三江源生态监测项目中TM影像的几何精校正
实验遥感影像的几何校正
实验遥感影像的几何校正简介遥感技术是通过获取遥感影像和数据对地面资源进行探测、监测和评估的一种空间信息技术。
遥感影像是一种带有几何畸变的二维投影图像，其中可能出现伸缩、扭曲、歪斜等问题。
因此，为了更精确地进行信息提取和分析，需要进行几何校正以使影像像素遵循真实地物在地球表面的几何位置分布规律。
实验遥感影像的几何校正是遥感技术学习中重要的一环，本文将介绍实验遥感影像的几何校正的基本概念和方法。
几何校正的基本概念几何校正主要包括校正模型的建立和校正参数的计算。
在进行几何校正之前，需要先确定地面控制点（GCP）和栅格坐标，然后以GCP为基础建立校正模型，计算校正参数，最终将原始影像像素校正为符合真实地物在地球表面位置分布规律的栅格影像。
几何校正的具体流程如下：1.确定GCP：GCP是几何校正的基础，一般应该选取光线影响较小的地物进行标注，例如道路交叉口、建筑物边角等。
标注时需要保证正方向一致，以实现最佳标注效果。
2.建立校正模型：GCP标注完成后，需要以这些GCP为基础建立几何校正模型。
在建立校正模型时，可以使用任意至少3个GCP的组合，其中至少包含一个控制点。
常用的校正模型有仿射变换模型、投影变换模型和多项式变换模型等。
3.计算校正参数：建立校正模型后，需要基于该模型计算校正参数，一般来说，校正参数是指实际地物坐标和栅格影像像素坐标之间的转换参数。
根据不同的校正模型，计算校正参数的方法也不同。
4.生成新影像：计算出校正参数后，需要进行像素级别的校正，使原始影像符合真实地物在地球表面位置分布规律，从而生成新的栅格影像。
几何校正的常用方法实验遥感影像的几何校正方法包括：仿射变换模型在实验中，仿射变换模型适用于影像伸缩和旋转校正，可以通过3个或4个GCP实现，其变换公式为：Xa = a1X + a2Y + a3Ya = a4X + a5Y + a6其中，Xa和Ya为校正后的像素坐标，X和Y为未校正的像素坐标，a1、a2、a3、a4、a5、a6是校正参数。
实验三 几何校正与正射校正
实验三几何校正与正射校正一、实验目的与要求1掌握ENVI提供的两种几何校正方法：图像-图像配准、图像-地图配准2掌握ENVI环境下利用有理多项式系数模型进行正射校正的方法。
二、实验材料与数据三、实验方法与步骤（一）几何校正查看参考图像信息1打开和显示参考图像●从ENVI主菜单栏选择File→OpenImageFile。
●选择文件bldr_sp.img，单击Open，出现AvailableBandsList。
●从AvailableBandsList中，选择GeoreferencedSPOT，单击LoadBand。
2在ENVI头文件中查看地图信息●从AvailableBandsList中，右键点击MapInfo图标，选择EditMapInformation，出现EditMapInformation对话框，该对话框列出了图像的基本地图信息。
●点击切换按钮可以改变图像的投影（ChangeProject）或进行度分秒表示方式的切换。
●点击按钮，然后点击DDEG或DMS进行度分秒表示方式的切换。
●单击Cancel，退出EditMapInformation对话框。
3显示光标位置和像素值●从ENVI主菜单或图像窗口主菜单选择Window→CursorLocation/Value，出现cursorlocationandvalue对话框。
在图像窗口中双击也可以打开该对话框。
●在图像窗口、滚动窗口或放大窗口中移动鼠标，在cursorlocationandvalue对话框中观察其中的数值随鼠标移动而产生的变化。
●不要关闭图像，继续下面的操作。
图像到图像的配准1打开TM图像●从ENVI主菜单栏中选择File→OpenImageFile。
●选择文件bldr_tm.img，单击Open，出现AvailableBandsList，TM图像自动以RGB合成图像显示。
2显示光标位置和价值●在图像窗口中双击以显示cursorlocationandvalue对话框。
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。
遥感影像的几何校正方法与技巧
遥感影像的几何校正方法与技巧遥感影像是通过遥感技术获取到的地球表面的图像信息。
在遥感应用中，几何校正是一项非常重要的工作，它可以提高遥感影像的地理准确度和精度。
几何校正是指将影像与地理坐标系统进行一致性匹配，消除由于卫星平台姿态、扫描仪器误差等因素引起的像素位置偏差，使得影像能够准确地反映地球表面的真实位置。
一、几何校正的方法1. 基于控制点的校正方法这是最常用的几何校正方法，它通过选取一些地面上具有已知地理位置的标志物作为控制点，然后通过对其在影像上的位置进行测量，计算出转换参数，从而实现影像校正。
常见的控制点包括标志物、道路、河流等。
2. 基于全局栅格校正方法全局栅格校正方法是一种较为简单但精度相对较低的方法，它通过对整个影像进行平移、旋转和缩放等操作，以使校正后的影像与地理坐标系统的一致性较好。
3. 基于形变模型的校正方法除了平移、旋转和缩放等刚性变换外，影像在校正过程中往往还需要进行非刚性的形变操作，以适应地貌复杂、存在高程变化的地区。
基于形变模型的校正方法可以通过建立影像的形变模型，对不同区域进行适应性校正，从而提高几何校正的精度。
二、几何校正技巧1. 标志物选取的注意事项在进行几何校正时，选择合适的标志物对于提高校正精度至关重要。
应选择具有明显几何形状、易于在影像上检测和测量的标志物，例如明显的道路交叉口、建筑物的棱角等。
此外，这些标志物应分布在整个影像区域内，避免出现局部区域校正误差过大的情况。
2. 利用地形高程信息进行校正地形高程信息对于影像的几何校正具有重要作用。
在进行几何校正时，如果有数字高程模型（DEM）数据可用，可以将地形高程信息与影像的几何信息相结合，从而进一步提高几何校正的精度。
3. 考虑大气影响大气对于遥感影像的几何校正同样具有一定的影响。
在进行几何校正前，应先进行大气校正，消除大气造成的影响，提高校正精度。
4. 多尺度校正在进行几何校正时，可以考虑多尺度校正，即根据不同的应用需求，对不同尺度的影像进行校正处理。
遥感图像几何精校正实验报告
遥感图像几何精校正实验名称：遥感图像的几何精校正。
实验目的：1.了解和熟悉envi软件的几何校正的原理2.熟悉和掌握envi软件的几何校正的功能和使用方法；3.对自己的图像先找到投影，再另存一幅图像，去掉投影，在其它软件中旋转一角度，用原先的图像作为参考对旋转后的图像进行几何校正，使得其比较精确。
实验原理：几何校正，主要方法是采用多项式法，机理是通过若干控制点，建立不同图像间的多项式控件变换和像元插值运算，实现遥感图像与实际地理图件间的配准，达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。
多项式几何校正激励实现的两大步：1. 图像坐标的空间变换：有几何畸变的遥感图像与没有几何畸变的遥感图像，其对应的像元的坐标是不一样的，如下图1右边为无几何畸变的图像像元分布图，像元是均匀且不等距的分布。
为了在有几何畸变的图像上获取无几何畸变的像元坐标，需要进行两图像坐标系统的空间装换。
图1：图像几何校正示意图在数学方法上,对于不同二维笛卡儿坐标系统间的空间转换,通常采用的是二元n次多项式,表达式如下:其中x, y为变换前图像坐标, u, v为变换后图像坐标, aij , bij为多项式系数, n = 1, 2,3, ⋯。
二元n次多项式将不同坐标系统下的对应点坐标联系起来, ( x, y )和( u, v )分别应不同坐标系统中的像元坐标。
这是一种多项式数字模拟坐标变换的方法,一旦有了该多项式,就可以从一个坐标系统推算出另一个坐标系统中的对应点坐标。
如何获取和建立二元n次多项式,即二元n次多项式系数中a和b的求解,是几何校正成败的关键。
数学上有一套完善的计算方法,核心是通过已知若干存在于不同图像上的同名点坐标,建立求解n次多项式系数的方程组,采用最小二乘法,得出二元n次多项式系数。
不同的二元n次多项式,反映了几何畸变的遥感图像与无几何畸变的遥感图像间的像元坐标的对应关系, 其中哪种多项式是最佳的空间变换模拟式,能达到图像间坐标的完全配准,是需要考虑和分析的。
遥感图像的几何纠正答案
6.2.6 最小二乘法
最小二乘法最早称为回归分析法。由著名的英 国生物学家、统计学家道尔顿（F.Gallton） 所创。 探索变量之间关系最重要的方法，用以找出变 量之间关系的具体表现形式。 后来，回归分析法从其方法的数学原理——误 差平方和最小（二乘是平方的意思）出发，改 称为最小二乘法。
6 遥感图像的几何畸变 和几何纠正方法
6.1遥感图像几何畸变
1. 遥感器本身引起的畸变 2. 外部因素引起的畸变 3. 处理过程中引起的畸变
辐射 畸变
6.1.1遥感器本身引起的畸变
遥感器本身引起的几何畸变与遥感器的结构、特性和 工作方式不同而异。这些因素主要包括： 1 透镜的辐射方向畸变像差； 2 透镜的切线方向畸变像差； 3 透镜的焦距误差； 4 透镜的光轴与投影面不正交； 5 图像的投影面非平面； 6 探测元件排列不整齐； 7 采样速率的变化； 8 采样时刻的偏差; 9) 扫描镜的扫描速度变化。
6.2.1 坐标关系
数字图象几何纠正：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纠正处理的 方法。
这种方法能够精确地改正动态扫描图像所具 备地各种误差。
基本原理：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。
6.2.1 坐标关系（续1）
2) 选择要在那个图像窗口上画ANN, IMAGE? SCROLL? ZOOM?
3) 在窗口上，选择菜单命令Object—Polyline； 4) 使用鼠标画线，按右键后画线停止，出现一个handle， 鼠标在
handle 上时候，按下左键可以拖动Ployline，按下鼠标中键则删除 该Ployline。画线的过程中，按下中键则删除上一个节点。再点击 右键则确定所画的线。
实习三 遥感影像的几何精纠正
6 图像重采样
7 保存几何校正模式
8 检验校正结果 对比SPOT影像与校正后的TM影像（卷帘显示）
实习报告
实习题目、实习时间、实习地点 实习目的、实习原理（为什么要几何校正，几何校正的原理） 实习内容、实习步骤（尽量写的详细） 处理结果与分析： 提交时间：一周后上课前；（电子版）
保存GCP点
5 计算转换模型 在控制点采集过程中，一般是设置为自动转换计算 模式，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，下面是转换模型的查阅过程； Geo Correction Tooal Model Properties 对话框，在多项式模型参数对话框 中查阅模型参数，并记录转换模型。
该实例是采用窗口采点模式，作为地理参考的SPOT影像已经 具有投影信息，所以这里不用定义投影参数。
3 启动控制点工具
在已经打开的窗口中采点 在新打开的窗口中采点
在控制点文件中读取 在当前数字化仪上采点 通过键盘输入控制点
窗口包括内容
两个主窗口 两个放大窗口 两个关联方框 控制点工具对话框 几何纠正工具
数据准备： 已经纠正的SPOT全色波段影像： panAtlanta.img 待纠正的Landsat TM影像： tmAtlanta.img
实习目的
掌握图像几何精校正的原理、方法和操作步 骤； 学会使用图像对图像的几何精校正方法。 学会对遥感影像的目视解译。
实习内容与实习要求：
1、仔细观察在TM432 影像上河流、城镇、铁路、公路、 的影像特征； 2、练习基于SPOT影像的Landsat TM影像几何纠正（至 少15个控制点）； 3、记录并分析GCP表中的数据，给出精度评价结果 4、使用Viewer视窗中将SPOT影像与纠正后的TM影像 叠加在一起，并采用卷帘工具Utility\swipe检测几何纠 正结果
遥感图像的几何精校正
几何精校正原理：原始的遥感图像通常包含严重的集合变形，引起这种几何变形的原因包括系统性和非系统性两类。
系统性一般由传感器本身引起，可以用传感器模型来纠正；非系统性几何变形是没有规律的，它可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定，也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。
几何校正的目的就是要纠正这些系统及非系统因素引起的图像变形。
几何校正，主要方法是采用多项式法，机理是通过若干控制点，建立不同图像间的多项式控件变换和像元插值运算，实现遥感图像与实际地理图件间的配准，达到消减以及消除遥感图像的几何畸变。
主要包括：地面控制点的采集，选择多项式纠正模型，重采样等过程。
步骤：第一步：打开并显示图像文件1.选取已有的哈密地区2011年的遥感影像，由于原图已做几何校正，因此将原图作为基准图，另外将原图做一角度旋转，删除其空间参考信息，保存作为待校正图像。
用原先的图像作为参考对旋转后的图像进行几何校正，使得其比较精确。
2.打开基准图像和待校正图像，#1为基准图像，#为旋转过后的待校正图像。
如下图所示（左边是参考图像，右边是待校正图像）：第二步：启动几何校正模块1.在envi4.7菜单栏单击Map——Registration——Select GCPs: Image to Image。
2.选择基准图像为Display #1，校正图像为Display #2。
点击OK进入采集地面控制点。
第三步：采集地面控制点1.选择控制点,在两幅图像中选择位置相同的点，精度要高，如河流、道路交叉点。
选取地面控制点时要遵循以下几个基本原则：选取的点要均匀分布，高程基本一致，选取特征明显的点，要有足够的数量。
2.第一个点选好后单击Add Point选择第二个点，精确选取4个点后就可以预测。
3.用软件自带的功能选取更多的点：把十字架放在参考影像某个地物，点选predict则待校正影像就会自动跳转到与参考影像相对应的位置，而后再进行适当的调整并选点，总共选取25个点。
香格里拉县TM影像的几何校正
香格里拉县TM影像的几何校正
唐瑶;岳彩荣
【期刊名称】《林业调查规划》
【年(卷),期】2010(35)6
【摘要】利用ERDAS IMAGINE软件中的一般多项式模型和共线方程模型对香格里拉县TM影像进行几何精校正,对校正结果进行比较,结果为共线方程模型比一般多项式模型更适合香格里拉县TM影像的几何校正.GCP的数量和定位精度也影响校正结果:一般多项式至少需60个控制点才能使误差控制在一个像元以内,而共线方程模型只需20个控制点,控制点均方根误差随控制点数量的增加而降低.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】唐瑶;岳彩荣
【作者单位】西南林业大学,云南昆明650224;西南林业大学,云南昆明650224【正文语种】中文
【中图分类】S771.8;TP75
【相关文献】
1.GCP分布对海岸带TM影像几何校正精度的影响研究 [J], 张鹰;张东;顾燕;陶菲
2.非物质文化遗产视野下传统舞蹈的保护与传承\r——以迪庆州香格里拉县锅庄舞为例 [J], 王琸
3.云南省香格里拉县小学汉族与傈僳族体质健康现况比较研究 [J], 张福蝶;丁蕊;张英
4.云南藏区流动人口族际结构性差异现状分析——基于香格里拉县建塘镇的问卷调
查 [J], 唐菓
5.山地高原地区TM影像水体信息提取方法比较——以香格里拉县部分地区为例[J], 陈华芳;王金亮;陈忠;杨柳;席武俊
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遥感图像的几何校正
遥感图像的几何校正（配准）1.实验目的与任务：（1）了解几何校正的原理；（2）学习使用ENVI软件进行几何校正；2.实验设备与数据：设备：遥感图像处理系统ENVI数据：TM数据3 几何校正的过程：注意：几何校正一种是影像对影像，一种是影像对地图，下面介绍的是影像对影像的配准或几何校正。
1.打开ENVI操作软件，打开参考影像（fusion1）和待校正影像(mul)：分别打开，即在display#1,display#2中打开；2．在主菜单上选择map->Registration->select GCPs：image to image3.出现窗口Image to Image Registration，分别在两边选中DISPLAY 1（左）,和DISPLAY 2（右）。
BASE图像指参考图像而warp则指待校正影像。
选择OK!4.现在就可以加点了：将两边的影像十字线焦点对准到自己认为是同一地物的地方，就可以选择ADD POINT添加点了。
（PS：看不清出别忘记放大）如果要放弃该点选择右下脚的delete last point，或者点show point弹出image to image gcp list窗口，从中选择你要删除的点，也可以进行其他很多操作，自己慢慢研究，呵呵。
选好4个点后就可以预测：把十字叉放在参考影像某个地物，点选predict则待校正影像就会自动跳转到与参考影像相对应的位置，而后再进行适当的调整并选点。
5.选点结束后，首先把点保存了：ground control points->file->save gcp as ASCII..当然你没有选完点也可以保存，下次就直接启用就可以：ground control points->file->restore gcps from ASCII...6.接下来就是进行校正了：在ground control points.对话框中选择：options->warp file(as image to map)在出现的imput warp image中选中你要校正的影像，点ok进入registration parameters 对话框：首先点change proj按钮，选择坐标系然后更改象素的大小，如果本身就是你所需要大小则不用改了最后选择重采样方法（resampling）,一般都是选择双线性的（bilinear），最后的最后选择保存路径就OK了。
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杂多县 、 沁县 、 玛 玛多县 、 德县 、 治县 、 玛 县 、 甘 久 班
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坐标 系。在对 纸质地 形 图经 过大 幅面彩 色扫 描仪
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１ 项 目区概 况
２ １ 数 字 栅格 地 图准 备 。工 作底 图 的选 择 原 则 ．
上 以 １ ５万 地形 图数 据 为 主 ， 没 有 覆 盖 １ ５地 ： 在 ： 形 图 的区域则 以 １ １ 地 形 图代图资料 的情 况 ， 整 个 黄河 源 区和 部分 长江 在
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“ 江 源” 有 “ 三 素 中华 水 塔 ” 之称 ， 是我 国 面积 最大 、 海拔 最高 的天然 湿地 ， 是世 界高海 拔 地 区 也 生物 多样性 最集 中的 自然 保护 区 。 三 江源 自然 保护 区是 三江 源范 围 内由 ６个 相 对完整 的 区域组 成 的 自然 保 护 区 网络 ， 由格 拉 丹 东 、 加一 曲麻 河 、 曲 、 宗 木查 、 索 当 果 昂赛 、 白扎 、 江 西 、 仲 、 天河 沿 、 东 通 约古 宗 列 、 陵一 鄂 陵 湖 、 扎 星 星海 、 阿尼玛 卿 、 中铁一 军 功 、 可河 、 可 河 、 多 玛 年 保 玉则 、 秀保 护 区等 １ 麦 ８个相 对独 立 的 自然 保 护 分 区 构成 ， 涉及 玉 树县 、 谦 县 、 多 县 、 多 县 、 囊 称 治
达 日县 、 南 县 、 海 县 、 河 兴 同德 县 、 库 县 、 泽 曲麻 莱 县、 格尔 木 市 等 １ 县 １市 ， 划 总 面 积 １．３ ６个 规 ５ ２
万 ｌ 。
本 项 目区 的 Ｔ Ｍ影像 资料 共计 ２ 。 ９景
２ 资料 准备
收 稿 日期 ：０ ６０ ．７ ２ ０ －３ １
维普资讯
青海环境
第 １ 卷第 ３ 总第 ６ 期 ） ６ 期（ １
２Ｏ 年 ９ ０６ 月
三 江 源 生 态 监 测 项 目 中
ＴＭ 影 像 的 几 何 精 校 正
朵 海 瑞 ， 晓 明 钱 勇 陈 琼 张 ， ，
（ ． 海师 范 大学生命 与地 理科 学学院 ， １青 青海 西 宁 ８００ ； １０７ 西宁 ８００ ； １０ １ 西宁 ８００ ） １０ １
几 何精 校正 在遥 感影 像 的处理 过程 中处 于重 要 的地 位 ， 它为 影像 预处理 作 了技术 准备 ， 对影 像 精确 地定 位有 利 于 影 像 的定 性 、 量分 析 以及 影 定 像 的分 类和 专题 信 息 的提 取 ， 只有 很好 的保 证 遥 感 数据 精校 正 的质 量 ， 能 保 证 遥 感影 像 各 种 产 才
２ 青海省环境监测 中心站 ， ． 青海
３青 海省基 础地 理信 息 中心 ， 海 ． 青
摘
要： 文章重点探讨 了三江 源 自然保护 区生态保护 和建设项 目生态监测 中遥感监测部分 的 Ｔ Ｍ影像 几
何精校 正方法 ， 并为其他更高分辨率卫生影像 的几何精校 正提 出了一些建设性意见 。
关键 词 ： 三江源 ；Ｍ影 像 ； Ｔ 几何精校正 中图分 类号 ：８５ Ｘ ３ 文献标识码 ： Ｃ 文章编号 ：０７２５ （０６０ —１２０ １０—４４ ２０ ）３ ０ —３ ０
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维普资讯
三江 源生 态监 测 项 目中 Ｔ 影像 的几何 精校 正 朵 海瑞 张 晓 明 钱 勇 陈 琼 Ｍ 加投 影信 息 。高 期投 影 的 ８ ｏ系坐 标 影 像 数 据 不 应 加 带号 ， 确认 纠 正后 的 ８ 标 系 １ １ Ｏ坐 ：０万 一１５ ： 万影 像 数 据 投 影 到 所 选 坐 标 及 投 影 参 数 。设 置
内。如果 有些 地形 图在 扫描 时变形 太大 而无法 满
足精 度要 求 ， 须重 新 扫 描 。基 于 项 目整 体 设计 必 的要 求 ， 有 的 地理 数 据 采 用 １８ 安 坐标 系 ， 所 ９０西 高程系统 采用 １８ ９５国家高 程基 准 。 因此 ， 必须 对 出版于上 世 纪 ７ Ｏ年代 １５ ９４年北 京 坐标 系 的 １１ ：０ 万 地形 图进行 坐标 系统转 换 。然后 把所有 数据 转 换 为 Ｅ Ｄ ＳＩ ＧＮ Ｒ Ａ ＭＡ ＩＥ软件 的 ＊．ＭＧ格 式 ， 添 Ｉ 并