基于ERDAS软件对QuickBird影像的正射纠正

测绘与空间地理信息

GEOMATICS&SPATIALINFORMATIONTECHNOLOGY

Vol.32,No.6Dec.,2009

基于ERDAS软件对QuickBird影像的正射纠正

赵丽荣,王

丹

(吉林省地理信息工程院,吉林长春130051)

摘要:对于普通影像纠正,传统的纠正模式是多项式纠正,对于高分辨率卫星遥感影像,则采取高精度的纠正方式。本文主要针对QuickBird影像,基于ERDAS软件,采用正射纠正,其校正模型加入了RPC轨道参数和DEM高程模型,从而大大提高了几何精度。

关键词:高分辨率遥感影像;QuickBird影像;正射纠正中图分类号:TP75　　　文献标识码:B　　　文章编号:1672-5867(2009)06-0144-02

Ortho-rectificationofQuickBirdImageBasedonERDASSoftware

ZHAOLi-rong,WANGDan

(JilinInstituteofGeomaticsEngineering,Changchun130051,China)

Abstract:Forthecommonimagerectification,thetraditionalrectificationmodeisbaseonpolynomialfunction.Butinregardingtothehighresolutionsatelliteremotesensingimage,itadoptshighprecisionrectificationmode.AimingattheQuickBirdimage,basedonER2DASsoftware,thispaperdiscussedtheOrtho-rectificationwiththecorrectionmodelintegratedwiththeRPCorbitparametersandDEMmodel.Themethodgreatlyenhancedthegeometricaccuracyofrectification.Keywords:highresolutionremotesensingimage;QuickBirdimage;Ortho-rectification

0　引　言

近年来,高分辨率遥感影像为数字地形图和农、林、应急系统等方面的专题制图应用提供了重要的数据源。由于卫星平台的轨道高度、飞行速度和传感器的瞬时视场角决定了影像的几何特征,卫星平台的稳定性严重影响影像的几何精度。传感器与地面之间的几何关系直接影响影像的质量。由于这样那样的误差,卫星影像不能直接应用于地理信息系统底图。因此,高分辨率遥感影像需要精确纠正处理。QuickBird影像是目前分辨率较高、性能较优的影像,其全色空间分辨率为0.61m。ER2DAS软件是美国Leica公司开发的遥感图像处理系统,它以其先进的图像处理技术、友好灵活的界面和操作方式、面向广阔应用领域的产品模块、服务于不同层次用户的模型开发工具以及高度的RS/GIS集成功能,成为全球遥感领域最受欢迎和最富竞争力的软件系统,本文即基于ERDAS软件针对吉林省农安地区的QuickBird影像进行正射纠正。

标系,对其纠正所需的数据,如矢量和DEM,其坐标系都是高斯投影西安80坐标系,如果直接进行纠正,所得结果的误差会很大,为了提高纠正精度,一般将所需DEM和矢量转到UTM投影和WGS-84坐标下,进行正射纠正,纠正后将影像再转回高斯投影、西安80坐标系下,其精度很高,一般都会满足各种用图的需要。

2资料准备

1精度要求

一般QuickBird的影像都是UTM投影、WGS-84坐

对于QuickBird影像进行正射纠正需要的资料为影像

的RPC参数、覆盖本图幅的DEM数据,根据纠正方法确定所需要的矢量,本次纠正我们选择的方法是利用外业控制点进行QuickBird影像的正射纠正。这种办法操作起来比较复杂,但得出的结果却最好,精度最高。

将DEM转成ERDAS所指认的GRID格式,改写DEM的头文件,然后进入ARCINFO软件中,将所有的DEM拼成一幅DEM。注意,拼幅的DEM数据一定要能够覆盖整幅影像,否则可能造成DEM无法参与,或者没有参与的部分产生扭曲,直接影响最终的纠正结果。

在ARCMAP软件里,将DEM的投影由原来的高斯投影西安80坐标系转到UTM投影WGS-84坐标系。

接着着手准备外业控制点采集,采集之后同法转换

收稿日期:2009-10-16

作者简介:赵丽荣(1977-),女,吉林松原人,助理工程师,学士,2006年毕业于吉林大学测量学专业,主要从事地图编制工作。

第6期赵丽荣等:基于ERDAS软件对QuickBird影像的正射纠正145

投影,使得相匹配的影像、DEM和外业控制点保证在同一投影下。

对于大面积的制图,可以将同一个条带的QuickBird基础影像新产品拼接进行条带处理,以此来提高精度,减少对GCP的需求,省去一些辐射校正和几何校正步骤,从而缩短生产周期,降低生产成本。在本实验中主要将本条带的影像全部拼接在一起进行纠正。

4精度验证

3纠　正

在ERDAS软件中,打开DataPrep模块,使用ImageGeometricCorrection纠正功能,打开影像,这时会弹出一个对话框,让我们选择以何种类型纠正,如IKONOS,QuickBird,WorldView,SPOT等,不同的影像必须采取不同的方式纠正,否则最终结果不是最佳。一般用多项式纠正比较多,但是对于QuickBird影像,就必须选择QuickBir2dRPC方式纠正。这时需要给出该影像的RPC参数,在高程模型中调入DEM文件。在Projection选项中,加入纠正的投影信息,即UTMWGS-84North,分带信息以农安地区为例应该是UTMZone52(Range126E-132E)。最后选择纠正方法,纠正方法有多种,我们选择根据已输入的外业控制点进行纠正。当界面弹出影像和外业控制点的窗口和下面的点位信息及误差窗口时,我们就可以选点了。

纠正选点的原则是首先从影像四角选取,一般采取品字形排列,选取的位置尽量在道路交叉口、房角、水渠一角、地界交汇处等。在本例中,点是外业选取好的,按照调绘片及点号在影像和矢量中找到相应的位置打点就可以了。

点位选取完毕之后,计算中误差,并比较中误差。如果有中误差超限的点,可以适当移动使其误差减小或者在不影响整体布点的情况下删除该点。全部点位选取结束,检查合格,满足限差要求,这时就可以纠正了。

纠正时信息要认真细致地输入,否则会影响最终的纠正结果。例如,输出时给出影像的新文件名,在Prsam2pleMethod项选择双线性内插式,在模式上选择忽略无数据区域模式,就可以纠正了。

(上接第143页)

将纠正后的影像进行投影转换,由UTM投影WGS-84坐标系转回高斯投影西安80坐标系。

在DaTaPrep中选择Reprojectimages,进行投影转换,转完之后,将纠正后的影像打开,同时加入本地区的矢量数据(SHP文件),套合影像,用以验证纠正精度。如果精度不足,就要查出原因,需要重新纠正,重新验证,直到精度满足要求为止。

如果纠正后影像出现了暗红色,是因为纠正的时候选择了NearestNeighbor方式。

如果纠正后影像是黑色,周围是黑白相间的点,则说明DEM的范围不足。

如果输入的信息全部正确,但用图时还是无法显示,可以进入Photoshop,打开影像,调节色阶、对比度和色相,通道改为8bit,这时影像就可以正常使用了,意味着对于QuickBird影像的正射纠正成功。

5结束语

正射纠正的校正模型考虑了成像条件引起的影像内部的几何变形和投影系统,如卫星星历参数、姿态等,及外部数据即少量的地面控制点GCP。另外,还使用数字高程模型DEM来消除因地形起伏导致的“视差”。所以,基于ERDAS软件对Quickbird影像进行正射纠正是十分理想的。

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-122.

[责任编辑:王丽欣]

4　结束语

综上所述,城市管理网格化在城市科学管理方面具

有广阔的拓展空间,其在功能设定、理念确立、组织设计、方法设计、激励约束机制设计、管理对象精确化、信息技术的应用等方面,都迈出了一大步。网格化管理就是从细节做起,真正实现科学化的无缝精细管理,而因新模式带来的管理方式的巨大变革,将在人力、物力、财力等诸多方面,大大降低城市管理的行政成本。

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[编辑:宋丽茹]