基于erdas imagine的etm+影像几何精校正

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1、基于ERDASIMAGINE的ETM+影像几何精校正　　(河北工程大学资源学院，河北邯郸056038) 　　摘要：文章介绍了遥感图像预处理中的几何精校正。 　　关键词：ETM+影像；几何精校正；控制点；河北 　　中图分类号：TP391.41(222)文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)20—0081—02 　　在遥感成像时，由于各种因素的影响，使得遥感影像存在一定的几何畸变和辐射量的失真现象。这些畸变和失真影响了图像的质量和应用，必须进行消除。几何变形是指图像上的象元在图像坐标系中的坐标与其地图坐标系等参考系统中的坐标之

2、间的差异，消除这种差异的过程称为几何校正［1］。由于所采用的LandsatETM+图像的辐射校正和几何粗校正已在遥感卫星地面站进行过，所以只需进行以地面控制点为依据的ETM+影像几何精校正。 1研究区概况 　　邯郸市位于河北省南部，地处东经114°03'～40'，北纬36°20'～44'之间，西依太行山脉，东接华北平原，与晋、鲁、豫三省接壤，总面积12000km2，其中市区面积419km2。本文选用了美国陆地卫星2001年5月10日ETM+图像，景号为124、34的遥感图片。 2影像的几何畸变 　　由于遥感器、遥感平台以及地球本身等方

3、面的原因，在遥感成像时往往会引起难以避免的几何畸变。影像中所包含的几何畸变可以表示为影像上各像元的位置坐标与地图坐标系中的目标地物坐标的差异［2］。 　　几何畸变的原因可大致分为4类：①遥感器的内部畸变，由遥感器结构引起的畸变。②遥感器的外部畸变，由影像投影方式的几何学引起的畸变。它可以进一步分为平台引起的畸变和目标物引起的畸变。③影像投影面的选取法引起的畸变，由于影像投影面的选取法不同，几何畸变的表现也不同。④由地图投影法的几何学引起的畸变，根据采用的地图投影法不同，几何畸变的表现也不同。 3几何精校正的基本原理 　　由于一般的面接收站

4、提供给用户的卫星遥感数据都是经过几何粗校正处理的，所以用户在应用前所要进行的几何校正是几何精校正处理。几何精校正是利用地面控制点对由各种因素引起的遥感影像的几何畸变的校正。 　　几何精校正的原理是回避成像的空间几何过程，而直接利用地面控制点数据对遥感影像的几何畸变本身进行数学模拟，遥感影像的总体畸变可以看作是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高次的基本变形的综合作用的结果，因此校正前后影像相应点的坐标关系，可以用适当的数学模型来表示。具体实现是：①利用地面控制点数据确立一个模拟几何畸变的数学模型，以此来建立原始畸变影像空间与标准空间的某种对应关系；

5、②利用这种对应关系把畸变空间中的全部元素变化到标准空间中去，从而实现影像的几何精校正。 　　由上面的原理可知，影像的几何精校正包括两个方面的内容：①影像空间像元位置的变换；②变换后的标准影像空间的各象元亮度值的计算。因此，几何校正的过程也就分为两步：第一步是先进行空间变换，即在几何位置上进行校正；第二步是取得变换后影像各像元的亮度值。根据原始畸变空间与校正后的标准空间的转换方式和校正后标准空间象元亮度值的获得方式的不同，可将几何精校正分为直接成图法和重采样成图法。 　　740)this.width=740"border=undefined>

6、 4数据的准备工作 4.1地形图的准备 　　比例尺的选取:所用地形图的比例尺一般应大于遥感影像成图的比例尺［3］。因此本次研究采用1∶5万的地形图进行纠正，以ArcGIS为平台对扫描获得的地形图进行坐标配准并设置了投影等参数。其地图投影采用“UTM投影”,投影椭球选择“WGS84椭球”,基准面名称选择“WGS84”,UTM带号为“50”，“北半球”。 4.2校正图像的准备 　　对纠正的影像进行必要的增强、合成或融合处理,以有利于控制点的选取。 5几何精校正过程 5.1控制点的选取 　　本次研究中，借助邯郸市的1:5万地形图，首

7、先对2001年5月10日的Landsat7-ETM+数据中B80波段进行校正，然后再将其他时相的数据与之配准。几何精校正中，采用控制点校正方式，选用一定的数学模型采用KeyboardOnly模式在影像图上读取像元坐标，地形图上读取相应的大地坐标并输入计算机。同时，为确保几何校正的精度，对于不符合精度要求的控制点进行删除、重选，直至符合要求。 　　本次研究,采用二阶多项式拟合,用33个控制点,纠正的点位中误差为0.3130,像元分辨率为15m。表1列出了该33个地面控制点的坐标残差及中误差(T)。 　　740)this.width=740"bo

8、rder=undefined> 5.2重采样 　　重新定位后的象元在原图像中的分布是不均匀的，即输出图像像元点在输入图像中的行列号不