遙感影像校正課件

遙感影像校正課件遙感影像校正概述遙感影像變形原因及分析遙感影像幾何校正遙感影像輻射校正遙感影像正射校正遙感影像校正案例分析contents目錄01遙感影像校正概述遙感影像校正定義為通過一定的數(shù)學(xué)模型，對(duì)原始遙感影像進(jìn)行幾何變換、輻射修正和光譜校正等操作，以消除各種誤差和畸變，提高遙感影像的質(zhì)量和精度。遙感影像校正的意義在于提供高質(zhì)量的遙感影像數(shù)據(jù)，提高遙感信息提取的精度和可靠性，為土地資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市規(guī)劃等領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)。定義與意義遙感影像校正的基本原理是通過對(duì)已知的參考數(shù)據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，建立一定的數(shù)學(xué)模型，將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和修正，以獲得準(zhǔn)確、可靠的遙感影像數(shù)據(jù)。遙感影像校正主要包括幾何校正、輻射校正和光譜校正等三個(gè)基本方面。幾何校正主要是對(duì)影像進(jìn)行幾何變換，消除幾何畸變和投影誤差；輻射校正主要是對(duì)影像進(jìn)行輻射修正，消除輻射畸變和光照條件的影響；光譜校正主要是對(duì)影像進(jìn)行光譜增強(qiáng)，提高影像的光譜分辨率和可識(shí)別性。校正的基本原理直接線性變換法是一種基于直接線性變換的輻射校正方法，通過建立一定的數(shù)學(xué)模型，對(duì)原始影像進(jìn)行輻射修正和修正。多項(xiàng)式擬合法是一種基于多項(xiàng)式擬合的輻射校正方法，通過建立一定的數(shù)學(xué)模型，對(duì)原始影像進(jìn)行輻射修正和修正。常用的遙感影像校正方法包括多項(xiàng)式校正法、共線方程法、直接線性變換法、多項(xiàng)式擬合法、最小二乘法等。其中，多項(xiàng)式校正法和共線方程法是最常用的幾何校正方法之一，直接線性變換法和多項(xiàng)式擬合法是最常用的輻射校正方法之一。多項(xiàng)式校正法是一種基于多項(xiàng)式擬合的幾何校正方法，通過將原始影像與參考影像進(jìn)行比較，建立一定的數(shù)學(xué)模型，對(duì)原始影像進(jìn)行幾何變換和修正。共線方程法是一種基于共線方程的幾何校正方法，通過建立一定的數(shù)學(xué)模型，對(duì)原始影像進(jìn)行幾何變換和修正。常用的遙感影像校正方法02遙感影像變形原因及分析由于鏡頭、相機(jī)等光學(xué)元件的幾何形狀、相對(duì)位置、光學(xué)性質(zhì)等引起的變形。光學(xué)變形幾何變形輻射變形由于遙感平臺(tái)（如衛(wèi)星、飛機(jī)等）運(yùn)動(dòng)軌跡、姿態(tài)、高度等因素引起的變形。由于光照條件、傳感器性能、圖像傳輸?shù)纫鸬淖冃巍?30201遙感影像的變形類型遙感平臺(tái)姿態(tài)調(diào)整、運(yùn)動(dòng)軌跡變化等引起的幾何變形。光學(xué)鏡頭畸變、折射、反射等引起的光學(xué)變形。傳感器性能差異、圖像傳輸過程中的失真等引起的輻射變形。變形原因分析利用專業(yè)軟件對(duì)遙感影像進(jìn)行定量分析，提取變形參數(shù)。通過比較不同時(shí)間、不同角度、不同傳感器獲取的遙感影像，對(duì)變形進(jìn)行定量評(píng)估。根據(jù)遙感應(yīng)用需求，采取相應(yīng)的校正方法對(duì)遙感影像進(jìn)行校正，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和使用價(jià)值。對(duì)變形影像進(jìn)行定量分析03遙感影像幾何校正幾何校正的必要性對(duì)于遙感影像的后續(xù)處理，如地圖繪制、圖像解譯等，需要消除或減小幾何畸變的影響。幾何校正的基本流程一般包括選擇控制點(diǎn)、建立校正模型、應(yīng)用校正模型三個(gè)步驟。圖像的幾何畸變描述圖像與實(shí)際地物之間的幾何位置偏差。幾何校正的基本原理選擇具有明顯地物特征和易于識(shí)別的點(diǎn)作為控制點(diǎn)。控制點(diǎn)選擇根據(jù)控制點(diǎn)的信息，采用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型（如多項(xiàng)式、仿射變換等）來描述圖像與實(shí)際地物之間的幾何關(guān)系。建立校正模型將校正模型應(yīng)用于整個(gè)圖像，根據(jù)模型計(jì)算出每個(gè)像素點(diǎn)的新的位置，從而得到校正后的圖像。應(yīng)用校正模型幾何校正的方法及流程控制點(diǎn)的選擇與確定01需要選擇具有代表性、穩(wěn)定性和可靠性的控制點(diǎn)。模型參數(shù)的估計(jì)與調(diào)整02需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的模型和參數(shù)估計(jì)方法，如最小二乘法、梯度下降法等。同時(shí)，也需要對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)和調(diào)整，以確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。誤差分析與評(píng)估03在完成幾何校正后，需要對(duì)校正結(jié)果進(jìn)行誤差分析和評(píng)估，以確定校正的有效性和精度。幾何校正中的參數(shù)確定04遙感影像輻射校正解釋輻射校正的目的和意義，即恢復(fù)影像的本來面目介紹輻射校正的基本流程和涉及的步驟描述遙感影像在獲取過程中由于傳感器、大氣條件等因素導(dǎo)致的輻射失真輻射校正的基本原理03基于人工智能的輻射校正方法利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法，對(duì)遙感影像進(jìn)行自動(dòng)校正01基于物理模型的輻射校正方法包括基于大氣輻射傳輸模型的ATBD校正方法和基于傳感器模型的傳感器校正方法等02基于統(tǒng)計(jì)模型的輻射校正方法利用已知地物波譜特性的樣本數(shù)據(jù)建立統(tǒng)計(jì)模型，對(duì)遙感影像進(jìn)行校正輻射校正的方法及流程描述參數(shù)確定在輻射校正中的重要性分析不同方法確定參數(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，包括基于物理模型、統(tǒng)計(jì)模型和人工智能等方法提供參數(shù)確定的具體案例，包括如何選擇樣本數(shù)據(jù)、如何利用專業(yè)軟件進(jìn)行模型建立和參數(shù)優(yōu)化等輻射校正中的參數(shù)確定05遙感影像正射校正遙感影像常常受到地形起伏、傳感器姿態(tài)不正等因素影響，導(dǎo)致影像出現(xiàn)幾何變形。正射校正旨在糾正這些變形，使影像恢復(fù)正確的空間位置和幾何關(guān)系。糾正幾何變形地形起伏會(huì)導(dǎo)致影像產(chǎn)生陰影、拉伸等畸變，通過正射校正可以消除這些影響，使影像更加平滑、準(zhǔn)確。消除地形起伏傳感器的姿態(tài)不正會(huì)導(dǎo)致影像出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、扭曲等畸變，正射校正可以糾正這些畸變，使影像更加正直、平衡。糾正傳感器姿態(tài)正射校正的基本原理選擇一些具有準(zhǔn)確空間位置信息的地面點(diǎn)作為控制點(diǎn)，這些點(diǎn)用于確定影像的位置和姿態(tài)信息。選擇控制點(diǎn)根據(jù)控制點(diǎn)的信息，利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型（如多項(xiàng)式、仿射變換等）來描述影像的幾何畸變。建立數(shù)學(xué)模型通過解算控制點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型，可以得出影像的變換參數(shù)，如縮放、旋轉(zhuǎn)、平移等。計(jì)算變換參數(shù)將變換參數(shù)應(yīng)用到整個(gè)影像上，從而得到正射校正后的影像。應(yīng)用變換正射校正的方法及流程控制點(diǎn)選擇數(shù)學(xué)模型選擇迭代計(jì)算精度評(píng)估正射校正中的參數(shù)確定根據(jù)影像特點(diǎn)和畸變類型選擇合適的數(shù)學(xué)模型，如多項(xiàng)式適用于大面積、小幅度的畸變，仿射變換適用于較復(fù)雜的幾何畸變。通過不斷調(diào)整控制點(diǎn)的位置和數(shù)學(xué)模型參數(shù)，迭代計(jì)算出最佳的變換參數(shù)。通過比較正射校正前后的影像精度，如均方根誤差（RMSE）、相關(guān)系數(shù)等指標(biāo)，評(píng)估正射校正的效果。選擇具有準(zhǔn)確空間位置信息的地面點(diǎn)作為控制點(diǎn)，如已知高程的建筑物、道路交叉口等。06遙感影像校正案例分析總結(jié)詞：ERDASImagine是一款功能強(qiáng)大的遙感影像處理軟件，其提供的影像校正功能能夠?qū)崿F(xiàn)精確的地理定位和幾何校正?；贓RDASImagine的遙感影像校正案例詳細(xì)描述1.導(dǎo)入原始影像：在ERDASImagine中，首先需要導(dǎo)入需要進(jìn)行校正的原始影像。2.地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：將原始影像的地理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為所需的坐標(biāo)系，如WGS84?；贓RDASImagine的遙感影像校正案例123根據(jù)所需的坐標(biāo)系和投影方式，建立幾何校正模型。3.建立幾何校正模型將建立的幾何校正模型應(yīng)用于原始影像，實(shí)現(xiàn)精確的地理定位和幾何校正。4.對(duì)原始影像進(jìn)行校正校正完成后，可以將校正后的影像導(dǎo)出為常用的圖像格式，如GeoTIFF。5.導(dǎo)出校正后的影像基于ERDASImagine的遙感影像校正案例總結(jié)詞：PCIGeomatica是一款專業(yè)的遙感影像處理和分析軟件，其提供的影像校正功能能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的地理定位和幾何校正?；赑CIGeomatica的遙感影像校正案例詳細(xì)描述1.導(dǎo)入原始影像：在PCIGeomatica中，首先需要導(dǎo)入需要進(jìn)行校正的原始影像。2.建立地理參考數(shù)據(jù)：選擇或創(chuàng)建與原始影像匹配的地理參考數(shù)據(jù)，如控制點(diǎn)坐標(biāo)或數(shù)字高程模型?；赑CIGeomatica的遙感影像校正案例4.對(duì)原始影像進(jìn)行校正將建立的幾何校正模型應(yīng)用于原始影像，實(shí)現(xiàn)高精度的地理定位和幾何校正。5.導(dǎo)出校正后的影像校正完成后，可以將校正后的影像導(dǎo)出為常用的圖像格式，如GeoTIFF。3.幾何校正模型建立根據(jù)建立的地理參考數(shù)據(jù)和所需的投影方式，建立幾何校正模型?；赑CIGeomatica的遙感影像校正案例總結(jié)詞：ENVI是一款廣泛應(yīng)用于遙感影像分析和處理領(lǐng)域的軟件，其提供的影像校正功能能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的地理定位和幾何校正?；贓NVI的遙感影像校正案例詳細(xì)描述1.導(dǎo)入原始影像：在ENVI中，首先需要導(dǎo)入需要進(jìn)行校正的原始影像。2.配準(zhǔn)地理坐標(biāo)：將原始影像與地理坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行配準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的