ye te
ye 为图像错动量；
te
扫Байду номын сангаас整景图像时间；
该纬度的地球自转
线速度； L 图幅地面长度；
R 地球平均半径

6378KM； 卫星运行平均角 速度；
（五）大气折射
整个大气层不是一个均匀的介质，因 此电磁波在大气层中传播时的折射率也随 高度的变化而变化，使电磁波传播的路径 不是一条直线而变成了曲线，从而引起像 点的位移，这种像点移位就是大气折光差 。
计算量增加，且对影像起到 平滑作用，从而使对比度明 显的分界线变得模糊。
3
更好的影像质量，细节表现更 为清楚。
工作量很大。
遥感图像的镶嵌（Mosaic）
数字影像镶嵌是将两幅或多幅数字影 像(它们有可能是在不同的摄影条件下获取 的)拼在一起，构成一幅整体图像的技术过 程。在遥感应用中，影像镶嵌有着重要的 应用。
原始图像
俯仰变化
翻滚变化
偏航变化
（3）地球本身对遥感影像的影响 （二）地形起伏的影响
当地形存在起伏时，会产 生局部像点的位移，使原 来本应是地面点的信号被 同一位置上某高点的信号 代替。由于高差的原因， 实际像点P距像幅中心的距 离相对于理想像点 P0 距像 幅中心的距离移动了△r。
高差引起的像点位移
1、镶嵌要有足够宽的重叠区，最好不少于图像
的1/5。
2、相邻的图像色调或灰度值应一致；
3、最好依据地图投影方式先分幅校正，后镶嵌，
以保证较高的精度。
多图像几何配准
在实际应用过程经常需要将同一地区的不同类型 传感器获得的各种遥感数据“匹配”起来，以利
用各自优点，这种作法称为多图像几何配准。
—以距内插点最近的观测点的像元值为所求的像元值。
k=Integer(x+0.5) l=Integer(y+0.5)
f(x,y)=f(k,l)
几何位置上的精度为±0.5象元
双线性内插法(Bilinear Interpolation)
取（ x ， y ）点周围的 4 邻点，在y方向（或x方向） 内插一次，再在x方向 （或 y 方向）内插一次， 得到（x，y）点的亮度值 f(x ， y ），该方法称双线 性内插法。
数字图像纠正的处理过程框图
准 备 工 作
输入原 始数字 图像
建立纠正 变换函数
影像范围 确定输出
输出纠正 后的图像
像素亮度 值重采样
逐个像素 的几何位 置变换
建立纠正变换函数
——多项式纠正法（Polynomial Geometric Modal）
多项式纠正法的基本思想：回避成像的空间几何过程，而 真接对图像变形的本身进行数学模拟。常用的二元齐次多 项式纠正变换方程为：
式中x，y为某像元的原始图像坐标；X，Y为纠正后同名
点的地面（或地图）坐标；ai，bi为多项式系（i=0,1,2…）
p(x,y)
P(X,Y)
求出多项式系数，一般选择最小控制点的数 量为：(n+1)(n+2)/2，n 为多项式次数。
控制点的选取原则
控制点应选取图像上易分辨且较精细的特征点，
这很容易通过目视方法辨别，如道路交叉点、河
四个计算结果在另一方向上内 插，得到f(x，y）。
三次卷积内插法：具有影像的均衡化和清晰化的效果，可得到 较高的影像质量，但缺点是破坏了原来的数据，且计算量大。
三种内插方法比较
方法 1 优点 简单易用，计算量小 缺点
处理后的影像亮度具有不连 续性，影响精确度
2
精度明显提高，特别是对亮度 不连续现象或线状特征的块状 化现象有明显的改善。
遥感数字影像镶嵌原理
影像镶嵌的原理是：如何将多幅影像从几何 上拼接起来，这一步通常是先对每幅图像进 行几何校正，将它们规划到统一的坐标系中， 然后对它们进行裁剪，去掉重叠的部分，再 将裁剪后的多幅影像装配起来形成一幅大幅 面的影像。
遥感图像数字镶嵌
数字镶嵌在理论和方法上与几何校正类似，有
几点注意：
双线性内插法:破坏了原来的数据，但具有平均化的滤波效果。
三次卷积内插法（Cubic Convolution）
取（ x ， y ）周围相邻的 16 个邻 点，与双向线性内插类似，可 先在某一方向上内插，每4个值 依次内插 4 次，求出 f （ x ， j-
1 ） ， f(x,j) ， (x,j+1),f(x,j+2) ， 再 根 据 这
大气折光差示图
二、遥感图像的几何校正 (Geomatric Correction)
校正原理
利用实地测量的地物的真实坐标值，寻找实 测值与存在畸变的图像坐标之间的函数关系，从 而改正原始影像的几何变形，产生一幅符合某种 地图投影或图形表达要求的新图像。
基本环节有两个：
一是建立纠正变换函数； 二是像元灰度值重采样。
一是指平台在运行过程中，由于姿态、地球曲 率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传 感器自身性能所引起的几何位置偏差。 二是指图像上像元的坐标与地图坐标系统中相 应坐标之间的差异。
引起遥感图像几何变形的因素
（一）传感器外方位元素变化的影响
传感器的外方位元素，是指传感器成像时的
位置（Xs，Ys，Zs）和姿态角（ α ，ω ，κ ）。
第五章 遥感图像处理—几何校正
遥感图像的几何变形 遥感图像的几何校正
一、遥感图像的几何变形
遥感图像的几何变形 指图像上像元在图像 坐标系中的坐标与其在地图坐标系等参考坐标 系统中的对应坐标之间的差异。研究遥感图像 几何变形的前提是必须确定一个图像投影的参 照系统，即地图投影系统。
遥感图像的几何变形有两层含义
（三）地球曲率
地球是球体，严格说是椭球体，因此地 球表面是曲面。地球曲率引起的像点位 移类似于地形起伏引起的像点位移。Δh 看作是一种系统的地形起伏，就可以利 用像点位移公式来估计地球曲率所引起 的像点位移。
地球曲率的变形图示
Δh
（四）地球自转的影响
地球自转对于瞬时光学成像遥感方式没有影响，对 于扫描成像则造成图像平行错动。
x a0 (a1 X a2Y ) (a3 X 2 a1 XY a5Y 2 ) (a6 X 3 a7 X 2Y a8 XY 2 a9Y 3 )
y b0 (b1 X b2Y ) (b3 X 2 b4 XY b5Y 2 ) (b6 X 3 b7 X 2Y b8 XY 2 b9Y 3 )
遥感平台运动位置和状态变化
遥感平台位置和运动状态变化的影响
旁向位移的影响 速度变化即航向位移的影响 高度变化的影响—地面分辨率不均匀 俯仰变化的影响 翻滚变化的影响 偏航变化的影响
平台运动状态引起的图像变形
速度变化
旁向位移变化
高度变化
(d α）
(dω )
(dκ )
俯仰变化
翻滚变化
偏航变化
动态扫描图像的变形
流弯曲或分叉处、湖泊边缘等。
特征变化大的地区应多选些点。
图像边缘部分一定要选取控制点。
应尽可能满幅均匀选取。
像元灰度值重采样（Resample)
校正前后图像的分辨率变化、像元点位置相对变化引 起输出图像阵列中的同名点灰度值变化。
X
x
P(X,Y) Y 纠正后影像 y
p(x,y)
纠正前影像
最近邻法(Nearest Neighbor )