ENVI手动地理配准栅格图像的方法

不念不忘少年蓝@ 2024-03-22 22:37 78阅读 0赞

本文介绍在**ENVI**软件中，手动划定**地面控制**点从而实现栅格图像相互间**地理配准**的方法；其中，所用软件版本为**ENVI Classic 5.3 (64-bit)**。

首先，在软件中同时打开两景需要进行地理配准的栅格图像，开启“**Link Displays**”后在其中一幅图像中随机点击；此时可以看到两幅图的**同一位置并不是同样的地物**，而是具有一定空间位置差异，如下图所示。

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接下来，我们开始进行地理配准的操作。由于我们的两景图像是同一遥感影像分幅产品在不同时间的图像，因此两景图像自身都是具有地理信息的，我们就选择“**Map**”→“**Registration**”→“**Select GCPs: Image to Image**”；如果其中一景图像有地理信息而另一景没有（例如一景遥感影像与一幅`.jpg`格式的图层），就需要选择“**Select GCPs: Image to Map**”。

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在弹出的窗口中选择“**Base Image**”与“**Warp Image**”，亦即基准图层与需要变换的图层，在这里我们分别选中前述两景图像即可，具体二者谁是“**Base Image**”谁是“**Warp Image**”并没有强制要求；但是一定要牢记这里的设置，在后期还会用到。

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接下来，就弹出了地面控制点（**GCP**）选择窗口，此时就可以在图像显示区域中选择**GCP**了。

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此时需要注意，将前述两景图像开启的“**Link Displays**”关闭后才可以选择**GCP**。

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选择方法其实也很简单：首先在第一景图像中选择一个便于区分方位的点，随后在第二景图像中找到这一点；如果左下角与上方的图像范围较大、不好辨认，可以通过右下角范围最小的图像加以精准确定。两景图像的点选择好后，选择“**Add Point**”即可。

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点击“**Show List**”，可以看到当前已经找到的**GCP**。

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弹出的窗口中包含**GCP**的各类信息。

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如果大家感觉**GCP**在图中显示得不是很明显，可以通过“**Set Point Colors**”进行设置。

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我在这里设置如下：

![217654d9467502b645b39d789173cb30.png][]

多次重复前述寻找**GCP**的过程，从而找到更多的**GCP**。

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这里需要注意，一般地将“**Degree**”设置为`2`会有比较好的效果（这里“**Degree**”指的是用于计算RMS误差的次数或阶数，`2`就指的是用二次多项式来计算误差）；进一步的，RMS误差就是下图中“**RMS Error**”，其表示地理配准过程中，控制点原始位置与转换后控制点新位置间的像素差值，因此其越小越好。

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在找到几个**GCP**后，我们就可以用“**Predict**”进行辅助操作：在第一景图像中找到第一个点后，通过“**Predict**”就可以自动定位到第二景图像的对应位置**附近**，随后手动微调即可。

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为了方便，我们可以直接勾选“**Auto Predict**”。

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此外，在**GCP**列表中，选中某一行**GCP**后，可以通过“**Goto**”实现直达这一**GCP**位置的功能。

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对于一些暂且不知道是否较好的**GCP**，我们可以通过“**On/Off**”将其暂时取消（没错，不是删除，是暂时不加入该点）。

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而对于确定不需要的点，我们可以直接将其删除。

![78121e7c72885df060c084325f74c246.png][]

选好**GCP**后，可以选择将**GCP**列表导出为文本格式：

![7143eee0844e7ce523cb731188663b7c.png][]

配置好相关信息即可保存。

![2de989aa918a457a82baa85e9a72c0e6.png][]

上述保存**GCP**列表的过程是可选的，而接下来的操作则是必须的——我们需要保存**GCP**（这里就不是上面的那个**GCP**列表了，而是各个**GCP**的信息）为`.pts`格式。

![740c026c297364b96bf74a7bb2c79d82.png][]

配置好相关信息即可保存。

![02f5db4289aeef070949d8a34a92ab0d.png][]

保存好上述`.pts`格式的**GCP**信息后，之后如果我们需要再次修改对应图层的**GCP**，直接导入即可。

![7a4557ee20ec9aa0cfea754ea58a7e95.png][]

接下来，即可开始地理配准。选择“**Map**”→“**Registration**”→“**Warp from GCPs: Image to Image**”。

![01eb41851ebe3d585e1a253ec6e5560c.png][]

找到保存的`.pts`格式的**GCP**信息文件并选中。

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在接下来的“**Input Warp Image**”窗口和“**Input Base Image**”窗口中，要按照前述选择“**Base Image**”与“**Warp Image**”时的设置进行选择——这就是为什么前面说需要牢记“**Base Image**”与“**Warp Image**”设置的原因。

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随后，对地理配准的算法、参数等加以配置，并配置输出路径与文件名。

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将新生成的配准后图像同样在**ENVI**中打开（如下所示最右侧图像为地理配准后图像），用“**Link Displays**”进行随机选择，可以看到最右侧的图与最左侧的基准图像空间位置几乎一致，说明大功告成。

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