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高分辨率遥感影像图的制作与研究
根据规范,1:10000 地图的单点定位误差为图上 0.5mm,即 5 米,由计算结果 m 可知 根据此模型计算得到的检查点数据满足精度要求。
4. 高分辨率遥感影像和 AutoCAD 图像的叠加
4.1 高分辨率遥感影像和 AutoCAD 图像的叠加制作过程
4.1.1 AutoCAD 下的图像处理 a 打开 AutoCAD 文件:启动 AutoCAD 软件,单击“文件”命令,打开“文件”菜单,选择
0.318 0.501 0.323 0.309 0.374 0.059 0.065 0.118 0.281 0.353 0.502 0.824 0.499 0.428 0.370
根据上表计算总的控制点误差为:
15
∑ ∆xi2 = 2.199905
i =1
15
∑ ∆yi2 = 0.216384
i =1
Correction→打开 Set Geo Correction Input File 对话框,选择 From Image File 打开融合后的影 像,单击 OK,打开遥感影像图。
②在 AutoCAD2002 中打开相应的内 AutoCAD 矢量图作为校正依据。 b 启动几何校正模块 ①在打开 Set Geometric Model 对话框中,选择多项式几何校正计算模型为 Polynomial。
待校正模型建立起来以后,在影像上选取 10 个检查点(Check Point,简称为 CHP), 以检查模型的校正精度。将其在影像上的坐标和在地形图上的坐标进行比较,得到了如表所 示的结果。
表 2 检查点精度统计结果 Table 2 The precision statistics results
检查点 CHP #1
由表 2 的数据进一步计算得到:
10
∑ ∆xi2 = 14.213086
i =1
10
∑ ∆yi2 = 17.341017
i =1
∑ mx =
1 10
10
∆xi2
i =1
= 1.192186
∑ my =
1 10
10
∆y
2 i
i =1
= 1.316853
m=
m
2 x
+
m
2 y
= 1.776347
-5-
(6) (7) (8) (9) (10)
3.2.2 高分辨率遥感影像的拼接 遥感影像图不是一个完整的 img 格式的影像,需要进行影像的拼接[3]。 在 ERDAS 图标面板工具条,单击 Data Preparation 图标→Mosaic Images 命令,打开
Mosaic Tool 对话框。 ①在 Edit 菜单中选择 Add Images 命令,将所要拼接的影像加到 Mosaic Tool 页面中。 ②在 Mosaic Tool 图标面板中工具条,根据需要单击相应的图标设置拼接关系。 ③在 Process 菜单中选择 Run Mosaic 命令,执行图像拼接处理。
影像达到真彩色的效果。 在 ERDAS 图标面板工具条,单击 Data Preparation 图标→Subset Imagine 命令,打开
Subset 对话框。在 Subset 对话框中,在 Output Options 中的 Select Layers 键入要输出图像的 波段数,设置为 1:3。
影像图的整饰
影像图的输出 图 1 遥感影像处理基本流程 Fig.1The processing basic process of remote sensing image
3.2 高分辨率遥感影像的处理
3.2.1 高分辨率遥感影像波段处理 QuickBird 彩色影像(多光谱)中,包含蓝、绿、红三个波段,剔除掉近红外波段,使
1. 引言
随着遥感技术的飞速发展,遥感应用的逐步深入,地图制作也发生了翻天覆地的变化。 1943 年德国开始利用航空相片制作各种比例尺的影像地图。1945 年前后美国开始产生影像 地图,中国在 20 世纪 70 年代开始研制影像地图[1]。由于遥感影像图具有遥感影像与地图的 各自优点,它比遥感影像具有可读性和可量测性,比普通地图更加客观真实,信息量更加丰 富,因此日益受到人们的重视。目前遥感影像图无论在农业的土地资源调查,农作物生长状 况及其生态环境的监测,还是在林业的森林资源调查,监测森林病虫害、沙漠化或是在海洋 资源的开发与利用,海洋环境污染监测都有着非常重要的应用[2]。
3.2.3 高分辨率遥感影像的几何校正 由于遥感器的内部畸变,遥感平台的运行状态,地球本身对遥感图像的影响等会使遥感
图像成像过程中产生的各种几何畸变,需要进行几何纠正。 a 显示图像文件 ① 在 ERDAS 图 标 面 板 工 具 条 上 , 单 击 DatePreperation 图 标 →Image Geometric
的数值。 d 定义输出像元大小(Output Cell Sizes),X 值为 30/Y 值为 30。 e 设置输出统计中忽略值,即选中 Ignore Zero in Stats 复选框。 f 设置重新计算输出默认值(Recalculate Output Defaults),设 Skip Factor 为 10。 g 单击 OK 按钮。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.562312 -0.985290 -2.000456 -1.288565 -1.542185 0.977512 -0.795421 0.824521 1.401033
5.525219 1.995067 5.836866 4.129351 3.670560 2.165787 1.363191 1.388555 3.419916
坐标差
∆xi /m
-1.436001
坐标差
∆yi /m
-1.287591
∆xi2 + ∆yi2
/m 3.719989
CHP #2 1.756246 CHP #3 -1.012063 CHP #4 1.354637 CHP #5 0.899195 CHP #6 1.136761 CHP #7 -1.100117 CHP #8 -0.854691 CHP #9 0.841855 CHP 10 1.207072
∑ mx =
1 15
15
∆xi2
i=1
= 0.382963
(1) (2) (3)
-4-
∑ my =
1 15
15
∆yi2
i =1
= 0.120107
m=
m
2 x
+
m
2 y
= 0.401356
(4) (5)
所以 X 方向总误差为 0.382963, Y 方向总误差 0.120107; RMS(Root Mean Square, 均方根中误差)为 0.401356,以上单位均为像素。
-2-
②单击 OK 按钮。 ③同时打开 Geo Correction Tools 对话框和 Polynomial Model Properties 窗口。 在 Polynomial Model Properties 窗口中,定义多项式模型参数及投影参数。 ④定义多项式次方(Polynomial Order)为 2。 ⑤定义投影参数(Projection)中的 Map Units(地图单位)选择 Meters。再点击 Set Projection from GCP Tool 选择地面控制点的获取方式。 ⑥在打开的 GCP Tool Reference Setup 对话框中选择 Keyboard Only 键盘输入控制点方 式,点击 OK。 ⑦在弹出的 Reference Map Information 对话框中,在 Map Units 中选择“Meters”,再点击 Add/Change Map Projection 选择投影方式。 ⑧单击 OK 按钮,对影像进行几何校正。 c 采集地面控制点 在图像几何校正过程中,采集控制点是一项非常重要和相当繁琐的工作, 具体过程如下(如图 2): ①在 GCP 工具对话框中单击 Select GCP 图标,进入 GCP 选择状态。 ②在 GCP 数据表中将输入 GCP 的颜色(Color)设置为比较明显的红色。 ③在打开的 AutoCAD 图中找出位置明显的点作为控制点,记录其坐标,再打开的 Viewer#1 窗口中找到所选控制点的位置,再点击 GCP Tool 对话框中的 图标,点击所 选点的位置,再 GCP Tool 对话框中 X Ref 和 Y Ref 输入所记录的坐标。
0.306 -0.474 -0.304 -0.289 -0.358 0.058 0.061 0.100 -0.266 0.341 -0.487 0.783 0.478 0.408 -0.358
0.086 -0.162 -0.110 -0.107 -0.109 0.010 -0.021 -0.063 -0.091 0.091 -0.124 0.254 -0.142 0.131 -0.095
3.2.4 高分辨率遥感影像图的重采样 在 Geo Correction Tool 对话框中单击 Image Resample 图标,打开 Resample(图像重采
样)对话框,在 Resample 对话框中,定义重采样参数: a 输出图像文件名(Output File)为*.img。 b 选择重采样方法(Resample Method)为 Nearest Neighbor。 c 定义输出范围(Output Corners),在 ULX、ULY、LRX、LRY 微调框中分别输入需要
3.3 实验数据整理
表 1 遥感影像图几何校正结果 Table1 The results of geometric correction of image of remote sensing
RMS 中 误 差 / 像
GCP
X 残差/像素 Y 残差/像素 素