自定义投影和地形图几何校正

在配准之前，要根据填图要求确定投影信息，根据实际情况，选择合适的投影。如果ERDAS IMAGING 中没有想要的投影信息，可以利用 “Custom”功能自定义投影参数。本次填图采用高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影，北京 54 坐标系。具体过程和步骤按如下。

1)在视图 Viewer 中打开艾不盖地形图(* . IMG、* . JPG)。单击 Raster 菜单下的Geometric Correction(几何校正模块)，如图 3. 29 所示。或者在预处理模块 Data Prepartion中单击 IMAGE Geometric Correction 几何校正，如图 3. 30 所示，在 Set Geo Correction InputFile 对话框中选择需要校正的图像，如图 3. 31。在 Set Geo Correction Input File 对话框中，需要确定校正图像，有两种选择情况:

图 3. 29 几何校正模块

其一，首先确定来自视窗(From Viewer)，然后选择显示图像视窗(Select Viewer)

其二，首先确定来自文件(From IMAGE File)，然后选择输入图像(Input IMAGEFile)。

2)选择几何校正计算模型(Select Geometric Model)。打开 Set Geometric Model 对话框(图 3. 32)，在几何校正模型中选择 “多项式校正模型 Polynomial”，单击 OK，GeoCorrection Tools 对话框(图 3. 33)和 Polynomial Model Properties 对话框(图 3. 34)，对多项式和投影方法进行设置。

图 3. 30 数据预处理

图 3. 31 选择要校正的图像

图 3. 32 选择几何校正模型

图 3. 33 几何校正工具

校正模型有图像仿射变换、航空影像正射校正、Landsat 卫星图像正射校正、SPOT 卫星图像正射校正、多项式变换等几种方法。

3)对几何校正模型———多项式模型进行设置，多项式次方数为 1。

4)新建投影方式为高斯-克吕格，椭球体为 IUGG1967(北京 54)或 IUGG1975(西安 80)，单位为米，根据地形图左下角的坐标输入中央经线，设置偏移值，如图 3. 35 和3. 36 所示。结果如图 3. 37 所示。

5)启 动 控 制 点 工 具(Start GCP Tools)， 打 开 GCP Tool Reference Setup 对 话 框(图 3. 38)，确定采点模式为 Keyboard Only，直接从键盘上输入参考值，采点校正。

采点模式有: 视图模式、控制点文件模式、ASCⅡ码模式、数字化仪模式和键盘输入模式。

在地形图上选择地面控制点作为输入值，参考值直接从地形图上读取，进行校正(图 3. 39)。重复采点过程，直到满足精度要求为止。

6)设置重采样方法，点击校正按钮，校正图像。在 Geo Correction Tools 中点击 Resa-

图3.34 多项式模型对话框

图3.35 设置投影方式的单位

图像重采样(Resample the IMAGE)方法有以下三种:

Nearest Neighbor: 最邻近点插值法，将最邻近像元值直接赋予输出像元。优点是算法非常简单且保持原光谱信息不变缺点是几何精度较差，使校正后的图像亮度具有不连续性，表现为原来光滑的边界出现锯齿状。

图 3. 36 自定义投影方式之椭球体、中央经线和偏移值

图 3. 37 当前参考投影

Bilinear Interpolation: 双线性插值法，用双线性方程和 2 × 2 窗口计算输出像元值，优点是计算较为简单，且具有一定的亮度采样精度以及几何上比较精确，从而使校正后的图像亮度连续缺点是由于亮度值内插，原来的光谱信息发生了变化，而且这种方法具有低通滤波的性质，从而易造成高频成分(如线条、边缘等)的损失，使图像变得模糊。

Cubic Convolution: 立体卷积插值法，用立方方程和 4 × 4 窗口计算输出像元值，优点是不仅图像亮度连续以及几何上较精确，而且还能较好的保留高频部分其缺点是计算量大。

7)单击 OK，得到具有投影信息的图像，在视图中打开结果。

其余几幅地形图按照上述校正方法进行校正。

图 3. 38 采点模式和参考图像投影

图 3. 39 对地形图进行校正

上述地形图的校正采用的是 Keyboard Only，如果是图像-图像配准或图像-地图配准则需要分别在打开的两幅图像中选择同名控制点进行校正。

ERDAS中定义方法（以定义西安80坐标系为例）

ERDAS中添加椭球体和基准面：

ERDAS 包含了一个能够自定义椭球体、基准面、投影方式的扩展库，通过这个扩展库，可以在ERDAS中添加任何可能存在的投影系统。基于以上2点，就可以将 IAG75椭球的参数添加到ERDAS中，并且应用这个椭球对栅格数据进行投影变换。下面就来说明一下具体的添加过程。

1 在ERDAS安装目录下的etc/spheroid.tab文件是用来记载椭球体和基准面参数的。它是一个TXT文本文件，可以用文本编辑器对它进行修改，只要依照它的语法就可以任意添加自定义的椭球体和基准面参数。

基本语法为：

“椭球名称”{

“椭球序号”椭球体长半轴 椭球体短半轴

“椭球名称” 0 0 0 0 0 0 0

“基准面名称1” dx1 dy1 dz1 rx1 rz1 ds1

“基准面名称2” dx2 dy2 dz2 rx2 rz1 ds2

……….

}

其中：“基准面名称” dx dy dz rx rz ds中，dx、dy、dz是x、y、z3个轴对于WGS84基准点的平移参数，单位为m。rx、ry、rz是x、y、z、3个轴对于WGS84基准点的旋转参数，单位为rad。Ds是对于WGS84基准点的比例因子。

在更多的情况下椭球的基准面是基于它本身的。这时假定椭球的中心点是与没有经过任何平移或旋转的WGS84的基准面相重合，即这时椭球基准面的7个参数均为0，即这时椭球基准面的7个参数均为0。我国在使用克拉索夫斯基椭球和IAG75椭球时就是用椭球体本身为基准。

在spheroid.tab文件末尾加入如下语句即可，假设spheroid.tab文件中最后一个椭球体序号为73（可以在文件最后一个椭球体中读出序号），则加入：

"IAG 75" {

74 6378140 6356755.2882

"xian 80" 0 0 0 0 0 0 0

}

经过以上的 *** 作IAG75 椭球就会出现在ERDAS的椭球选择列表中。

2. 在Viewer中打开图像数据，Utility--->layer info，在projection info 栏中可以看到目前的数据投影信息还不完整。点击edit菜单中的change map model，在d出窗口中将unite参数设为meters，projection，参数设为Tansverse Mercator。接下来再点击edit菜单中的Add/Change projection，在d出对话框中将原始投影参数添加进去。

Custom

Projection Type:Transverse Mercator

Spheroid Name:IAG 75

Datum Name:xian80

Scale factor at central meridian:1.000000

Longitude of central meridian:117:00:00.000000000000 E

Latitude of origin of projection:0:00:00.000000000000 N

False easting:39500000.00000000000 meters

False northing:0.00000000000000000 meters

现在viewer中打开要修改投影的图像，然后点菜单栏上第三个图标（就是像一张纸上写着i的那个图标）。打开ImageInfo对话框，然后edit，然后Add/Chage

Projection,在custom选项卡中修改参数，OK。

再看Add/Chage

Projection对话框中最后一项可以看到已经换成你想要修改的投影了。

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