SARscape中几何控制点的使用

在SAR处理时，有时候需要加入控制点，SARscape提供了控制点生成的工具：/SARscape/General Tools/Generate Ground Control Points。生成的控制点文件格式为.xml，控制点文件中的内容包括：控制点ID号、坐标系、斜距坐标或地理坐标、速率、视数等信息。可以直接用记事本或者查看XML的软件打开查看内容，如下图所示：

图 SARscape中.XML格式的控制点文件内容

      SAR处理中用到的控制点分为两类：用于校正地理位置的几何控制点（Geometry GCP）和用于轨道精炼的控制点（Refinement GCP）。本文介绍SARscape中几何控制点的使用。

      当卫星轨道不准确或者DEM定位不准确时，需要用几何控制点（Geometry GCP file）来对SAR数据（如InSAR中的主影像）或参考DEM进行几何校正。可以在InSAR工作处理或者地理编码之前，用几何控制点对SAR数据进行手动的轨道校正。

注：（1）如果有研究区的精确的地形数据，可使用自动轨道校正"automatic orbital correction"工具，利用DEM进行SAR数据的校正，不用GCP文件；

（2）在很多处理面板都集成了控制点选择面板，如干涉处理，所以可以在处理中生成GCP文件，不需要提前生成；

（3）在干涉工作流中，没必要输入几何控制点文件（Geometry GCP file）。

1、手动轨道校正工具

      当SAR轨道参数不准确时，SAR数据地理编码之后的结果，和参考影像不能完全重合，有错位的情况，如下图所示：

图 地理编码后的SAR数据和参考光学影像存在错位的情况

      使用几何控制点可以解决该问题，几何控制点可以从参考图像上选择，也可以手动输入正确的点的坐标。

1.1基于参考影像的轨道校正

      适用于有地理坐标的高分辨率光学图像作为参考影像的情况。打开工具/SARscape/General Tools/Orbital Correction/Manual Correction，Input File输入待校正的SAR数据（斜距数据），可以是_slc、_pwr或者_slc_list文件，如果数据不是标准的后缀名，选择*.*显示所有文件选择数据。点击启动控制点选择工具。

图 输入待校正数据，启动几何控制点的选择面板

在生成GCP面板上 ，自动输入了Input File，手动输入参考DEM和基准影像，点击Next按钮。

图 输入基准影像和参考DEM

ENVI中自动加载了两个视窗，左视窗显示待校正的SAR影像，右视窗显示基准影像。在两个图像上找到同名点，本例中找到同一道路交叉点。

图 在GCP选择的面板上，ENVI中的两个视窗显示参考影像和待校正影像

在基准影像上点鼠标，待校正的图像上会自动定位到该点，由于不精确的轨道参数，该点并没有位于同一地物的位置。

图 高分辨率的参考影像上选择控制点，在SAR图像上自动定位到一个不准确的位置

图 控制点选择面板

在Layer Manager中，自动生成两个GCP文件，待校正的影像对应GCPs_1，参考影像对应GCPs_2。在GCP面板上选择"edit/modify"选项，鼠标左键激活GCPs_1文件，鼠标在待校正的图像上选中要修改的GCP点，对照参考影像，把该点移动到正确的位置。

图 在待校正图像上把控制点手动移动到正确的位置

在GCP面板上切换到Insert选项，继续选择GCP。重复此操作，选择若干控制点。控制点选择完成后，点击Finish按钮，在轨道校正的面板上就自动添入了生成的几何控制点文件，再点击Exec执行，得到的SAR数据，再做地理编码就没有偏移了。

1.2基于GCP点的轨道校正

      当已知的地面控制点xyz坐标，用同样的工具，选择数据时候用输入Reference image，在控制点选择面板，手动选择控制点以及输入控制点即可。DEM文件是可选项，如果不输入DEM文件，控制点选择之后"Cartographic System"面板设置为控制点的地理坐标坐标系；如果输入DEM文件，则DEM的坐标系和控制点的坐标系要一致。

图 手动输入地面控制点的坐标并设置坐标系

2、控制点面板的属性说明

      SARscape提供的GPC选择面板是一个通用的工具，很多处理中用到的GCP工具都调用该工具，所以面板的设计也是通用的。

      几何控制点的属性只需要地理坐标XYZ和SAR图像坐标XY，具体说明见下表：

几何控制点的使用工具	XY地理坐标 MapX/MapY	高程 Height	XY图像坐标 ImageX/ImageY	XYZ方向的形变速率 Vel.X/Vel.Y/Vel.Height		数据 Data
用参考数据进行手动的轨道校正	用GCP工具选择	从DEM文件中自动读取	用GCP工具选择	不需要	不需要
用已知的坐标点进行手动的轨道校正	手动输入	手动输入	用GCP工具选择	不需要	不需要