遥感影像精确几何校正及精度评价方法转.pdfVIP

遥感影像精确几何校正及精度评价方法转--第1页

遥感影像精确几何校正及精度评价方法

转

一般地，卫星影像数据采集加工至用户手中，仅是张单纯的图片，并没有

用户需要的坐标和投影。通常需要先将其进行数据融合，以获得视觉上最佳的

自然彩色影像和需要的空间几何精度，然后再以融合后的数据作为校正单元来

进行几何精校正。可用于校正的软件平台和方法很多，如：加拿大阿波罗公司

的PCI，法国SPOT公司的GeoImage等。我们以美国资源环境研究所(ESRI)的

ERDASImagine评测版软件为遥感影像的处理平台，用多项式数学方法进行几

何校正实验，并采用解析分析的数学方法来进行校正的精度评价。图1.遥感影

像校正流程图1.确定校正单元与参照影像本实验以融合后的卫星遥感数据为校

正单元，以正射航空相片为坐标参照系，在分辩率为0.2米的航空正射影像上

选取校正控制点，实现卫星影像的几何精校正。2.选择并启动ERDASIMAGINE

几何校正模块校正前要在ERDASIMAGINE几何校正模块中设置好多项式模型参

数及投影参数。在本次实验中，我们先舍弃DEM数据，对多景位于平坦地区的

卫星影像选取二次多项式进行校正，个别处于起伏地区如山地和河流的卫星影

像，则选取三次或四次多项式，处于更为复杂地形的卫星影像，则选择Rubber

Sheeting线性、非线性变换算法来进行相应的几何校正，以检验在无DEM数据

可资使用的情况下的几何精确纠正方法。必要时，还是要引入DEM数据来辅助

几何校正。3.控制点采集的要领3.1.控制点的布设控制点的布设的原则一般要

把握两点：一是要尽可能地均匀，一般规则遥感影像的前4~9个控制点要将整

个影像控制在一个规则的坐标范围内，概括地把校正控制点范围确定好，以方

便后续控制点的采集。这样，控制点的点位中误差往往会控制到最小，每个控

制点的几何残差也容易校正，我们称这种控制点布设方法为边廓点，即四边

形点位布设。方法如图2：图2.左屏为卫星影像，右屏为航空影像当影像不是

一个很规则的几何图形时，要尽可能地将它用控制点分成几个规则的几何图形，

然后分块进行控制点的采集。但这并不是说把每块独立起来，还要保证整体点

位均匀。在不规则影像的边缘，尽量的布放控制点，从而控制住影像的边缘，

来更好的控制整体。总之在选取控制点的时候，要把握整体，整体把握住后再

对局部均匀地选择控制点。3.2.点位布设顺序进行选取控制点的时候要注意点

遥感影像精确几何校正及精度评价方法转--第1页

遥感影像精确几何校正及精度评价方法转--第2页

和点之间的排放顺序。在局部选取控制点的时候千万不要盲从，看到拐角、交

叉等地形就放点，这样的结果只能是局部校正得比较好，但从整体来看就不理

想。点密而不均、量多而无序起不到好的效果。所谓有序布点，就是让控制点

按照一定的顺序排列，当然这种顺序不是唯一的，可以是从左到右、从上到下，

从中心到四周，从左上到右下等等，要根据影像的图面要素特征来选取适合的

控制点布放顺序。不同的顺序最后的校正的结果是有所不同的。如：对于平原

来说，可以在选好边廓点后按照从左到右、从上到下的顺序来选取控制点。图

3.控制点布设顺序选点时要选择没有变化的相同区域，如明显的道路交叉路口、

建筑物或构筑物的边角等等。因为遥感影像与航片有时相差异，成像时的太阳

高度角、方位角、大气等条件也不尽相同，因此同样的建筑物或其它具有明显

高程差的地物上不宜放置控制点，以避免像差带来的几何误差，保证点位的精

准度。如图4：图4左屏为卫星影像，右屏为航空影像一般来说，采用多项式

数学模型时，控制点个数与多项式阶项n及地形情况有密切关系。控制点个数

最少应2倍于(n+