ENVI5.3SP1下GF1-WFV数据全自动正射校正

一、实验数据

  • 待校正影像：1景2015年10月8获取的北京区域GF1-WFV3数据，产品序列号1087581

     遥感集市GF1-WFV数据免费下载： 

     网址：http://www.rscloudmart.com/dataProduct/datacenterStandardData?level=free
  • 参考影像：由4景与待校正影像相近时相的Landsat8-OLI全色影像拼接而成，拼接后完全覆盖待校正影像范围；
  • DEM数据：全球分辨率7.5秒（约200米）DEM数据。

二、操作步骤

  1. 启动ENVI5.3.1；
  2. 在菜单栏中，选择File > Open As > Optical Sensors > CRESDA > GF1，弹出Open对话框，找到解压后数据所在文件夹，选择扩展名为.xml的文件，点击打开；
  3. 在工具栏中，点击  按钮，依次打开参考影像和DEM数据；
  4. 在Toolbox中，选择Geometric Correction > Orthorectification > RPC Orthorectification Using Reference Image，弹出图1所示参数设置面板：

图1 RPC Orthorectification Using Reference Image参数设置面板

  各参数设置如下：

  • Input Raster：选择待校正GF1-WFV3影像
  • Input Reference Raster：选择拼接好的Landsat8-OLI全色影像
  • Input DEM Raster：选择DEM数据（GMTED2010.jp2）
  • DEM Is Height Above Ellipsoid：选择No
  • Requested Number of GCPs：输入100
  • Image Resampling：选择三次卷积
  • Grid Spacing：保持默认，10
  • Output Raster：设置输出路径和文件名
  • Output GCPs：设置自动采集的控制点文件输出路径和文件名
  • Display result：勾选，校正结束后加载校正结果

三、结果分析

   使用RPC Orthorectification Using Reference Image工具正射校正前后对比如图2所示：       

图2 使用RPC Orthorectification Using Reference Image工具校正前后对比

  为了对比分析，下面我们直接使用影像原始RPC信息进行正射校正（无控制点情况下），工具使用ENVI提供的RPC正射校正流程化工具RPC Orthorectification Workflow，工具详细使用方法参考博文：【ENVI入门系列】图像正射校正。

   图3为使用RPC Orthorectification Workflow流程化工具校正后的部分区域截图，可以看出仅使用影像原始RPC信息校正后的结果与实际位置还是有一些偏差（注意红色箭头处）。

图3 使用RPC Orthorectification Workflow工具校正结果部分截图

   将上述在使用RPC Orthorectification Using Reference Image工具正射校正时自动生成的控制点文件导入到RPC流程化工具面板中，可以查看控制点的分布情况以及误差大小。

   在RPC Orthorectification Workflow工具RPC Refinement面板中，点击左下角  按钮，弹出Select GCP file对话框，找到上面生成的控制点文件，点击打开，如下图所示。可以看到自动采集到的控制点数量为67个。

图4 将自动采集到的控制点文件导入到RPC正射校正流程化工具面板中

   在左侧控制点列表框中，选中某一控制点，当前视图窗口会自动跳转到该控制点所在位置，同时在右侧GCP Properties面板中，可以看到该控制点的详细信息，包括控制点名称、经纬度坐标（X，Y，Z）、像素坐标（X，Y）、控制点是否参与RPC模型的调整（Adjustment参与，Independent不参与）以及该控制点在X和Y方向的误差。图5为选中GCP1后在视图中的位置，可以借助工具栏上放大和移动按钮进一步查看。

   另外，在RPC Refinement面板右下角，可以看到在当前控制点参与调整后平面误差为9.38，单位为米，基本为0.58个像元误差。

图5 选中GCP1后在视图中的位置

    按下键盘F12键，将视图全屏显示，可以查看所有控制点的分布情况。点击RPC Refinement面板左下角的 按钮，可以直观地查看当前控制点的误差分布，其中颜色红色偏亮的区域表明当前控制点的误差较大，颜色越灰暗表明当前区域控制点的误差较小。图6所示为控制点及其误差的分布情况。

图6 控制点及其误差分布情况

   可以根据实际情况对控制点进行调整（比如：查看得知某一控制点误差较大，而我们正好有该控制点或相邻位置特征点实际经纬度坐标（WGS-84投影），这时我们可以选中该控制点，鼠标状态为Select时在视图中移动该控制点并在GCP Properties中输入正确的坐标信息），也可以通过左下角的删除按钮或在选中的控制点上右键选择Delete GCP对一些误差较大的控制点进行删除处理。

   在Statistics选项卡下，可以看到当前误差的详细统计结果。其中，Horizontal Accuracy表示平面误差，Vertical Accuracy表示高程误差，单位均为米；RMSE R表示平面上的总误差，RMSE Z表示高程方向上的总误差。这里我们不对控制点做任何修改，直接进行正射校正处理。

    如下图所示，本次自动寻找的GCPX和Y的误差在6米左右，水平位置总误差为16.22米，为1个像素左右。垂直误差由于DEM精度较低，误差31米。

图7 控制点误差统计选项卡

    图8所示为控制点参与后的正射校正结果部分截图，可以看出控制点参与调整后校正精度明显提高。

图8 有控正射校正结果部分截图

posted @ 2022-08-02 09:34  ENVI-IDL技术殿堂  阅读(2039)  评论(1)  编辑  收藏  举报