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关于MODIS卫星数据的几何校正方法

关于MOD IS卫星数据的几何校正方法

郭广猛

(中科院地理科学与资源研究所北京,100101)

摘要:M OD IS(M OD erate-reso lu ti on I m aging Spectro radi om eter)L1B产品中存在着bow tie effect,即“双眼皮”现象,几何校正之后仍无法去除,因此必须在几何校正之前加以去除。本文使用bu ilt GL T和expo rt GCP两种方法对M OD IS数据进行几何校正,结果表明两种方法的效果都比较准确。但是前一种方法运算耗时太多,因此建议采用后一种方法校正。

关键词:M OD IS;几何校正;Bow tie effect

中图分类号:T P751 文献标识:A 文章编号:1000-3177(2002)-67-026-03

1999年12月美国的T ERRA卫星发射成功,星上搭载的中分辨率成像光谱仪M OD IS (M OD erate-reso lu ti on I m aging Sp ectro radi om eter)是该星上唯一实行全球免费接收的传感器。M OD IS具有36个波段(0.405～14.385um),拥有250m、500m、1000m三个不同的空间分辨率,扫描宽度2330km,只需2～3轨即可覆盖全国,相对于现在常用的NOAA-AV HRR数据(5个波段,分辨率1.1km)有了极大改进,这些数据将在地球科学的综合研究和海洋、陆地、大气的专门研究中发挥重要作用。

1　去除处理“双眼皮”现象(bow tie effect)

M OD IS数据经辐射校正之后生成的L1B产品中存在着独有的“双眼皮”现象(bow tie effect),使得M OD IS的边缘数据无法使用,影响了数据的实际应用,因几何校正亦无法去除“双眼皮”现象,因此必须在几何校正之前就加以去除。“双眼皮”现象表现为相邻两个扫描行之间有部分数据相同,越向边缘重复数据越多,在线状地物附近表现尤为明显,见图1所示,河流不仅左右错开,而且上下有部分重叠。图2是bow tie effect示意图[1],图中显示有3个扫描行,每行有10个像元,每个像元在星下点处分辨率为1km,所以每个扫描行宽度为10km。由于每扫描一次地球会自转一定距离,因此图上显示3个扫描行之间有一个小的错动。M OD IS扫描角度为±55°,对应地面宽度为2330km。由于地球曲率的影响和扫描角度的增大,越向边缘像元尺寸越大,在最边缘处一个扫描行的宽度已增大到20km,相邻的扫描行之间已有10km的重叠,于是就产生了“双眼皮”现象。对于1km分辨率的M OD IS数据而言,在角度大约25度时开始有重叠,分辨率250m的数据在17度时就有了重叠

。

图1　M OD IS250m数据的bow tie

effect

图2　M OD IS1km数据左半部分bow tie effect示意图(Bow tie Effect Sketch M ap of L eft H alf M OD IS1km D ata)

M OD IS数据采用HD F格式(H ierarch ical D ata Fo rm at),是美国国家高级计算应用中心研制的新型数据格式[2]。它将多种类型的数据,例如图像数

收稿日期:2002-05

作者简介:郭广猛,(1976～),男,1998年毕业于青岛海洋大学,2001年毕业于中国地质大学(武汉),现就读于中科院地理与资62

源研究所,主要从事遥感与地理信息方面的研究。

据、地理位置、轨道参数、仪器噪声等全部存储在一个HD F 文件中。正因为其复杂的数据结构,使得一般研究人员难以编制程序对其进行处理。美国R S I 公司的I DL (In teractive D ata L anguage )交互式数据语言中提供了几十个函数可对HD F 数据进行读写处理[3],极大地方便了普通用户。本文即利用I DL 中的函数对HD F 文件进行处理以去除“双眼皮”现象。

下面以250m 的M OD IS 数据为例说明数据处理思路。250m 的数据每扫描一次产生5416列、40行数据,每相邻的两个40行之间存在有“双眼皮”现象。一幅250m 的M OD IS 数据有5416列、4080行。首先计算相邻的两个40行之间存在多少行重复数据。以第1列为例:

(1)第1列到第3列、第38行到第40行数据产生一个333矩阵A ,以第1列到第3列、第41行到第43行数据产生矩阵B ,计算A 和B 的相关系数。

(2)将矩阵B 下移一行,重新计算相关系数。(3)重复步骤2,直到第80行,这样就得到40

个相关系数。

(4)取40个相关系数中最大的一个,它所对应的行数减去40,再加上3,即为重复的行数。最后算出对于第1～3列数据每两个扫描行有20行是重复的。

(5)去除每个扫描行的20行重复数据,这样即可去除“双眼皮”现象。但是原来的3列、4080行变成了3列、2040行,这时需重采样将其变为原来大小。

(6)将矩阵A 向图像中心移动,计算每列上的重复,结果应该是逐渐减小,利用这一规律可以对某些异常值进行取舍。图3是与图1对应的去除“双眼皮”现象之后的结果,

河流边缘平滑,且周围地物没有重叠现象。

图3　去除bow tie effect 之后的图象

2　M OD IS 图像的几何校正方法

去除M OD IS 图像的“双眼皮”现象之后就可进行其图像的校正,一般有如下两种方法:B u ilt GL T 方法和Expo rt GCP 方法。

2.1　B u ilt GL T 方法的图像几何校正

M OD IS 数据的HD F 文件中已经包含有经度和纬度数据,我们可以利用这些数据进行校正而不必人工选取地面控制点。使用遥感图像处理软件ENV I 的B u ilt GL T (Geom etry L ookup T ab le )功能,以经度作为X 方向数据,以纬度作为Y 方向数据建立GL T ,然后使用GL T 对图像进行几何校正。其原理就是使图像中的每一个像素对应一个坐标,根据坐标值将此像素放在相应的位置上,从而达到几何校正的目的。

因为一个像素对应一个坐标,所以这种方法要求图像的尺寸和经纬度数据的尺寸大小相同,不涉及重采样的问题。而M OD IS 数据的HD F 文件中经纬度数据的大小和图像的大小是不同的。分辨率1km 的图像(1354×1020)其对应的经纬度数据大小为271×204,而分辨率250m (5416×4080)的图像其对应的经纬度数据大小为1354×1020。当GL T 的大小同图像尺寸大小不同时,虽然校正可以

继续进行,但其得出的结果是错误的,因此用这种方法对M OD IS 图像校正时就涉及到重采样问题。可以将经纬度数据重采样为同图像一样大,也可以将图像重采样为同经纬度数据一样小。前者对经纬度数据进行了内插,由于越向边缘像素尺寸越大,使用最近邻方法插值会产生很大的斑块状,效果不好,为使图像平滑,采用了双线性插值法。后者把图像缩小,虽然校正后效果不错,却丧失了M OD IS 250m 分辨率的优势。这里我们使用前一种方法对经纬度数据进行内插以保留M OD IS 250m 分辨率的优势。

2.2　Expo rt GCP 方法的图像几何校正

将HD F 文件中的经纬度数据导出为地面控制点(GCP )文件,然后采用常规的多项式方法进行校正。因为GCP 点数目众多,分辨率250m 的M OD IS 图像中GCP 点可达1354×1020=1381080个,理论上可使多项式的次数达到上千次。实际使用中一般不超过四次,如果次数继续增加,则位置精度增加很少而计算量增加很多,已没有实际意义[4]。对于

GCP 点数目众多且不规则排列的情况宜采用D elaunay 三角网方法。构建三角网时遵循以下准

则:扩展点与扩展边两点连线的夹角最大。这时所形

成的三角形尽可能的接近等边三角形,即D elaunay 三角剖分[5],这与G IS中常用的构建T I N(不规则三角网)的规则相同。然后将三角网插值成规则网格,将像素放在相应网格中实现几何校正

。

图4　使用bu ilt GL T方法(左)和expo rt GCP方法(右)校正的结果对比

图4是分别采用bu ilt GL T和expo rt GCP方

法校正后太湖地区的图像。同矢量叠加的结果可以

看出bu ilt GL T方法的校正结果比较准确,矢量同

湖的边沿以及湖中的岛屿轮廓很准确的重合,而

expo rt GCP方法校正的图像中矢量在整体上向下、

向右偏移。这是因为M OD IS250m数据中的经纬度

是每4个像素有一个坐标,即第一个坐标对应的行

列数是(4,4)。采用D elaunay三角网方法校正时将

点(4,4)看作了图像的左上角,点(4,4)与点(1,1)之

间没有进行插值,结果就导致校正后的图像向下、向

右偏移。将这一因素考虑之后重新校正,结果图像与

矢量准确重合,证明该方法同bu ilt GL T方法一样

准确。

最后需要说明的是,采用bu ilt GL T方法时需

要逐点计算,对于M OD IS250m数据来说要计算5

416×4080个点,在P 800的机器上耗时近3个

小时;采用expo rt GCP方法时只需计算1354×1

020个点,在同样机器上只需20分钟。因此建议采

用expo rt GCP方法校正。

参考文献

1　M OD IS L evel1A Earth L ocati on:A lgo rithm T heo retical Basis Docum en t,1997,h tttp: https://www.wendangku.net/doc/9216262822.html,.

2　HD F U ser’s Gu ide,1999,h ttp: https://www.wendangku.net/doc/9216262822.html,.

3　h ttp: www.sup https://www.wendangku.net/doc/9216262822.html,.

4　彭望录.遥感数据的计算机处理与地理信息系统[M].北京师范大学出版社,1991,50～56.

5　朱庆,陈楚江.不规则三角网的快速建立及其动态更新[J].武汉测绘科技大学学报,1998(3):204～207.

Geom etr ic Calibration of MOD IS Data

GU O Guang2m eng

(Institu te of Geog rap hy S cience and N a tu ra l R esou rce R esea rch,CA S,100101)

Abstract:T here ex ist bow tie effects in M OD IS L1B data and th is can’t be eli m inated after geom etry calib rati on,so eli m inating bow tie effects has to be done befo re geom etric calib rati on.Tw o m ethods are u sed in th is p ap er:bu ilt GL T and expo rt GCP.T he resu lt show s bo th are accu rate,w h ile the fo rm er co sts too m uch ti m e that the latter is suggested.

Keywords:M OD IS;Bow tie effect;Geom etry Calib rati on

遥感图像的几何校正(配准)

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.打开参考影像（base）和待校正影像：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 image 3.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

几何校正操作步骤(精)

几何校正操作步骤实验目的：通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。实验内容： ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地里参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。 1、图像几何校正的途径 ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，→Image Geometric Correction →打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。 ERDAS图标面板菜单条：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。在Set Geo-Correction Input File对话框（图1）中，需要确定校正图像，有两种选择情况：其一：首先确定来自视窗（FromViewer），然后选择显示图像视窗。其二：首先确定来自文件（From Image File），然后选择输入图像。 2、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model） ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下：

3、图像校正的具体过程第一步：显示图像文件（Display Image Files）首先，在ERDAS图标面板中点击Viewer图表两次，打开两个视窗（Viewer1/Viewer2），并将两个视窗平铺放置，操作过程如下： ERDAS图表面板菜单条：Session→Title Viewers 然后，在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像：xiamen,img 在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的（图象或）矢量图层：xmdis3.shp 第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool）Viewer1菜单条：Raster→Geometric Correction →打开Set Geometric Model对话框（2-2） →选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK →同时打开Geo Correction Tools对话框（2-3）和Polynomial Model Properties对话框（4）。在Polynomial Model Properties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数：→定义多项式次方（Polynomial Order）（图2-4）:2 →定义投影参数：（PROJECTION）:略 →Apply→Close →打开GCP Tool Referense Setup 对话框（2-5）

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”。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,

鱼眼图像畸变校正算法

鱼眼图像畸变校正算法司磊朱学玲（安徽新华学院信息工程学院安徽合肥 230088）摘要：根据鱼眼镜头成像的特点，选择合适的图像畸变校正算法，标定鱼眼图像的中心和半径，用标定得到的参数进行校正，推出校正模型，方法简单，易于实现，并对鱼眼图的畸变矫正问题提出意见与看法。关键词：鱼眼图像；畸变矫正；图像预处理；图像增强中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110166－02 鱼眼图像的畸变矫正是以某种独特的变换方式将一副鱼眼 2 有关鱼眼图片的粗略校正图像转换为理想图像的操作，这种操作在全方位视觉导航中具1）求取鱼眼图像行和列的比值有重要的作用，是系统自动识别、跟踪和定位目标所必须的基将投射生成标准圆变换为鱼眼图片并求取图片中心点的方础操作。法与普通相机照相原理不同，对于提取出来的鱼眼图片的轮1 畸变图像的校正原理廓，我们先假定一个阈值，比如设一个灰度值30，用软件勾勒描绘出校正鱼眼图片大概的轮廓，然后先求出该轮廓的中心点根据畸变图像特点标定坐标图，求取标定点像素的理想值坐标，根据轮廓的图形和鱼眼图像的中心点的坐标，可计算出和实际值，同时生成坐标映射表，再把坐标映射表用于畸变图畸变图像的圆半径，从而求取鱼眼图像的中心点坐标和鱼眼图像的校正程序后，即可得到无畸变图像，具体处理过程如下：像的粗略轮廓的图像的半径相对比，以便于将鱼眼图像的大概1）标定坐标轮廓重新调整处理，变的更为精确和直观。假定畸变校正的鱼镜头中心的畸变可以忽略为零，以镜头为中心，离镜头越眼图片的半径中的行坐标曲线和列坐标曲线不相等，则我们需远的地方畸变越大。以镜头为中心标定坐标图，对图像进行坐要将畸变校正的鱼眼图像中的园的半径的曲线与下面的公式相标的标定，按正方形均匀排列圆点，如图1所示。乘，然后就可以变换为普通的标准圆的图像。下面公式中（u，v）是畸变校正的鱼眼图片的中心点，β为畸变校正的鱼眼图像行和列的比值。图1 2）图像预处理先通过图像的、突出边缘细节；然后再用二值化处理增强调节对比度的图像，但部分样板点和背景的对比的差值较大，所以是设定一个阈值对整幅图像进行二值化，最后再对二值化后的图像再次进行中值滤波的方法处理，再次使用中值滤波方法可以有效的去除畸变图像中的部分椒盐噪声的影响。二值化的主要作用是可以提高畸变校正图像的质量，预处理图像可以为点阵样板圆点中心的确定提供重要的作用。 3）圆点中心的确定由于图像畸变的影响，经过图像预处理后的畸变校正图像仍然是不规则的实心圆，然而样板中的确定的圆点却是规则排列的，所以可以在畸变校正的样板图像上把各个圆点的重心近似的2）鱼眼图片的粗略扭曲校正替换为圆点中心，找出一个圆点的重心作为理想畸变校正样板图在得到中心点的坐标和校正形状之后，把扭曲的鱼眼图像像上与之对应的点，并找出该点处于二维平面坐标之中与之距离通过投射降低图像的扭曲程度变为正常的四方形的图像。之和最大的圆点，从各个圆点的坐标之中找出与之距离之和最大在图2中，假设在没有扭曲的背景图像中，存在两个具有的圆点坐标，该点坐标即为畸变图像中与之相对应的点的坐标。相同x坐标的点，即k点和h点，并且在背景图像中随着圆上曲线再找出理想的点阵样板图像和该畸变校正图像中各圆点中心的位的经纬度的变大，扭曲程度也就越大，但是三维球面的整体从置，计算出点与点之间的垂直距离，即可得到点阵样板图像中各左到右的各个面的角度的差值全部都是相等的，而且在x轴方向点之间的偏移量，从而可以描绘和构建畸变校正图像上的各个点上与二维畸变校正图像相对应的线段dx的均匀分割经度或是纬之间偏移量的曲面。最后经过图像预处理过程的样板圆点中心的度也是相等的。因此在二维图像的X轴方向上任意点坐标经度或确定，可计算出其它圆点中心的坐标位置。图2

modis数据的处理方法

MODIS数据的处理方法(ENVI) 美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI能很好地支持HDF数据格式。ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一美国RSI公司（Research Systems Inc.）的产品ENVI能很好地支持HDF 数据格式。ENVI（The Environment for Visualizing Images）遥感影像处理软件，是分析、处理并显示多光谱数据、高光谱数据和雷达数据的高级工具。ENVI 能接受大量的传感器数据，是世界目前唯一能较好全面支持HDF科学数据格式的遥感影像软件。ENVI可以直接读取HDF格式（如图2所示），并能识别HDF格式中所包含的所有文件信息（如图3所示）。ENVI 打开HDF格式文件后，会自动将该数据文件所包含的所有图像信息、属性信息、文本信息作为波段列于一个波段列表中，用户可以清晰地浏览每一波段的详细信息，包括波段名称、图像波段波长、波段大小、数据类型及文件内插方式等多种信息。方便用户显示图像，并对各种属性及文本文件作各种分析。本文选取2001年5月20日中国北部及蒙古地区（经纬度范围：92.49°- 116.97°,33.88°- 41.23°）的一景MODIS数据进行分析，主要从读取数据、分析经纬度波段信息、第一、四、三波段融合显示、影像地理校正几方面对该景数据进行了分析，具体步骤如下：（1）数据读取：打开ENVI，在主菜单中选择File\Open External File\Generic Formats\HDF，选择文件“MODO2QKM_03.hdf”,表示是该景MODIS 数据的250米数据文件，从下图中可以看到，该文件中除两个影像波段外，还包含经度波段、纬度波段、热红外探测器的噪声信息、反射率变化参数等信息。（2）1、4、3波段影像融合：MODIS数据的第一、四、三波段的波段宽度分别为0.62μm ~ 0.67μm 、0.545μm ~ 0.565μm、0.459μm ~ 0.479μm，近似于可见光的红、绿、蓝波段，所以第一、四、三波段组合比较接近真彩色，故常选用这三个波段来表示MODIS影像。此处用同样方式打开500米数据文件，该文件共包含五个影像波段，将影像融合所需要的第3和第4波段进行重采样，即将其空间分辨率由500米重采样为250米，并与步骤（1）中第1波段组合，进行彩色方式显示。为提高成果影像的空间分辨率，笔者又将143波段组合影像进行对比度调整输出后，与真实空间分辨率为250米的第一波段进行影像融合（用HIS融合法），得到了几何清晰度更高的143波段融合影像（如图4所示）。图4中左侧为1、4、3波段彩色组合显示及局部放大，右侧为143波段组合输出后又与1波段进行融合的结果，可以很明显地看到，右侧的影像细节非常突出。体现了具有较高分辨率的第一波段的优势。（3）影像地理校正，由于MODIS数据本身带有详细的经纬度波段信息，这种地理信息以波段的形式存放，如图5中的灰度波段所示，该灰度影像每一象素的灰度值记录的是空间分辨率为1公里的MODIS数据中对应象素点的经纬度信息，这种详细的地理信息可以使影像不需要选择大量地面控制点就可以作精纠正，而且精度会比选控制点的方法更高。ENVI软件提供了“Georeference from Input

遥感影像预处理

遥感影像预处理预处理是遥感应用的第一步，也是非常重要的一步。目前的技术也非常成熟，大多数的商业化软件都具备这方面的功能。预处理的大致流程在各个行业中有点差异，而且注重点也各有不同。本小节包括以下内容： ? ? ●数据预处理一般流程介绍 ? ? ●预处理常见名词解释 ? ? ●ENVI中的数据预处理 1、数据预处理一般流程数据预处理的过程包括几何精校正、配准、图像镶嵌与裁剪、去云及阴影处理和光谱归一化几个环节，具体流程图如图所示。图1数据预处理一般流程各个行业应用会有所不同，比如在精细农业方面，在大气校正方面要求会高点，因为它需要反演；在测绘方面，对几何校正的精度要求会很高。 2、数据预处理的各个流程介绍

（一）几何精校正与影像配准引起影像几何变形一般分为两大类：系统性和非系统性。系统性一般有传感器本身引起的，有规律可循和可预测性，可以用传感器模型来校正；非系统性几何变形是不规律的，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。在做几何校正前，先要知道几个概念：地理编码：把图像矫正到一种统一标准的坐标系。地理参照：借助一组控制点，对一幅图像进行地理坐标的校正。图像配准：同一区域里一幅图像（基准图像）对另一幅图像校准影像几何精校正，一般步骤如下，（1）GCP（地面控制点）的选取这是几何校正中最重要的一步。可以从地形图（DRG）为参考进行控制选点，也可以野外GPS测量获得，或者从校正好的影像中获取。选取得控制点有以下特征： 1、GCP在图像上有明显的、清晰的点位标志，如道路交叉点、河流交叉点等； 2、地面控制点上的地物不随时间而变化。 GCP均匀分布在整幅影像内，且要有一定的数量保证，不同纠正模型对控制点个数的需求不相同。卫星提供的辅助数据可建立严密的物理模型，该模型只需9个控制点即可；对于有理多项式模型，一般每景要求不少于30个控制点，困难地区适当增加点位；几何多项式模型将根据地形情况确定，它要求控制点个数多于上述几种模型，通常每景要求在30-50个左右，尤其对于山区应适当增加控制点。

MAPGIS几何校正两种方法

MAPGIS几何校的正两种方法一、mapgis主菜单图像处理中的图像分析，首先，将JPEG文件转化为msi文件。具体操作如下： 1，文件，数据输入，转换数据类型，选择JPEG文件，添加文件，转换，选择保存位置。其次，进行坐标校正 2，打开图像分析，文件，打开影像，镶嵌融合，控制点信息，选中控制点，一个一个删除控制点。 3，在四个角有公里网相交的点添加控制点，在弹出的小窗口中较准确的选择控制点位置，按空格键，按照地质图中公里网数值输入X、Y坐标，确定，是。按照上面的步骤再增加两个控制点， 4，镶嵌融合，校正预览，影像校正，选择粗校正的文件保存位置。 5，然后按照第3步骤均匀的增加17个控制点，镶嵌融合，校正参数，选择多项式参数为二次多项式，影像精校正，选择精校正之后的文件存储位置。（选作）再次，将JPEG文件矢量化 6，mapgis主菜单图像处理中图形处理，新建工程，连着三个确定，添加项目，选择文件型为mapgis图形文件（msi），选择粗校正文件，建立图层对图片进行矢量化。最后，进行投影变化 7，mapgis主菜单图像处理中实用服务，投影变化，投影转换有两种办法，一种是单个文件进行转换，另一种是成批文件投影转换，首先，介绍第一种方法 7.1，文件，打开文件，选择wp、wt、wl其中的一种，再在矢量化结果中的文件夹中选择其中的某一个图层，P投影转换，设置当前地图参数，进行投影变换。 7.2，P投影转换，B成批文件投影转换，投影文件/目录，选择矢量化的文件，当前投影参数，设置好之后点开始投影，确定，此种方法会覆盖原有的矢量化文件（做好备份）。二、 7，第一种方法精校正完成以后，mapgis主菜单图像处理中图形处理，新建工程，连着三确定，添加项目，选择文件类型为mapgis图形文件（msi），选择精校正文件，建立图层对图片进行矢量化。 8，其他，整图变换，键盘输入参数K，变换类型全打钩，给定原点变换打钩，远点X、Y 输入地质图左下角公里值相交点的坐标，参数输入中，位移参数X、Y为原图的左下角相同点与矢量化的图相同点之间的差值，输入之后，确定。

ENVI中打开MODIS数据及简单处理

一般说来，用ENVI打开MODIS HDF数据有以下几种方式：第一种是直接用File->Open Image File打开，主要是针对Level1B数据和Level2数据的部分波段。以MOD021KM数据为例，采用这种方式打开得到的图像是定标后的反射率、辐射亮度以及发射率数据，即图像灰度具有明确的物理含义，不需要再进行波段运算进行定标。这种方法打开数据速度快，但是适用的数据有限，打开后得到的图像波段也有限。比如MOD02数据中也有经纬度、太阳/传感器天顶角、方位角波段，用这种方式就无法打开。第二种是是用File->Open External File->Generic Formats->HDF打开，可打开各种产品。该方法实际上是打开HDF文件，特别是像MODIS的很多陆地产品，如地表反射率、LAI、LST、BRDF/Albedo等（就是文件名中带有h??v??的），都需要用这种方式打开。打开之后用户还需要选择HDF文件中的数据集(dataset)，如果是多波段还需要指定数据格式(BSQ\BIP\BIL)。采用这种方式打开HDF文件可以获取文件中所有数据集的信息，打开得到的波段也是未做过定标的，需要从HDF文件中查找定标系数通过波段运算手工定标。查看HDF数据集属性可以通过Basic Tools->Preprocessing->Data-Specific Utilities->View HDF Dataset Attributes实现。另外通过File->Open External File->EOS->MODIS也可以打开部分MODIS数据，它与第一种打开方式一样，这里不再重复。关于MODIS数据的几何校正，对于Level1B和Level2级产品，由于其HDF文件中一般都含有经纬度波段，可采用GLT的方法对其进行校正。相应的菜单是Map->Georeference from Input Geometry->Build GLT和Map->Georeference from Input Geometry->Georeference from GLT。用GLT方法校正需要注意输入的经纬度图波段要与待校正的数据波段行列大小一致。在Map菜单下还有一个Georeference MODIS功能，可以对采用Open Image File方式打开得到的MODIS数据波段进行校正。通常对Level1B数据采用这种方法进行，因为速度快，而且不需要生成GLT临时文件。但这种方法存在一个问题，就是对很多无法通过Open Image File方式打开的数据波段失效。

实验三遥感图像的几何校正

实验法三遥感图像的几何校正一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，深刻理解遥感图像几何校正的意义。二实验内容 ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地理参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。 1、图像几何校正的途径 ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，→Image Geometric Correction →打开Set Geo-Correction Input File对话框（图1）。 ERDAS图标面板菜单条：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开Set Geo-Correction Input File对话框（图1）。图1 Set Geo-Correction Input File对话框在Set Geo-Correction Input File对话框（图1）中，需要确定校正图像，有两种选择情况：其一：首先确定来自视窗（From Viewer），然后选择显示图像视窗。其二：首先确定来自文件（From Image File），然后选择输入图像。 2、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model） ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下：表1 几何校正计算模型与功能模型功能 Affine 图像仿射变换（不做投影变换） Polynomial 多项式变换（同时作投影变换） Reproject 投影变换（转换调用多项式变换） Rubber Sheeting 非线性变换、非均匀变换 Camera 航空影像正射校正 Landsat Lantsat卫星图像正射校正 Spot Spot卫星图像正射校正其中，多项式变换（Polynomial）在卫星图像校正过程中应用较多，在调用多项式模型时，需要确定多项式的次方数（Order），通常整景图像选择3次方。次方数与所需要的最

数字图像处理-畸变校正

数字图像处理

图像畸变及校正 1 图像畸变介绍从数字图像处理的观点来考察畸变校正, 实际上是一个图像恢复的过程, 是对一幅退化了的图像进行恢复。在图像处理中，图像质量的改善和校正技术，也就是图像复原，当初是在处理从人造卫星发送回来的劣质图像的过程中发展、完善的。目前，图像畸变校正的应用领域越来越广，几乎所有涉及应用扫描和成像的领域都需要畸变校正。图像在生成和传送的过程中，很可能会产生畸变，如：偏色、模糊、几何失真、几何倾斜等等。前几种失真主要是体现在显示器上，而后一种失真则多与图像集角度有关。不正确的显影，打印、扫描，抓拍受反射光线的影响等方式，都会使图像产生偏色现像。模糊、几何畸变主要是在仪器采集图片过程中产生，大多是因机器故障或操作不当影响导致，如在医学成像方面。而几何空间失真广泛存在于各种实际工程应用中，尤其是在遥感、遥测等领域。 2 畸变产生的原因在图像的获取或显示过程中往往会产生各种失真（畸变）：几何形状失真、灰度失真、颜色失真。引起图像失真的原因有：成像系统的象差、畸变、带宽有限、拍摄姿态、扫描非线性、相对运动等;传感器件自身非均匀性导致响应不一致、传感器件工作状态、非均匀光照条件或点光源照明等；显示器件光电特性不一致；图像畸变的存在影响视觉效果，也是影响图像检测系统的形状检测和几何尺寸测量精度的重要因素之一。 3 图像畸变校正过程所用到的重要工具灰度直方图是关于灰度级分布的函数，是对图象中灰度级分布的统计。灰度直方图是将数字图象中的所有像素，按照灰度值的大小，统计其所出现的频度。

通常，灰度直方图的横坐标表示灰度值，纵坐标为想像素个数。直方图上的一个点的含义是，图像存在的等于某个灰度值的像素个数的多少。这样通过灰度直方图就可以对图像的某些整体效果进行描述。从数学上讲，图像的灰度直方图是图像各灰度值统计特征与图像灰度值出现的频率。从图形上来讲，它是一个一维曲线，表征了图像的最基本的统计特征。作为表征图像特征的信息而在图像处理中起着重要的作用。由于直方图反映了图像的灰度分布状况，所以从对图像的观察与分析，到对图像处理结果的评价，灰度直方图都可以说是最简单、最有效的工具。 4 图像颜色畸变校正介绍图像颜色畸变现象可以是由摄像器材导致，也可以是由于真实环境本身就偏色导致，还有的是由于图像放置过久氧化、老化导致。无论其产生的原因如何，其校正方法都是类似的。如果用Matlab显示颜色畸变的图像RGB基色直方图，发现相对正常图像，颜色畸变的图像的直方图的三种基色的直方图中至少有一个直方图的像素明显集中集中在一处，或则集中在0处或则集中在255处，而另一部分有空缺，或则集中在中间而两边空，因此通过调整该直方图的像素点的像素值在区间[0，255]上的分布来解决图像颜色畸变问题。如果直方图中像素集中在0一边则说明该基色偏暗，如果集中在255处则说明该基色偏亮。下图是一有颜色畸变的图像的基色B 的直方图。

modis数据预处理

MODIS数据预处理 1.波段设置 Modis影像有三种打开方式,一般我们用打开外部文件的方式打开科学数据集,因为需要数

据集中的一些辅助信息(主要是太阳几何,卫星几何).但是这样打开之后显示的波段从1开始的,而数据集中对应的modis 通道并不是这个顺序.通过菜单栏中的 basic_tools->preprocessing->data_specific utilities->view HDF dataset attributes 可以打开数据集里每个要素的属性表,在里面选中需要的HDF 文件中的数据集，就会打开其属性表，波段内容如下对应打开的HDF 文件里1KM 辐亮度文件的波段数,一共16个波段.其中13/14波段比较特殊,都有hi 和lo 两组数据,它们是传感器高敏感度和低敏感度两种状态下获取到的DN 值,分别对应于较暗地物和较亮地物,使用哪个文件根据需要而定.但是在太湖湖区,13/14波段大部分区域效果都不太好.值会很大,出现溢出.可能是由于太湖的高浑浊度. 2. 几何校正几何校正有三种方法: 1) 用envi 自带模块进行几何校正,通过菜单栏中的 Map->Georeferences MODIS 选中envi 中已经打开的需要校正的数据集，输入研究区的地理位置，如下图左，投影用UTM ，基准面用WGS-84，区域根据经纬度确定。输入完成，envi 会自动校正，并执行去蝴蝶结效应算法，有点是能对我们需要的那些波段进行校正。缺点也很明显。如下图右，校正结束的图像会失去原始图像四个角的信息，这样就无法和GLT 校正的图像很好的匹配起来，不利于一些后续的处理。 2) 用GLT ，即是查找表法对图像进行几何校正 Map->Georeference from input Geometry->buid GLT 用来建立查找表。在弹出的对话框中选择查找表的XY 信息，其中X 对应图像经度信息，Y 对应纬度信息。然后只需要规定投影、基准面和区位信息，就可以生成一个查找表文件。这个查找表文件的实质也是两幅图像，分别在每个像元上保存着经纬度值，并且像元位置是拉伸到我们规定的输出投影上面去了，而且是逐像元的拉伸。那么剩下的矫正工作就只是把想要矫正的信息和查找表一一匹配起来，因此速度也很快。 Map->Georeference from input Geometry->Georeference from GLT Attribute 3-5: "band_names" "8,9,10,11,12,13lo,13hi,14lo,14hi,15,16,17,18,19,26"

遥感图像几何校正

第4讲遥感图像几何校正遥感成像的时候，由于飞行器的姿态、高度、速度以及地球自转等因素的影响，造成图像相对于地面目标发生几何畸变，这种畸变表现为像元相对于地面目标的实际位置发生挤压、扭曲、拉伸和偏移等，针对几何畸变进行的误差校正就叫几何校正。几何校正是利用地面控制点和几何校正数学模型来矫正非系统因素产生的误差，由于校正过程中会将坐标系统赋予图像数据，所以此过程包括了地理编码。在开始介绍ENVI的几何校正操作之前，首先对ENVI的几何校正几个功能要点做一个说明。 1几何校正方法（1）利用卫星自带地理定位文件进行几何校正对于重返周期短、空间分辨率较低的卫星数据，如A VHRR、MODIS、SeaWiFS等，地面控制点的选择有相当的难度。这时，可以利用卫星传感器自带的地理定位文件进行几何校正，校正精度主要受地理定位文件的影响。（2） image to image几何校正通过从两幅图像上选择同名点（或控制点）来配准另外一幅栅格文件，使相同地物出现在校正后的图像相同位置（3）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。（4）image to image 自动图像配准根据像元灰度值或者地物特征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置过程。（5）image registration workflow流程化工具

将具有不同坐标系、不同地理位置的图像配准到同一坐标系下，使图像中相同地理位置包含相同的地物。 2控制点选择方式 ENVI提供以下选择方式： ?从栅格图像上选择如果拥有需要校正图像区域的经过校正的影像、地形图等栅格数据，可以从中选择控制点，对应的控制点选择模式为Image to Image。 ?从矢量数据中选择如果拥有需要校正图像区域的经过校正的矢量数据，可以从中选择控制点，对应的模式为Image to Map。 ?从文本文件中导入事先已经通过GPS测量、摄影测量或者其他途径获得了控制点坐标数据，保存为以[Map (x,y), Image (x,y)]格式提供的文本文件可以直接导入作为控制点，对应的控制点选择模式为Image to Image 和Image to Map。 ?键盘输入如果只有控制点目标坐标信息或者只能从地图上获取坐标文件（如地形图等），只好通过键盘敲入坐标数据并在影像上找到对应点。 3详细操作步骤 3.1基于自带定位信息的几何校正下面以MODIS Level 1B级数据为例学习利用自带几何定位文件进行几何校正，数据在"第4讲遥感图像预处理\基于自带定位信息的几何校正\数据\1-Modis"中，具体操作如下：第一步：打开数据文件

ERDAS遥感图像的几何校正

遥感图像的几何校正实验目的：通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。实验内容：ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地理参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。 1、图像几何校正的途径 ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，→Image Geometric Correction →打开Set Geo-Correction Input File对话框（图1）。 ERDAS图标面板菜单条：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开Set Geo-Correction Input File对话框（图1）。图1 Set Geo-Correction Input File对话框在Set Geo-Correction Input File对话框（图1）中，需要确定校正图像，有两种选择情况：其一：首先确定来自视窗（FromViewer），然后选择显示图像视窗。其二：首先确定来自文件（From Image File），然后选择输入图像。 2、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model） ERDAS提供的图像几何校正模型有7种，具体功能如下：

3、图像校正的具体过程第一步：显示图像文件（Display Image Files）首先，在ERDAS图标面板中点击Viewer图表两次，打开两个视窗（Viewer1/Viewer2），并将两个视窗平铺放置，操作如下：ERDAS图表面板菜单条：Session→Title Viewers 然后，在Viewer1中打开需要校正的Lantsat图像：tmatlanta.img 在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的SPOT图像：panatlanta.img 第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool） Viewer1菜单条：Raster→Geometric Correction →打开Set Geometric Model对话框，如图2

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。在二元n次多项式数字模拟中,从提高几何校正精度的角度考虑,需要兼顾的因素

影像到影像的卫星影像的几何校正

卫星影像的几何校正以具有地理参考的SPOT 4 10m全色波段为基础，进行Landsat 5 TM 30m影像的几何校正过程，其流程如图1所示。图1 几何精校正流程目的： 1、掌握利用地面控制点（GCP）进行影像到影像几何校正的方法 2、影像上GCP的选取方法数据准备： bldr_tm.img 没有地理坐标的影像 bldr_Sp.img Boulder SPOT带地理坐标的影像 bldr_Sp.hdr ENVI对应的头文件 bldr_Sp.grd Boulder SPOT地理公里网参数 bldr_Sp.ann Boulder SPOT地图标记

利用GCP进行几何校正的具体操作第一步打开并显示影像文件（1）在#1窗口中打开bldr_tm.img作为待校正图像，在#2窗口中打开bldr_sp.img作为参考图像（图2）。图2 参考图像（左）与待校正图像（右）第二步启动几何校正模块（1）一旦两幅图像都已经显示，选择主菜单Map→Registration→Select GCPs: Image to Map，打开几何校正模块。（2）在Image to Image Registration对话框中，选择显示SPOT影像的Display作为基准图像（Base Image），显示TM影像的Display为待校正图像（Warp Image）（图3）。点击OK，进入采集地面控制点。

图3 指定参考图像与待校正图像第三步采集地面控制点（1）控制点工具对话框说明：图4 地面控制点工具对话框

①当基准图像没有地理投影时选择这种配准命令；如果基准图像具有地理投影时选择此命令，得到的结果诸如投影参数、像元大小将与基准图像相同。 ②当基准图像有地理投影时，可以选择这种配准命令，在输出结果时候还可以更改校正图像的输出像元大小和投影参数表2其它功能按钮及功能 ①当控制点数量达到一定数量时才能更改，如控制点数达到6，Degree值可以改为2，最大为3。（2）地面控制点采集在图像几何校正过程中，采集地面控制点是一项重要和繁重的工作，直接影响最后的校正结果，具体过程如下： 1）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。 2）在Zoom窗口中，通过将十字光标放置在两幅影像的相同地物点上。

MODIS数据介绍、下载及处理

MODIS产品介绍及下载流程 1.数据获取 1）MODIS 发射背景及综述为了加强对地球大气、海洋和陆地的综合观测研究，美国国家宇航局（NASA）于1991年发起了一个综合性项目，称为地球科学事业（ESE），其主要目的是通过卫星及其它工具对地球进行更深入的研究。ESE包括三个主要部分：一是地球观测卫星系列（EOS）；二是先进的数据系统（EOSDIS）；三是进行资料分析研究的科学队伍。重点观测研究领域包括水与能量循环、海洋、大气化学、陆地表层系统、水和生态系统过程、冰川和极地冰盖以及固体地球。EOS将在近地轨道提供至少18年系统连续的卫星观测数据用于定量研究地球系统的变化。 Terra作为EOS观测计划中的第一颗卫星，在美国（国家宇航局）、日本（国际贸易与工业厅）、加拿大（空间局、多伦多大学）的共同合作下于1999年12月18日成功发射，Terra的字源是拉丁语“地球、土地”，由于Terra卫星每天上午从北向南通过赤道，因此又被称为地球观测第一颗上午星（EOS-AM1）。NASA的EOS第二颗星命名为Aqua,是美国、巴西和日本共同合作研制的，其拉丁语意为“水”，于2002年5月4日发射成功，为了与Terra卫星在数据采集时间上相互配合，Aqua卫星每天下午从南向北通过赤道，因此被称为地球观测第一颗下午星（EOS-PM1）。两颗星均为太阳同步极轨卫星。此外，美国对地观测系统计划还将陆续发射用于不同观测内容的卫星系列，如以观测大气化学成分为主的AULA卫星（EOS-CHEM）、以观测冰雪、云层和地面高程为主的ICESAT卫星、以观测太阳辐射及其对气候影响为主的SORCE卫星和以观测陆地为主的LANDSAT-7卫星（1999年已发射成功）等。中分辨率成像光谱仪(MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer) -MODIS是Terra和Aqua卫星上搭载的主要传感器之一，两颗星相互配合每1-2天可重复观测整个地球表面，得到

实验二遥感图像的几何校正

实验二、遥感图像的几何校正实验目的：通过实习操作，掌握遥感图像几何校正的基本方法和步骤，深刻理解遥感图像几何校正的意义。实验内容：ERDAS软件中图像预处理模块下的图像几何校正。几何校正就是将图像数据投影到平面上，使其符合地图投影系统的过程。而将地图投影系统赋予图像数据的过程，称为地里参考（Geo-referencing）。由于所有地图投影系统都遵循一定的地图坐标系统，因此几何校正的过程包含了地理参考过程。 1、图像几何校正的途径 ERDAS图标面板工具条：点击DataPrep图标，→Image Geometric Correction →打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。 ERDAS图标面板菜单条：Main→Data Preparation→Image Geometric Correction→打开Set Geo-Correction Input File对话框（图2-1）。图2-1 Set Geo-Correction Input File对话框在Set Geo-Correction Input File对话框中，选择输入图像，确定校正图像。 2、图像几何校正的计算模型（Geometric Correction Model） ERDAS提供的图像主要几何校正模型，具体功能如下：

表2-1 几何校正计算模型与功能模型功能 Affine 图像仿射变换（不做投影变换） Polynomial 多项式变换（同时作投影变换） Reproject 投影变换（转换调用多项式变换） Rubber Sheeting 非线性变换、非均匀变换 Camera 航空影像正射校正 Landsat Lantsat卫星图像正射校正 Spot Spot卫星图像正射校正 3、图像校正的具体过程第一步：显示图像文件（Display Image Files）首先，在ERDAS图标面板中点击Viewer图表两次，打开两个视窗（Viewer1/Viewer2），并将两个视窗平铺放置，操作过程如下：在Viewer1中打开需要校正的图像（或通过图2-1已打开）：tmAtlanta.img 在Viewer2中打开作为地理参考的校正过的图像：panAtlanta.img 第二步：启动几何校正模块（Geometric Correction Tool） Viewer1菜单条：Raster→ Geometric Correction →打开Set Geometric Model对话框（2-2） →选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK →同时打开Geo Correction Tools对话框（2-3）和Polynomial Model Properties对话框（2-4）。在Polynomial Model Properties对话框中，定义多项式模型参数以及投影参数： →定义多项式次方（Polynomial Order）:2 →定义投影参数：（PROJECTION）:略 →Apply→Close →打开GCP Tool Referense Setup 对话框（2-5）