遥感图像几何校正较易.ppt

GPS测控制点： TM数据（30米），GPS精度应在10－20米之间； SPOT数据（5－10米）， GPS精度应在亚米级； 更高的校正精度要求，宜用差分GPS来获取坐标。 但使用GPS测量要注意投影问题。GPS使用的是WGS84经纬度投影，在使用前可能要进行投影转换。 地面控制点的地理坐标必须与投影要求一致，否则会带来较大误差。 三、几何校正的方案 像元空间坐标变换是按选定的校正函数把原始的数字影像逐个像元地变换到输出影像相应的坐标上去，变换方法有2种： （一）直接校正法 （二）间接校正法 （一）直接校正法 直接法：由x,y求出X,Y 设任意像元在原始图像和纠正后图像中的坐标分别为(x,y)和(X,Y),即(x,y)为原始坐标，(X,Y)为纠正后坐标: 从原始图像出发，按一定的换算关系求出变换后的图像。 但用直接法（正解法）得到的纠正图像上的像点不是规则排列，有的可能重复，有的可能无像点，难以获取规则排列的数字图像，所以常采用间接法（反解法）纠正图像。 （二）间接校正法 间接法:由X,Y求出x,y 设任意像元在原始图像和纠正后图像中的坐标分别为(x,y)和(X,Y),即(x,y)为原始坐标，(X,Y)为纠正后坐标: 从校正后图像出发，按一定换算关系反求算出原始图像上像点坐标. 灰度内插： 不管是直接法还是间接法，求出新的像点位置后，都要通过灰度内插法求出该位置的灰度值。 灰度内插：利用像元周围多个像点的灰度值求出该像元灰度值的过程。 单株立木校正前后对比 第二节 遥感数字图像的几何校正 第一部分 遥感图像的几何畸变 第二部分 遥感图像的几何校正 本章教学要求及教学重点 教学要求： 1、掌握遥感数字图像几何畸变的原因 2、掌握遥感图像几何校正的过程 教学重点： 遥感图像几何校正过程 图像退化与复原 遥感是通过对反映地物电磁波信息的处理分析与解译来进行地物识别和专题研究的。 理想的遥感图像是：能如实、不扭曲地反映地物的辐射能量分布和几何特征的图像。而实际上，这种情况是不存在的。 在实际工作中，我们所得到的图像都在不同程度上与地物的辐射能量或亮度分布有差异，即存在着畸变和降质，如成像、感测、传输及显示等过程都会造成图像的降质。 通常将造成图像质量下降的这类问题称为图像畸变，或称为退化（degradetion）。对一个退化的图像进行处理，使它恢复到原始目标的状态称为图像复原(Restoration)，它是处理由于一个或多个质量降级原因而记录下来的影像，使处理后的图像能更好地接近原始景物。 在遥感数字图像处理中，为了取得良好的处理效果，所处理的图像必须经过几何校正（几何粗校正和几何精校正）、辐射校正以及噪声抑制等处理后，才能根据实际待研究问题的需要进行诸如图像增强、分类的处理 。 遥感图像的降质主要可以归结为两大类：辐射失真和几何畸变。 图像退化与复原 图像复原的特点： （1）图像的退化是对整幅图像描述的，因而求解也是对整幅图像而言。 （2）为构造的模型求算一个最佳结果，数学上要求比较严谨。 （3）通过对原始目标比较来评价复原的结果。 第一部分 遥感图像的几何畸变 一、引言 二、引起遥感图像几何变形的影响因素 一、引言 几何畸变：图像像元在图像中的坐标与其在地图坐标系中的坐标之间的差异。 按照图像畸变的性质划分，几何畸变可分为系统性畸变和随机性畸变。 系统性畸变（内部）是指遥感系统造成的畸变，这种畸变一般有一定的规律性，并且其大小事先能够预测，例如扫描镜的结构方式和扫描速度等造成的畸变。 随机性畸变（外部）是指大小不能预测，其出现带有随机性质的畸变，例如地形起伏造成的随地形而异的几何偏差。 二、引起遥感图像几何变形的影响因素 1、传感器成像投影方式带来的变形 传感器有中心投影，全景投影，斜距投影以及平行投影等几种成像方式。地形平坦地区的中心投影和垂直投影没有几何畸变，但对全景投影和斜距投影则产生图像变形。 常把中心投影和平行投影（正射投影）的图像视为基准图像，而全景投影和斜距投影变形规律可以通过与中心投影或正射投影的影像相比较而获得。因此，航空像片的解译理论是各种遥感图像的解译基础。 （1）全景投影（线中心投影）变形 由于全景相机的像距保持不变，而物距随扫描角的增大而增大，因此出现两侧影像变形较大的现象，使整个影像产生全景畸变。 比例尺？ （2）斜距投影变形 斜距变形 侧视雷达采用斜距投影，它与摄像机中心投影方式完全不同。 斜距投影的变形误差为： 无变形 全景变形 斜距变形 航高 航速 俯仰 翻滚 航偏 2、传感器外方位元素变化的影响 传感器成像时的位置和姿态角 3、地形起伏的影响 R 地形起伏对中心投影造成的像点位移是远离原点向外变动，在雷达影像上是向内变动的。 4、地球表面