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
图2 Set Geometric Model对话框
→选择多项式几何校正模型：Polynomial→OK
→同时自动弹出Geo Correction Tools对话框（见图3）和Polynomial Model Properties对话框（见图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，自动弹出GCP Tool Referense Setup 对话框（见图5）
图3 Geo Correction Tools对话框
图4 Polynomial Properties对话框
图5 GCP Tool Referense Setup 对话框
第三步：启动控制点工具（Start GCP Tools）
首先，在GCP Tool Referense Setup对话框（见图5）中选择采点模式：→选择视窗采集控制点的模式：Existing Viewer→OK
→打开Viewer Selection Instructions指示器（见图6）
图6 Viewer Selection Instructions
→左键点击Viewer2中的panatlanta.img，使其作为地理参考图像（有准确的地理坐标）。
→打开reference Map Information 提示框（见图7），→OK。
→此时，整个屏幕将自动变化为如图7所示的状态，表明控制点工具被启动，进入控制点采点状态。
图7 reference Map Information 提示框
图8 采集控制点
第四步：采集地面控制点（Ground Control Point）
GCP的具体采集过程：
在图像几何校正过程中，采集控制点是一项非常重要和繁重的工作，具体过程如下：
1、在GCP工具对话框中，点击create GCP图标，进入GCP选择状态；
2、GCP数据表中，将输入GCP的颜色设置为比较明显的黄色。
3、在Viewer1中移动关联方框位置，寻找明显的地物特征点，作为输入
GCP。
4、在GCP数据表中，将参考GCP的颜色设置为比较明显的红色，
5、在Viewer2中，移动关联方框位置，寻找对应的地物特征点，作为参考GCP。
不断重复上述步骤，采集6个控制点GCP。
然后，每采集一个InputGCP，系统就自动产生一个Ref. GCP，通过移动Ref. GCP可以优化校正模型。
第五步：计算转换模型（Compute Transformation）
在控制点采集过程中，一般是设置为自动转换计算模型。
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。
在Geo-Correction Tools（图3）对话框中，点击Display Model Properties 图标，可以查阅模型。
第六步：图像重采样（Resample the Image）
重采样过程就是依据未校正图像的像元值，计算生成一幅校正图像的过程。
原图像中所有栅格数据层都要进行重采样。
ERDAS IMAGE 提供了三种最常用的重采样方法。
图像重采样的过程：
首先，在Geo-Correction Tools对话框中选择Image Resample 图标。
然后，在Image Resample对话框中，定义重采样参数；
→输出图像文件明（OutputFile）:rectify.img
→选择重采样方法（Resample Method）:Nearest Neighbor
→定义输出图像范围：
→定义输出像元的大小：
→设置输出统计中忽略零值:
→定义重新计算输出缺省值：
第七步：保存几何校正模式（Save rectification Model）在Geo-Correction Tools对话框中点击Exit按钮，推出几何校正过程，按照系统提示，选择保存图像几何校正模式，并定义模式文件，以便下一次直接利用。
第八步：检验校正结果（Verify rectification Result）
基本方法：同时在两个视窗中打开两幅图像，一幅是矫正以后的图像，一幅是当时的参考图像，通过视窗地理连接功能，及查询光标功能进行目视定性检验。