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。


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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。


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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。


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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。


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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。

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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。

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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。



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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。

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