【技术类】ArcGIS 也能做正射校正

遥感专业出身的筒子们都清楚，遥感影像预处理重要的一步是进行正射校正。咱们再回顾一下什么是正射影像？所谓正射影像，指改正了因地形起伏和传感器误差而引起的像点位移的影像。　正射影像制作一般是通过在像片上选取一些地面控制点，并利用原来已经获取的该像片范围内的数字高程模型(DEM)数据，对影像同时进行倾斜改正和投影差改正，将影像重采样成正射影像。将多个正射影像拼接镶嵌在一起，并进行色彩平衡处理后，按照一定范围内裁切出来的影像就是正射影像图。正射影像同时具有地形图特性和影像特性，信息丰富，可作为GIS的数据源，从而丰富地理信息系统的表现形式。

    通常情况下，我们利用ENVI,Erdas等图像处理软件进行影像的正射校正，殊不知，ArcGIS也提供了影像的正射校正工具，而且方便好用。校正工具位于ArcToolbox——>Data Management Tools——>Raster——>Raster Processing——>Create Ortho Corrected Raster Dataset。

                               

               

    根据需要，设定参数，即可完成影像的正射校正，不过在这里，想和大家一起来加深几个概念。

1、RPC参数：

    这里待校正影像需要具备RPC（rational polynomial coefficients）参数，RPC模型的实质是有理函数纠正模型(Rational Function Model - RFM) ,是将像点坐标( r, c)表示为以相应地面点空间(X, Y, Z )为自变量的多项式的比值。有理多项式模型代替相机模型，用以拟合内外方位元素做正射影像处理的时候是否一定要用到RPC？不同的RPC用来拟合不同的瞬时像机姿态。RPC随影像而不同。无RPC的影像无法用于测绘。

2、Geoid选项

    也就是上图中红色框子中的选项，当选择DEM校正模型时，该选项可选。那什么是Geoid呢？我们先来了解一下。Geoid 为影像拍摄的平均海平面高度，Geoid offset为大地水准面超过影像拍摄的平均海平面的高度。

                       

 

    这个时候问题就来了，在校正过程中，什么时候该执行Geoid选项呢？这要结合影像本身与DEM所采用的高程基准是orthometric 还是ellipsoidal heights。orthometric height为真实地表面与影像拍摄平均海平面之间的高度。（http://en.wikipedia.org/wiki/Orthometric_height）ellipsoidal heights为大地高，即指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离，是大地地理坐标（B，L，H）的高程分量H。为根据下图所示进行参数设置。

                       

    那接着又是另外一个问题，我们怎么知道影像和DEM采用哪种高程基准呢？最简单也最直接的方式，查看影像的元数据信息，如果元数据中没有提供信息，可以直接询问数据提供商。通常情况一下，采用的是orthometric标准。许多高程数据，如SRTM, NED, GMTED, etc等都采用orthometric标准。常用的参考椭球是 WGS84。
  
    简要做个总结：
   1、ArcGIS里是需要影像有rpc参数的
   2、RPC参数功能其实就是把影像上的像点坐标转换成空间上的（X,Y,Z）
   3、DEM数据用来对影像同时进行倾斜改正和投影差改正
   4、要是没有Z坐标没有办法和dem结合进行正射校正
   5、Geoid选项根据影像本身与DEM高程基准而定

    小工具小常识，希望对大家有所帮助~