基于ERDAS的遥感图像预处理

马冰冰　李宏超

摘 要：卫星遥感数据是地理信息系统数据库的重要组成部分，以此为基本数据源，根据其属性信息建立数据解译标志，在地理空间数据的获取与更新中发挥着重要作用。该文在介绍Erdas软件的基础上，重点研究了其作业过程当中的几个主要的技术环节，包括影像几何校正、影像镶嵌、影像裁切。

关键词：Erdas图像处理软件；遥感图像；预处理

中图分类号 TP751 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）20-104-02

1 ERDAS遥感图像处理软件简介

ERDAS IMAGINE是美国ERDAS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、灵活的用户界面和操作方式，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（遥感图像处理和地理信息系统）集成功能，为遥感及相关应用领域的用户提供了内容丰富且功能强大的图像处理工具。目前，ERDAS IMAGINE软件已经成为世界上市场份额最大的专业遥感图像处理软件。

2 基于ERDAS的遥感图像预处理

在遥感影像处理与分析中，预处理（Preprocessing）是最初也是最基本的影像操作。图像校正是从具有畸变的图像中消除畸变的处理过程，消除几何畸变的过程称为几何校正（Geometric Correction）；另外，为了能更好地分析和使用遥感数字图像，还需要对遥感图像增强、滤波、变换和特征提取等处理，从而能更准确地获取和提取到所需的信息。

2.1 资料准备 一幅遥感数据拿到手后，首先要做的常常是赋予遥感图像的地理坐标系统，搜集与分析有关资料、选择合适波段与恰当时相的遥感图像，不同的遥感图像可满足不同分类的精度要求。（1）软件ERDAS8.5版本以上，（2）系统样例数，需要校正的Landsat TM图像：tmAtlanta.img；作为地理参考的校正过的SPOT：PanAtlanta.img；用于拼接处理的图像wasia1_mss.img、wasia2_mss.img。

2.2 正射影像的几何纠正 首先在Erdas图像件中转换影像格式，把.tif格式转为.img格式。同时也可以将纠正好的影像用Import中的Export进行格式转换，输出.tif，用Import转换影像格式。转换完成后在Erdas中用Viewer打开所要纠正的影像，用Raster中的Geometric correction的Polynomial模型进行纠正，Polynomial Order选取3次项。Projection中Add/change Projection→下分别选取Transverse Mercation投影和Krasovsky椭球体，如果有中央经线的需加上，点击OK。

→Apply→Close→选中Image layer（new viewer）→点击OK→在文件夹找到已纠正过有坐标的影像点击OK出现。

在左右影像中分别放大均匀选取10个同名准确点位，这10个点位是影像纠正中的控制点位，一定要准确无误、均匀分布。选取时应仔细对比左右两景影像，选择没有发生变化固定的点位，例如道路交叉点，街道交叉点等、桥梁点、水库大坝点等，一般情况下由于水系随季节、时令变化较大，选择时要慎重考虑。选取10个控制点后软件自动计算出中误差RMS Error的值，大小要控制在3以内。如果在以后的选取同名点的过程中出现超出限差3的点位，要仔细检查对比是否准确无误；如果超限过大就可把此点删除，在此点位附近重新选取其它同名点再观察误差值，直至在限差以内，然后再选取下个点位。每影像选取约40～50个均匀分布的控制点；如果影像中包含有城市范围，就要以城区作为重点，在城区范围内多选取控制点，如选取城区的主要街道交叉点等，在城区的纠正精度控制好，做到误差值减到最小。

前10个控制点选取后可点击GCP Tool下的file→save input as分别取名称把左右点位进行保存，可以用来在重新纠正中再次调入点位。如果影像范围内包含山区，且海拔比较高，纠正时可能会出现误差值较大，这时就要加入DEM重新纠正。

对输出影像起名称在putput file 中保存到相应的文件夹中；resample method 中选取biliner interpolayion 双线性内插和选取所要纠正影像的分辨率的值。

等纠正完成后用viewer 先打开原有已纠背景影像，再打开后纠正的目标影像图，后选viewer→utility→swipe，将两景影像叠加对比检查纠正情况是否有误差存在，若误差过大则要重新对影像进行纠正，重复此过程直到合格为止。如果在前面的纠正过程中选点比较准确，误差值控制较好，一般情况下在进行重叠检查时，两景影像对比误差不会出现。

2.3 正射影像的镶嵌 当研究区域在不同的图像文件上时，需要将不同的图像文件拼合在一起形成一幅完整的图像，这就是图像的镶嵌（Mosaic），通过镶嵌处理，可以获得更大范围的地面图像。参与镶嵌的图像可以是不同时间同一传感器获取，也可以是不同时间不同传感器获取的图像，但同时要求镶嵌的图像之间要有一定的重叠度，并校正到同一地图坐标系中。也就是说，待镶嵌的图像要有相同的地理参考。

Erdas中对纠正好带有坐标值的影像进行拼接，在拼接前首先要叠加两景影像检查重叠部分，如果拼接处误差较大，拼接不上，就要对影像重新纠正，选点时要着重对两景影像重叠部分多加选取同名点进行纠正，直到能够拼接，打开Erdas软件，用DataPrep→mosaic image打开后分别添加进行已纠正后的两景影像找到重叠部分用划线工具将叠加在上部的影像裁掉然后用Mosaic tool→process输出名称即可。

2.4 正射影像裁切 根据图幅规定的范围来裁切正射影像。通过遥感信息处理软件的裁切模块，输入所需裁切的坐标就可以方便快捷的裁切出需要的数字正射影像，并自动生成正射影像的定位附加信息。在Erdas中对纠正好带有坐标值的影像进行裁切，打开Erdas软件，利用DataPrep→subset image后分别输入要裁切的文件和输出的文件起名称，在下面输入裁切的左上角和右下角的X、Y的坐标值OK即可。

3 结语

随着遥感技术的迅速发展，遥感影像在我国的数据生产中已经得到了较为广泛的应用，卫星遥感技术的迅速发展，把人类带入了立体化、多层次、多角度、全方位和全天候的新时代。

参考文献

[1]陈述彭，赵英时.遥感地学分析[M].北京：测绘出版社，1990.

[2党安荣.ERDAS IMAGINE遥感图像处理方法[M].北京：清华大学出版社，2003.

[3]戴昌达.SPOT和TM图像的综合分析与应用效果初探[J].北京：测绘出版社，1989.

（责编：张宏民）