自定义投影和地形图几何校正

Answer 1

在配准之前，要根据填图要求确定投影信息，根据实际情况，选择合适的投影。如果ERDAS IMAGING 中没有想要的投影信息，可以利用 “Custom”功能自定义投影参数。本次填图采用高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，北京 54 坐标系。具体过程和步骤按如下。

1)在视图 Viewer 中打开艾不盖地形图(* . IMG、* . JPG)。单击 Raster 菜单下的Geometric Correction(几何校正模块)，如图 3. 29 所示。或者在预处理模块 Data Prepartion中单击 IMAGE Geometric Correction 几何校正，如图 3. 30 所示，在 Set Geo Correction InputFile 对话框中选择需要校正的图像，如图 3. 31。在 Set Geo Correction Input File 对话框中，需要确定校正图像，有两种选择情况:

图 3. 29 几何校正模块

其一，首先确定来自视窗(From Viewer)，然后选择显示图像视窗(Select Viewer);

其二，首先确定来自文件(From IMAGE File)，然后选择输入图像(Input IMAGEFile)。

2)选择几何校正计算模型(Select Geometric Model)。打开 Set Geometric Model 对话框(图 3. 32)，在几何校正模型中选择 “多项式校正模型 Polynomial”，单击 OK，GeoCorrection Tools 对话框(图 3. 33)和 Polynomial Model Properties 对话框(图 3. 34)，对多项式和投影方法进行设置。

图 3. 30 数据预处理

图 3. 31 选择要校正的图像

图 3. 32 选择几何校正模型

图 3. 33 几何校正工具

校正模型有图像仿射变换、航空影像正射校正、Landsat 卫星图像正射校正、SPOT 卫星图像正射校正、多项式变换等几种方法。

3)对几何校正模型———多项式模型进行设置，多项式次方数为 1。

4)新建投影方式为高斯-克吕格，椭球体为 IUGG1967(北京 54)或 IUGG1975(西安 80)，单位为米，根据地形图左下角的坐标输入中央经线，设置偏移值，如图 3. 35 和3. 36 所示。结果如图 3. 37 所示。

5)启 动 控 制 点 工 具(Start GCP Tools)， 打 开 GCP Tool Reference Setup 对 话 框(图 3. 38)，确定采点模式为 Keyboard Only，直接从键盘上输入参考值，采点校正。

采点模式有: 视图模式、控制点文件模式、ASCⅡ码模式、数字化仪模式和键盘输入模式。

在地形图上选择地面控制点作为输入值，参考值直接从地形图上读取，进行校正(图 3. 39)。重复采点过程，直到满足精度要求为止。

6)设置重采样方法，点击校正按钮，校正图像。在 Geo Correction Tools 中点击 Resa-

图3.34 多项式模型对话框

图3.35 设置投影方式的单位

图像重采样(Resample the IMAGE)方法有以下三种:

Nearest Neighbor: 最邻近点插值法，将最邻近像元值直接赋予输出像元。优点是算法非常简单且保持原光谱信息不变; 缺点是几何精度较差，使校正后的图像亮度具有不连续性，表现为原来光滑的边界出现锯齿状。

图 3. 36 自定义投影方式之椭球体、中央经线和偏移值

图 3. 37 当前参考投影

Bilinear Interpolation: 双线性插值法，用双线性方程和 2 × 2 窗口计算输出像元值，优点是计算较为简单，且具有一定的亮度采样精度以及几何上比较精确，从而使校正后的图像亮度连续; 缺点是由于亮度值内插，原来的光谱信息发生了变化，而且这种方法具有低通滤波的性质，从而易造成高频成分(如线条、边缘等)的损失，使图像变得模糊。

Cubic Convolution: 立体卷积插值法，用立方方程和 4 × 4 窗口计算输出像元值，优点是不仅图像亮度连续以及几何上较精确，而且还能较好的保留高频部分; 其缺点是计算量大。

7)单击 OK，得到具有投影信息的图像，在视图中打开结果。

其余几幅地形图按照上述校正方法进行校正。

图 3. 38 采点模式和参考图像投影

图 3. 39 对地形图进行校正

上述地形图的校正采用的是 Keyboard Only，如果是图像-图像配准或图像-地图配准则需要分别在打开的两幅图像中选择同名控制点进行校正。