遥感原理与应用-自定义坐标系与遥感影像校正

写在前面

因为要写实验报告，顺便就复制粘贴到博客里面来了。实验报告内容具体步骤可能有问题，毕竟我想偷懒。

实验内容与步骤

自定义坐标系

（1）添加椭球体
1. 打开ENVI安装目录，找到ellipse.txt文件位置。我的路径如下：E:\Program Files\Exelis\ENVI51\classic\map_proj\ellipse.txt

2. 打开文件，在文件末尾按照 <椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>的语法添加三行，如下：
Krasovsky,6378245.0,6356863.0
IAG-75,6378140.0,6356755.3
CGCS2000,6378137.0,6356752.3

3. 添加完，保存并关闭

（2）添加基准面

修改文件 datum.txt，语法为<基准面名称>,<椭球体名称>,<平移三参数>。
这里将下面三行添加在 datum.txt 文件末尾，保存关闭即可。最终效果如下： D_Beijing_1954, Krasovsky, -12, -113, -41
D_Xian_1980,IAG-75,0,0,0
D_China_2000,CGCS2000,0,0,0

（3）定义坐标系
打开 ENVI Classic，选择 Map > Customize Map Projection 工具
在弹出的 Customized Map ProjectionDefinition 对话框内填写如图所示参数，其中Projection Name 保持与 ArcGIS 中的名称一致，为Beijing_1954_GK_Zone_20N
选择 Projection > Add New Projection…，保存投影坐标系；
选择 File > Save Projections…，在弹出对话框中点击 OK，将新建坐标系保存在map_proj.txt 文件内，以便下次启动 ENVI 后依然可以使用。

（4）使用自定义坐标系
按照上面的步骤添加一个北京54坐标系，上面已经添加过了
打开文件“…\数据\f49e011021.img”，在 Available Bands List 中右键点文件列表下的 Map Info，选择 Edit Map Information…；
在弹出的 Edit Map Information 对话框中点击 Change Proj…按钮，选择新建好的北京54 坐标系，点击 OK。ENVI 将自动为 f49e011021.img 的头文件中添加 Map Info，识别结果如下图所示。

（5）将北京 54 坐标系转换为 2000 坐标系
按照（3）的步骤，添加2000坐标
进行投影转换，选择 Map > Convert Map Projection 工具，选择输入文件f49e011021.img（已经定义为北京 54 坐标系），点击 OK；
在弹出的 Convert Map Projection Parameters 对话框中点击 Change Proj…按钮，选择新建的 2000 坐标系，点击 OK；
在 Convert Map Projection Parameters 面板右侧修改转换参数（如下图所示），选择输出路径，点击 OK 即可。
投影转换结果如图所示

（6）使用 ArcGIS 国内坐标
文件夹“map_proj“直接替换ENVI安装目录下Map_proj文件夹内的三个文件。Map_proj文件夹中包括球体定义文件（ellipse.txt）、基准面定义文件（datum.txt）和地图投影文件（map_proj.txt）。
重启动ENVI，在使用坐标的地方就可以看到完整的国内坐标系了，命名完全与ArcGIS一致。

遥感影像校正

【1】打开文件，选择：File--Open Image File--taian-drg.tif文件打开，并Load Display，显示图层。

【2】启动几何校正模块
选择—Map—Registration--Select GCPs:Image to map，打开几何校正模块，Beijing_1954_GK_Zone_20，X/Y Pixel Size分别输入 4，单击 O K，打开 Ground Control Points Selection 面板

【3】 Displsy 视图中，定位到左上角第一个公里网交互处，从图上读取 X：20501000，
Y：4003000，填入在 Image to Map Registration 面板中的 E 和 N，单击 Add Point 按钮，增加第一个控制点。

在 Displsy 视图中，向右平移 10 个公里网，即到 X：20511000 处，在 Image to MapRegistration 面板中 E：20511000 和 N：4003000。单击 Add Point 按钮，增加一个控制点

【4】选择3 个点时候，Pretict 按钮亮起，可以在 E 和 N 中输入坐标，单击 Pretict 按钮自动在图上大致定位，同样的方法，在图上均匀添加 25个控制点。

【5】在 Ground Control Points Selection 上，选择 Options--Warp File，选择校正文件
taian-drg.tif，点击 OK。在校正参数面板中，校正方法选择多项式（2 次）。重采样选择 Bilinear，背景值（Background）为 0。选择输出路径和文件名，单击 Ok 按钮。

【6】校正完成

Landsat5影像几何矫正

【1】打开并显示图像文件
打开File--Open Image File，将 SPOT（bldr_sp.img）和TM 图像（bldr_tm.img）文件打开，并分别在 Display 中显示两个影像。

【2】启动几何校正模块：Map—Registration--Select GCPs:Image to Image，打开几何校正模块。选择显示 SPOT 文件的 Display 为基准影像（Base Image），显示 TM 文件的 Display 为待校正影像（Warp Image），点击 OK 进入采集地面控制点

【3】采集地面控制点在两个 Display 中找到相同区域，点击 Add Point
按钮，将当前找到的点加入控制点列表。

【4】用同样的方法继续寻找其余的点，当选择控制点的数量达到 3 时，RMS 被自动计算。

【5】这时Predict 按钮可用，选择 Options>Auto Predict，打开自动预测功能。这时在 Base Image（Spot 影像）上面定位点，Warp Image（TM 影像）上会自动预测区域。

【6】当选择一定数量的控制点之后（至少 3 个），可以利用自动找点功能。Ground Control--Points Selection 上，选择 Options--Automatically Generate Points，选择 band5，点击 OK，弹出自动找点参数设置面板，设置 Tie 点的数量为 50，Search WindowSize 为 131，其他选择默认参数，点击 OK。

【7】点击 Ground Control Points Selection 上的 Show List 按钮，可以看到选择的所有控制列表，
如下图所示。选择 Image to Image GCP List 上的 Options>Order Points by Error，按照 RMS值有高到底排序

【8】总的 RMS 值小于 1 个像素时，完成控制点的选择。点击 Ground Control Points Selection面板上的 File>Save GCPs to ASCII，将控制点保存。

第四步：选择校正参数输出
Warp File (as Image Map)
【1】在 Ground Control Points Selection 上，选择 Options> Warp File (as Image to Map) ，
选择校正文件(TM 文件)。
【2】在校正参数面板中，默认投影参数和像元大小与基准影像一致。
【3】投影参数保持默认，在 X 和 Y 的像元大小输入 30 米，按回车，图像输出大小自动
更改。
【4】校正方法选择多项式（2 次）。
【5】重采样选择 Bilinear，背景值（Background）为 0.
【6】Output Image Extent：默认是根据基准图像大小计算，可以做适当的调整。
选择输出路径和文件名，单击 Ok 按钮。

第五步：检验校正结果
检验校正结果的基本方法是：同时在两个窗口中打开图像，其中一幅是校正后的图像，一幅是基准图像，通过地理链接（Geographic Link）检查同名点的叠加情况。
在显示校正后结果的 Image 窗口中，右键选择 Geographic Link 命令，选择需要链接的两个
窗口，打开十字光标进行查看，如下图所示。
或者直接在 ENVI5 新界面下打开两幅图像进行对比