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摘要:通過ArcGIS 和 ERDAS兩種軟件應用,介紹了遙感影像糾正的常用方法,并對對同一幅影像圖進行不同軟件下的幾何糾正,比較后得出了結論,為遙感影像圖的幾何糾正方法提供參考依據。
關鍵詞:遙感影像圖 幾何糾正 糾正精度 ERDAS ArcGIS
一、引 言
隨著遙感技術的飛速發展,影像類測繪產品,越來越得到廣泛應用。由于遙感影像在獲取時存在一定的幾何變形,不能充分滿足使用要求,因此在系統糾正基礎上還需要進行幾何糾正。本文分別以Arcgis 和 ERDAS 兩種軟件的(影像幾何校正模塊)遙感圖像處理實例,對遙感影像的幾何糾正方法,糾正精度等進行了一些探討,并對糾正結果作了對比。
二、多項式糾正方法
遙感圖像的幾何糾正是遙感圖像處理中基礎而又重要的問題, 是進行目視判別和圖像處理的前提.多項式糾正:不考慮影像成像過程中的空間幾何關系,直接對影像本身進行數學模擬。這種方法對各種傳感器形成的影像糾正都是適用的,但有不同的近似程度,一般采用二維多項式模型和三維多項式模型。多項式模型系數的求解:在實踐中常用的是利用已知控制點按最小二乘法原理求解。
三、應用實例校正過程
1、ERDAS 幾何糾正流程:
1)、打開欲糾正圖象和糾正參考圖象;
2)、啟動幾何糾正模塊并設置相應參數;
3)、糾正圖象控制點及檢查點的采集;
4)、轉換模型數據的計算與查閱;
5)、糾正圖象的重采樣和糾正后圖象的輸出;
6)、糾正結果的檢驗;
2、ArcGIS校正過程
第1步加載數據和影像配準工具;第2步選取輸入控制點;第3步檢查控制點的殘差和RMS,刪除殘差特別大的控制點并重新選取控制點;第4步轉換方式;設定數據框屬性;第5步矯正并重采樣,生成新的影像文件
3、下圖為ERDAS幾何糾正實例部分數據,該數據以1:6000比例尺,開幅為1.5米×2.0米的某地區影像圖為糾正底圖,影像糾正方法采用二次多項式轉換模型參數;共采集19個糾正控制點,4個檢查點,誤差統計情況如下:
1)、檢查點誤差情況統計如圖一所示:最小誤差檢查點為18號點;其X方向殘差為:0.017,Y方向殘差為:0.107、RMS為: 0.020,最大誤差檢查點為21號點;其X方向殘差為:-0.010、Y方向殘差為:-0.153、RMS為: 0.167;
2)、控制點誤差情況統計如圖二所示:最小誤差控制點為16號點;其X方向殘差為:0.000、Y方向殘差為:-0.001、RMS為: 0.001;最大誤差控制點為11號點;其X方向殘差為:-0.143、Y方向殘差為:-0.069、RMS為: 0.158。
3)、轉換模型參數誤差如圖三所示;
從上面數據可以看出:控制點定位準確,檢查點匹配良好,其誤差均小于1個象元,在限差范圍內。
4)、在使用ArcGIS軟件糾正配準時,選取相同數量、位置的控制點和檢查點的各項誤差值均大于ERDAS的相應誤差值,具體統計數據略。
四、糾正結果分析
將數字線劃圖分別與糾正后的影像嵌套,并選取一定的檢查點測量數值,進行誤差比較,結果表明:
1、ERDAS IMAGINE糾正結果優于ArcGIS糾正結果。
2、幾何校正的關鍵是地面控制點 ( GCP ) 的選取。 其對于幾何校正精度的影響, 主要表現在地面控制點的點位分布、定位精度和地面控制點的數量。選取地面控制點不同, 影響也不同。
五、結束語
利用 ERDAS IMAGINE 軟件進行遙感影像的校正,在整個校正過程中都便于檢查、修改,并且具有相對較好精度。不失為一種可選的簡單、快速、可靠的遙感影像處理方法。
參考文獻:
1、黨安榮等 《ERDAS IMAGINE遙感影像處理方法》北京 清華大學出版社
2、湯國安等 《遙感數字圖像處理》北京 科學出版社