高分一号PMS相机多光谱和全色数据预处理

高分一号（GF-1）的P/MS相机可以获取包括8米多光谱和2米的全色图像。其中8米的多光谱包括蓝、绿、红、近红外4个波段。GF-1还配置4台分辨率为16米的多光谱中分辨率宽幅相机，拥有800km幅宽。

    和其他国产数据一样，如资源三号、资源一号02C等，在ENVI中完全支持利用提供的RPC文件进行正射校正等处理，处理流程和资源三号、资源一号02C基本一样。

注：本文主要在ENVI5中操作。

 

1. 图像打开

 

   在ENVI5中，选择file->Open，直接选择.tiff 文件打开。可以看到ENVI自动识别了相应的RPC文件（.rpb），数据的储存顺序是BIP。

   在图像显示窗口中，根据RPC文件对图像进行了几何定位。通过透视窗口对比全色和多光谱的几何位置，Y方向有一定的位置偏移，X方向位置偏移较大。

 

2. 正射校正

 

• ENVI5中

(1)  启动Toolbox/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow。

(2)  第一步骤：选择图像文件和dem文件

(3)  第二步骤：正射校正参数设置，包括控制点选择、输出像元大小、重采样方法、输出路径等。

控制点：无

Pixel size：8

Image resample：Cubic Convolution

(4)  单击Finish，执行正射校正。

全色图像的正射校正使用相同的方法。

注：ENVI5中的正射校正工具优点是流程化操作，缺点是没法设置输出的结果的投影参数。使用ENVI Classic中的Map- > Orthorectification -> Generic RPC and RSM完成正射校正。

 

图1：正射校正参数设置

   打开全色和多光谱正射校正结果，两个结果都是在无控制点、利用RPC文件做的正射校正，可以看到几何位置在视觉上没有偏差，叠合的非常好。说明其几何定位精度非常的好。

•  ENVI5 Classic或者ENVI4.8中

    在ENVI中，选择file->Open Image File，直接选择.tiff 文件打开。在波段列表中可以看到ENVI自动识别了相应的RPC文件。

    ENVI自动识别了RPC文件，直接选择ENVI中的正射校正菜单进行正射校正。由于缺少控制点信息这里直接使用无控制点正射校正功能。

    (1)   在ENVI中，选择Map > Orthorectification > Generic RPC and RSM > Orthorectify using RPC or RSM。在文件选择对话框中选择文件。

    (2)   在Orthorectify参数面板中，如下图的参数设置。输出像元大小从经纬度转换过来有一定的误差，可手动更改。

    (3)  单击OK执行正射校正。

 

3. 图像融合

 

    在ENVI5中，启动Toolbox/Image Sharpening/Gram-Schmidt Pan Sharpening，分别选择正射校正好的多光谱和全色图像，如下图设置参数。

 

图2：Pan Sharpening参数面板

    融合结果在色彩上保留了多光谱的特点，纹理上保留全色图像的特点。