[ENVI] 遥感图像几何校正及示例

几何校正

1. 系统性几何畸变：传感器本身引起的
   地面卫星接收站已完成
2. 非系统性几何形变：传感器平台高度、姿势；曲率；空气折射；地形等等

几何校正：利用地面控制点和集合校正数学模型来校正非系统因素产生的误差，由于校正过程中会将坐标系赋予图像数据，所以此过程包括了地理编码。

基于自带定位信息的几何校正 低分辨率

对于重返周期短、空间分辨率较低的卫星数据，如AVHRR、MODIS、SeaWiFS等，地面控制点选择有难度。
这是，可以利用卫星传感器自带的地理定位文件进行几何校正，校正精度主要受地理定位文件影像。

1. 已有传感器工具的数据可用工具校正，以下以MODIS为例。
2. 没有模型的数据用GLT方法校正，以下用风云三号为例。

基于GLT几何校正法：输入几何文件，生成一个GLT查找表，初识像元在最终输出后的地理位置。
GLT(Geometry Lookup File)：地理查找表

MODIS数据为例

基于已有工具

1. 使用OpenAs打开数据文件：[File]–>[OpenAs]–>[EOS]–>[MODIS]–>数据选择(.hdf)
   [Data Manager]可查看：Emissive发射率、Radiance辐射率、Reflectance大气表观反射率、Longtitude，Latitude，Quality地理参考信息
2. 选择校正模型：[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Georeference by Sensor]–>[Georeference MODIS]
3. 选择进行几何校正的文件：选择大气表观反射率Reflectance
4. 参数设置：UTM(Projection)、WGS84(datum)、Perform Bow Tie Correction是否消除蝴蝶效应
5. 校正参数，输出

叠加到Google Earth查看校正结果：
[Toolbox]–>[SPEAR]–>[SPEAR Google Earth Brigde]

风云三号数据为例

基于GLT的国产卫星校正方法

1. 打开数据Open，风云三号(.he5)，进入[HEF5数据集选择面板]
2. 选择表观发射率信息EV_RefSB，打开
3. 同样方法，再打开Latitude、Longitude位置信息
4. 生成GLT地理查找表文件：[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Build GLT]
5. 分别选择X(Longitude),Y(Latitude)数据
6. 上下都选择Geographic Lat/Lon
7. Output Rotation旋转角度，设置为0。输出GLT
8. 利用GLT文件进行几何校正：[Toolbox]–>[Geometric Correction]–>[Georeference from GLT]
9. 分别输入GLT，与带校正影像(EV_RefSB数据)。输出

遥感图像的几何校正 中等分辨率

针对中等分辨率图像的几何校正

图像校正(Rectification)：借助一组控制点，对一幅图像进行地理坐标的校正。

地面控制点：找到待校正图像上的点对应真实的坐标值

图像选点原则：

1. 选取图像上易分辨且较精细的特征点：道路交叉点，河流弯曲或分叉处，海岸线弯曲处，飞机场，城廓边缘等
2. 特征变换大的地区需要多选
3. 图像边缘部分一定要选取控制点
4. 尽可能满幅均匀选取

数量原则：

1. 在图像边缘处，在地面特征变换大的地区，需要增加控制点
2. 最小控制点(n+1)²（n为多项式次数）。保证一定数量的控制点，不是控制点越多越好，如一景TM的控制点数量在30-50左右

误差计算：RMSError = sqrt( (x1-x)²+(y1-y)² )
以下实验控制在5以下

重采样方法：

1. 最近邻法
   
2. 双线性内插法
   
3. 三次卷积
   

几何精校正流程图：

Image to Image

以一幅影像作为参考影像，校正另一幅
使用ClassicENVI

1. 打开两个文件（待校正与参考影像）
2. [Map]–>[Registration]–>[Select GCPs:Image to Image]–>选择Base Iamge(参考影像)、Warp Image(待校正影像)
3. 选择控制点：两张图选择十字丝–>Add Point
   [Predict]根据之前的点来找到这个点大概的位置
4. 自动找点：[Options]–>[Automatically Generate Tie Points]–>选择波段匹配(一般选Band5，信息量大一些)–>参数设置
5. 查看RMS>5，删除RMS较大的点：[Show List]–>选取点–>delete
6. [Options]–>[Warp File(as Image to Map)]
   Warp File：warp file变为base file的分辨率
   Warp File(as Image to Map)：可选择分辨率

Image to Map

为Image赋予坐标，为控制点输入坐标方式
使用Classic的ENVI

1. 打开待校正图像与参考图像
2. [Map]–>[Registration]–>[Select GCPs:Image to Map]
3. 选择坐标系信息Beijing_1954_GK_Zone_20
   有N(Beijing_1954_GK_Zone_20N)是带代号的坐标系，没有N是不带代号的坐标系
4. 选择像元大小，1:5万的地形图选择4m(X),4m(Y)保真度最好
5. 控制点选择：十字丝确定–>输入坐标–>Add Point
6. [Options]–>[Warp File]–>选择待校正影像–>[OK]–>选择相关参数（校正方法，重采样方法）。输出

ENVI图像自动配准功能

http://blog.csdn.net/summer_dew/article/details/78455345

ENVI官方教程：

1. 几何校正：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102v1it.html
2. 基于自带定位信息的集合校正：http://blog.sina.com.cn/s/blog_764b1e9d0102v1hh.html