ENVI4.5中的正射校正说明

原文：http://www.gissky.net/Article/1687.htm

 在ENVI中能对绝大多数的高分辨率影像通过严格物理模型进行正射校正。

1、概述

ENVI4.5目前支持的正射校正包括两种模型：严格轨道模型（Pushbroom Sensor）和RPC有理多项式系数（Rational Polynomial Coefficient），如表1所示。包括ALOS/PRISM、ASTER、IKONOS、OrbView-3、QuickBird、SPOT1-5、CARTOSAT-1（P5）、FORMOSAT-2、worldview-1校正模型,即将推出的ENVI4.6还将增加GeoEye-1、RADARSAT-2、KOMPSAT-2、TerraSAR-X传感器模型。

传感器	模型	文件
ALOS/PRISM	RPC	RPC文件
ASTER	RPC	RPC文件
CARTOSAT-1(P5)	RPC	RPC文件
FORMOSAT-2	Pushbroom Sensor	星历参数文件(METADATA.DIM)
IKONOS	RPC	RPC文件（_rpc.txt）
OrbView-3	RPC	RPC文件(_metadata.pvl)
QuickBird	RPC	RPC文件(.rpb)
WorldView-1	RPC	RPC文件(.rpb)
SPOT5 Level 1A and 1B	Pushbroom Sensor	星历参数文件(METADATA.DIM)

表1传感器模型

    ENVI还具有根据星历表参数建立RPC文件来正射校正数据的功能（Map->Build RPCs）。也可以根据地面控制点（GCP）或者外方位元素（XS, YS, ZS, Omega, Phi, and Kappa）建立RPC文件，校正一般的推扫式卫星传感器、框幅式航空相片和数码航空相片。如图1为生成RPC文件面板。当获得的卫星数据提供的是轨道参数，诸如ALOS PRISM and AVINIR, ASTER, CARTOSAT-1,, IKONOS, IRS-C, MOMS, QuickBird, WorldView-1，也可以利用这个功能来生成RPC文件做正射校正。

图1生成RPC文件面板

2、正射校正简单操作说明

第一步、打开显示数据

   在主界面中，选择File-> Open External File，选择对应的传感器类型和文件格式。这里需要注意，当对SPOT5数据做正射校正时，数据格式要选择DIMAP格式。QuickBird和WorldView-1数据很多时候提供的是Tile形式的数据，这个时候可以选择Mosiic Tiled QuickBird Product。如果需要从影像或者矢量数据中选择控制点，还需要一并将参考数据源打开。

图2 打开数据文件

第二步、选择传感器校正模型

在主菜单中，选择Map-> Orthorectification，选择对应的传感器模型。这里有两种正射校正方式供选择，一是只利用数据自带星历参数而无地面控制点方式，二是利用地面控制点增加校正精度的方式。如果选择第一种方式，直接可以跳到第四步。如果选择第二种方式，在选择完正射校正的数据文件之后，进入第三步。

图3 选择校正模型

第三步、选择控制点

   ENVI提供选择控制点的方式很灵活，有三种方式供选择，默认的为键盘输入参考点，如图4所示。这种方式是在有基础测绘控制点或者野外实地测量条件下采用。

图4 键盘输入地面控制点

第二种方式是从影像上或者控制点，即在覆盖同一地区的标准影像上选择同名点。在选择3个点以上时，ENVI提供了预测点功能和自动寻找同名点的功能。如图5所示，利用自动寻找同名点的功能效率高，点的分布也很均匀。

图5参考影像上选择控制点

第三种方法是从矢量数据中获得控制点，如图6所示。

图6矢量数据上获取控制点

由于有了RPC或者严格的轨道模型，



第四步、输出结果

    在Ground Control Points Selection工具面板中，选择Options->Orthorectify File 输出校正结果。

    在输入结果的参数设置面板中，需要选择采样方法，DEM数据，投影参数，像元大小，输出文件。其中在DEM一栏中，有一个参数Geoid offset需要说明一下，DEM的高程值是绝对高程（地面点到大地水准面的距离），用于正射校正的RPC高程是位势高度geopotential height)，这种高度之间相差不大，填写这个参数可以提高一定的正射校正精度。这个参数可以通过

http://www.ngs.noaa.gov/cgi-bin/GEOID_STUFF/geoid99_prompt1.prl计算查询。

图7 输出正射校正结果参数设置面板

3、总结

    从以上说明可以看出ENVI的正射校正功能具有操作简单、灵活和支持的传感器多等特点。

    在校正精度方面，由于使用是严格轨道模型和RPC参数，从校正算法上和理论上讲，精度是很高的。但是，影响校正精度的因素很多，比如控制点（GPCs）的精度，控制点分布情况以及DEM的精度。要想给精度一个定量的评价，是比较困难的。