4.1.1 概述在线视频

今天我们来学习

《遥感数字图像处理理论与方法》第四章 遥感图像几何纠正

本章内容较多 分为第一讲和第二讲

今天我们学习第一讲

遥感数据获取过程受到传感器性能

飞行平台稳定性 地形起伏 大气传输和

地球自转等因素的综合影响

不可避免地存在几何误差 降低了图像质量

并影响到后续应用的地理精度

遥感数据获取后 必须对其进行几何校正处理

它和辐射校正都是遥感图像预处理的重要内容

本章第一讲分为3小节

第1小节是概述

第2小节 介绍几何纠正的通用处理流程

第3小节 多项式构像模型及其几何纠正

学习完成本章第一讲

大家可以了解遥感图像几何纠正的通用处理流程

以及如何利用多项式模型开展

遥感数字图像的几何校正处理

首先 我们介绍一下遥感图像几何畸变

遥感传感器在获取并记录

来自地物电磁辐射信息的过程中

受到多种因素的影响

使得遥感图像会与其对应的地物目标

产生几何特征方面的不一致现象

即产生遥感图像的几何变形

在遥感理论上

将遥感图像几何位置上的变化

统称为几何畸变

几何畸变的原因包括遥感系统的

内因素以及外因素

来自内因影响的消除主要是通过内定标来消除

主要的外因包括遥感平台位置和

运动状态变化 地形起伏影响

地球表面曲率的影响 大气折射的影响

地球自转的影响等等

这些都需要通过几何纠正的方式进行消除

遥感数据在获取以后 必须消除或减弱

遥感图像的这些几何畸变

并按照一定的地图投影方式

生成新的遥感图像

这个过程即几何纠正过程

遥感图像的常见成像方式有哪些呢

成像方式指摄影和扫描方式

常见成像方式有中心投影

扫描式成像和推扫式成像等

看一看什么是中心投影

在图像生成的瞬间

传感器相对于被探测目标不产生移动

以便所有的像素从同样的中心位置

以相似的方式进入照相机

框幅式航空摄影机的摄影成像

就采用了这种成像方式

我们再来看一下扫描式成像

传感器的视场从一侧

到另一侧以形成图像

光学机械扫描系统

即属于该类型

它在平台行进的同时

利用旋转扫描镜与平台

行进垂直的方向进行扫描

这种扫描方式虽然具有

幅宽较大的特点

但通常空间分辨率较低

早期的一些传感器都是采用这种方式

比如像Landsat NOAA/AVHRR以及我国的

风云 系列气象卫星均采用这种成像方式

推扫式成像

推扫式扫描系统（push-broom scanning）

又称镜面扫描系统

它采用CCD组成的线性矩阵来

感应来自地面的电磁辐射信息

一个探测器阵列被用于同时观测

沿一条线的像素值

此类扫描系统一般空间分辨率较高

但扫描幅宽比较小

典型的像SPOT卫星系列 中巴地球资源卫星系列

以及高分辨率的IKONOS和QUICKBIRD等

都采用这种成像方式

可以看出 框幅式航空摄影机

是单中心投影

扫描式成像和推扫式成像

都是属于多中心投影

我们再看侧视雷达的成像方式

侧视雷达是主动式传感器

大家从图上来看

它的侧向（距离向）的图像坐标取决于雷达信号

往返于天线和相应地物目标点

之间的传播时间

即天线至地物目标点之间的距离

所以从投影方式分类

可以将其归入多中心斜距投影

右图就是侧视雷达图像示意图

遥感的图像畸变可划分为哪些类型

如果从变形的特点上

总体上划分 可分为线性变形 非线性变形

遥感平台位置和运动状态

地形起伏 地球表面曲率

大气折射等遥感系统内外因素

都会对遥感图像的几何畸变产生影响

这些几何畸变

有些是由于某个方向倾斜

比例失真和平台旋转带来的线性畸变

线性变形

有些是由于更加复杂的机理

造成的图像扭曲

这类是非线性畸变 非线性变形 如图所示

一般来说 线性畸变纠正起来简单一些

线性变换函数就可以达到纠正目的

非线性畸变纠正要复杂一些

需要采用更高次的变换函数

如2次多项式函数 3次多项式函数

有理函数等