遥感数字图像处理课程实验综述

刘丽娜　张跃

【摘 要】遥感数字图像处理是地理信息系统专业的一门必修课程，该课程的学习效果对于掌握遥感技术的基本原理和方法具有十分重要的意义。几何精纠正是遥感图像处理之前一定要进行的工作。针对当前遥感数字图像处理课程的实验教学现状，利用遥感图像处理软件ENVI对遥感图像进行几何精纠正是非常重要的实验内容。

【关键词】遥感影像；ENVI；图像处理；纠正

Experimental Course of Remote Sensing Digital Image Processing

LIU Li-na ZHANG Yu

（Anhui University of Science and Technology School of Institute of Geodesy and Geomatics， Huainan Anhui 232001， China）

【Abstract】Remote sensing digital image processing is a required course in the geographic information system specialty. The results of learning this course has very important significance to grasp the basic principles and methods of remote sensing technology.The Geometric exact correction should be treatment before the remote sensing image processing.According to the experimental teaching of remote sensing image processing ，the geometric exact correction using remote sensing image processing software ENVI was a very important experimental content.

【Key words】Remote sensing image； Envi； Image processing； Correct

1 课程意义

目前，随着遥感技术的快速发展以及遥感和GIS的一体化在各个行业中的应用，遥感已经走向全面应用的阶段[1]。现在，好多高校都建立了遥感专业，遥感数字图像处理是学习遥感软件应用的一门基础课[2]。这门课包含了课内实验，通过课内实验学生可以使学生对课上讲的理论知识有更深的理解并且可以掌握一种遥感软件的操作方法，为以后的学习打下坚实的基础。因此，探讨该课程的实验教学对提高遥感数字图像的处理水平有十分重要的意义[3-4]。

ENVI（The Environment for Visualizing Images）是美国ITT公司生产的一套系统软件，包含了遥感数字图像处理的所有功能，并且支持多种操作系统[5]，并且它可以和ArcGIS10和ArcGIS9.3完全兼容。用户在ArcGIS Toolbox中可以直接使用ENVI功能。所以很多高校都选择ENVI作为遥感数字图像处理实验课程的软件。

2 实验目的

2.1 遥感图像的几何精校正

遥感图像的几何校正包括系统几何纠正、投影变形纠正和几何精纠正，系统几何纠正和投影变形纠正一般不需要用户进行，而几何精纠正一般由用户根据不同的精度要求来完成。遥感图像的几何精纠正主要解决遥感图像和地图投影之间的匹配，只有进行图像之间的空间匹配，才能保证不同图像之间的几何一致性[6]。遥感图像在进行纠正后才能对图像进行分析并制作出满足要求的各类遥感专题图。

2.2 实验的内容和步骤

在本实验中，一幅非校正遥感影像的纠正工作是利用已经过精纠正后的遥感影像来完成的。例如，我们可以用已经纠正过得SPOT图像来对Landsat TM图像进行校正。

在进行校正时，首先打开需要进行纠正的遥感图像--Landsat TM图像。图像配准使用Image to Image对话框。在对话框中，把SPOT影像作为基准影像。把TM影像作为需要纠正的影像， 在进行地面的控制点选择时，需要选择的控制点需在两张图上都存在。为了提高精度，控制点一般选择河流和道路的交叉点或者建筑物的拐角点。在两张图上找到同名地物点，把找到的同名地物点即地面控制点添加到列表。影像配准中所用到的Image to Image GCP List对话框如图1所示。选择的地面控制点在超过4个时就会显示RMS误差。如果在选择的控制点中，某点的误差很大，可以删除该点并重新进行添加。如果选择的地面控制点符合要求，则对控制点信息进行保存并配准。

配准完成后，就可以对TM影像中的所有波段进行纠正。在Ground Control Points Selection对话框中，选择Options →Warp Displayed Band，输入要纠正的波段。ENVI提供了三种几何纠正模型：RST（仿射变换）、Polynomial（多项式）和Delaunay Triangulation（局部三角网）。重采样方法（Resampling）有三种：Nearest Neighbor（最邻近法）、Bilinear interpolation（双线性内插法）、Cubic Convolution（三次卷积法）。在Registration Parameters（参数配准）对话框中的Warp Method（纠正模型）按钮菜单中选择几何纠正模型，在Resampling（重采样方法）的按钮菜单中选择要用到的重采样法，即可对所选的波段进行纠正，如图2所示。对波段的纠正可以选择采用不同的纠正模型和不同的重采样方法进行纠正。

图1 Image to Image GCP List对话框

图2 Registration Parameters对话框

3 小结

通过遥感图像的几何精纠正实验的学习，加强了学生运用ENVI软件的动手能力和解决实际问题的能力。通过本实验学生对图像几何精纠正的含义有了更深的了解，熟练掌握了运用几种常用的几何纠正模型和重采样对遥感波段进行几何纠正，为学生今后对软件的深入学习打下了坚实的基础。

【参考文献】

[1]陈锋锐，乔家君，闰卫阳，张喜旺，杨玲.“遥感数字图像处理”教学改革初探[J].计算机时代，2013（6）：67-68.

[2]刘春国，韩瑞梅，卢晓峰.遥感专业《数字图像处理》课程教学探讨[J].地理空间信息，2012（3）：180-182.

[3]贺东霞，李竹林，王静.浅谈数字图像处理的应用与发展趋势[J].延安大学学报：自然科学版，2013（4）：18-21.

[4]戚鹏程，郭广猛，潘竟虎.遥感数字图像处理课程教学模式的构建[J].测绘科学，2012（3）：194-196.

[5]武艺，文先华.利用ENVI软件处理遥感影像[J].科技信息，2011（16）：772-773.

[6]韦玉春，等.遥感数字图像处理教程[M]科学出版社出版.

[责任编辑：汤静]