-20090324-L下的波段以RGB方式按543波段组合并显示于Display2中。
打开Map-Registration-Select GCPs: Image to Image,弹出如下图所示窗口：
在左边“base image”下提供可供选择的基准图像，在“warp image”下提供可供选择的待校正图像。
由于加载于Display1中的图像是TM2009_129042_L2为二级产品是没有经过几何精校正的图像，而加载于Display2中的图像TM2009_129042_L4为四级产品已经过几何精校正，可以作为基准图像以校正未经过几何精校正的二级产品；因此在上图中选择Display2（即基准图像TM2009_129042_L4），而warp image下应选择display1（即待校正图像TM2009_129042_L2）。
待基准图像和待校正图像选择完毕后，弹出窗口
此时可以在Display1和Display2中选择同名点并增加控制点，选择同名点时，应注意尽量避免选择状态时常变动的，如河流等，因为河流由于流水水位的不确定性和不稳定性，很容易造成人为控制误差；应尽量选择状态相对稳定的地物作为同名点，如道路交叉的地方，小型建筑物（如桥梁），山峰等。
在两个显示窗口中确定好同名点后点击如上图列表中“Add point”按钮以确认控制点的选择，如此继续增加控制点；知道控制点误差不再显示为零（在envi4.6中一般选择控制点数多达4个便可以识别误差），可以启动自动预测功能（注：只能进行自动预测而不能自动加点，预测出的区域还需用鼠标重新定位进行微调，并点击Add point增加控制点），自动预测功能的启动为：在Ground Control Point Select窗口中，选择options-auto predict。
查看误差列表可选择上图中“show list”按钮，此时弹出如下显示误差信息的窗口，可以让列表中的误差（RMS）从大到小排列（点击如下图的options，在下拉列表中选择order point by error,也可在Ground Control Point Select窗口中选择options，再勾选options下拉列表中的order point by error），控制点的误差（RMS）须控制在0.5以下，不满足要求的控制点应定位（选择所要调整的控制点如下图蓝色阴影部分）到控制点所在位置进行微调，微调完成后点击下图中”update”按钮以更新控制点,同样如要删除控制点也只需选中需要删除的控制点，点击“Delete”按钮。
完成控制点选择后如下图所示：
控制点选择完成后应对控制点进行保存，保存方法为：在Ground Control Point Select窗口中选择file-save GCPs to ASCII，将控制点保存到相应位置以便以后使用。
确认控制点误差在0.5以下后便可以进行校正处理，在Ground Control Point Select窗口中选择options-warp files，弹出窗口
选择待校正文件header.dat（即TM2009_129042_L2），点击“ok”弹出如下校正参数设置窗口（Registration Parameters）
上图中method 为几何校正计算模型，RST为仿射变换模型，Polynomial为多项式模型，Triangulation为局部三角网模型。
多项式模型在卫星图像校正过程中应用较多。
在应用此模型时，需要确定多项式的次方数，通常选择2次或3次。
选择的次方数与所需要的最少控制点是相关的，最少控制点计算公式为（n+1）*(n+2)/2，其中n为次方数，即选择多少次多项式n就是多少，而所需要的最少控制点数目即为（n+1）*(n+2)/2，如利用二次多项式模型，所需要的最少控制点数目就是6个。
上图中degree的数值就代表n，resampling表示重采样方式，在此提供了三种重采样方式：最邻近点法（nearest neighbor），双线性内插法（bilinear）以及三次卷积内插法（cubic convolution）。
可根据需要选择不同的内插方法进行重采样，选择不同的采样方法效果不一样。
其他参数为默认值，校正参数设置完成后，选择校正文件的输出路径，点击“ok”执行几何校正。
检验几何校正的结果可以检测校正效果，具体方法是：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，通过视窗链接（link displays）及十字光标或者地理链接（geographic link）进行关联。
在显示校正结果的image窗口中，从右键快捷菜单中选择geographic link命令，选择需要链接的两个窗口，打开十字光标进行查看，如图所示：
若校正结果不理想可打开控制点文件，对控制点进行调整，并重新执行几何校正。