ENVI学习总结（四）——图像正射校正

远方~ · 发表于 2020-9-16 15:09

4.图像正射校正4.1 内容介绍

ENVI 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 1.1 所示。包括 ALOS/PRISM、ASTER、IKONOS、OrbView-3、QuickBird、SPOT1-5、CARTOSAT-1（P5）、 FORMOSAT-2、worldview-1、GeoEye-1、KOMPSAT-2 等校正模型。 ENVI 还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。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 等，也可以利用这个功能来生成 RPC 文件做正射校正

4.2 详细操作步骤

下面以Quickbird影像为数据源学习卫星影像的正射校正过程。分别在ENVI5.x和ENVI Classic下操作。

4.2.1 ENVI 5.3 正射校正

当我们在进行正射校正时，如果没有控制点或控制点需要手动输入时，可以采用 ENVI 5.x进行操作。用到的工具为流程化工具/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow

第一步：打开数据

（1）在 ENVI 5.x 中选择菜单 File > Open As > QuickBird，在弹出的对话框中选择文件“...\数据\QuickBird008.TIL”如图4.1.1；

图4.1.1 数据打开，查看 RPC 信息

（2）打开 Data Manager（如上图所示），可以看到 ENVI 自动识别 QB 数据的 RPC 信息。

（3）打开 DEM 数据“...\数据\QuickBird\phoenix_DEM_subset.tif”；

（4）在 Toolbox 中，打开/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow；

（5）在弹出的 File Selection 对话框中，Input File 选择输入文件，DEM File 选择 DEM 数据，如下图4.1.2所示，点击 Next 进入下一步；

图4.1.2 RPC 正射校正选择输入文件和 DEM 文件

第二步：选择控制点/设置参数

（6）由于本次操作没有进行 GCPs 的输入，可以直接选择 Advanced 选项卡，设置输出像元大小、重采样方法等参数，如下图所示；建议启用 Geoid Correction 设置项，可以在很大程度上提高 RPC 模型的水平和垂直精度。PRC 正射校正流程化工具使用 Earth Gravitational Model (EGM) 1996 来进行大地水准面校正，自动确定偏移量。如果有实测 GCPs，可以切换到 GCPs 选项卡，在工具栏选中图标，在图像中添加实测 GCP 同名点，然后在右侧表格中输入如下信息，然后继续添加 GCP 即可。

（7）参数和控制点设置完成后，可以点击流程化工具左下角的“Preview”进行结果预览，

如图4.1.3所示；

图4.1.3 控制点输入与参数设置页面

（8）最后切换到 Export 选项卡，设置输出文件路径，点击 Finish 即可。如图4.1.4

图4.1.4 预览正射校正结果

4.2.2 ENVI Classic 正射校正

当我们的 GCPs 是从标准图像或矢量中获取时，建议使用 ENVI Classic 进行正射校正。下面我们以同样的例子数据介绍 ENVI Classic 正射校正的详细步骤。

第一步：打开数据

（1）开始>程序>ENVI5.1 >Tools>ENVI Classic;

（2）打开待校正 Quickbird 数据。选择 File > Open External File > Quickbird > GeoTIFF，选择 “\数据\QuickBird\005606990010_01_P008_MUL\05JUL11182931-M1BS-005606990010_01_P008.TIF”；

（3）打开参考数据。菜单 File > Open Image File ，选择文件“\数据

\QuickBird\BaseImage.dat”；

（4）打开DEM数据。菜单 File > Open ，选择文件 “ \数据

\QuickBird\phoenix_DEM_subset.tif”；打开后的波段列表如下图4.2.1所示。

图4.2.1 打开的波段列表

（5）将参考数据与 DEM 文件进行绑定，方便后续控制点高程的导入。在标准文件

BaseImage.dat 文件名上点击右键，选择 Edit Header…，在弹出的对话框中选择 Edit

Attributes > Associate DEM File…（如下图4.2.2所示），选择“phoenix_DEM_subset.tif”即可，点击 OK。绑定后将 DEM 显示在三视窗内，双击鼠标取值可以同时看到 DN 值和 DEM值；

图4.2.2 绑定 DEM 方法

第二步：选择控制点

（6）将待校正和参考数据均显示在三视窗内，本例中参考数据窗口为 Display #1，待校正数据窗口为 Display #2。然后选择菜单 Map > Orthorectification > QuickBird > Orthorectify Quickbird with Ground Control，在弹出的对话框内选择待校正文件对应的窗口编号，自动弹出控制点选择面Ground Control Points Selection；

（7）在 Ground Control Points Selection 面板中，单击 Change Proj...按钮，修改控制点坐标系与参考数据的坐标系一致如图4.2.3；

图4.2.3修改地面控制点坐标信息

（8）在待校正和参考数据的窗口内选择同名点（如下图），然后在参考数据窗口右键选择 Pixel Locator 菜单，点击 Export 按钮（如下图所示），将参考数据上的控制点信息自动输出到 Ground Control Points Selection 面板，点击 Add Point 按钮添加控制点如图4.2.4和图4.2.5所示；