幾何校正

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幾何校正是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技術語。

漢字，中國古人智慧的結晶。千百年間，它經歷了「甲金篆隸草楷行」的發展。從記錄的工具到藝術的載體，它的身上，傾注了無數先人的心血。

目錄

名詞解釋

幾何校正是指遙感成像過程中，受多種因素的綜合影響，原始圖像上地物的幾何位置、形狀、大小、尺寸、方位等特徵與其對應的地面地物的特徵往往是不一致的，這種不一致就是幾何變形，也稱幾何畸變。

幾何校正是遙感中的專業名詞。一般是指通過一系列的數學模型來改正和消除遙感影像成像時因攝影材料變形、物鏡畸變、大氣折光、地球曲率、地球自轉、地形起伏等因素導致的原始圖像上各地物的幾何位置、形狀、尺寸、方位等特徵與在參照系統中的表達要求不一致時產生的變形。

分類

幾何校正分為兩種：

幾何粗校正：針對引起畸變原因而進行的校正。

幾何精校正：利用控制點進行的幾何校正，它是用一種數學模型來近似描述遙感圖像的幾何畸變過程，並利用畸變的遙感圖像與標準 地圖之間的一些對應點(即控制點數據對)求得這個幾何畸變模型，然後利用此模型進行幾何畸變的校正，這種校正不考慮引直畸變的原因。

系統幾何校正數據是指經過輻射校正和系統級幾何校正處理的數據，即從衛星的下行數據中提取PCD星曆參數，再將其用於TM 數據的系統級幾何校正。來進行幾何校正處理，其地理定位精度將大大提高。系統幾何校正採用快速的校正方法，基於圖像的扭曲分解為掃描和衛星的標稱引起和7個微擾量引起的扭曲，分別為衛星偏置，幾何精度良好。

校正原理

框幅式遙感影像 圖的幾何校正手段分為光學校正和數字校正。傳統 的遙感影像圖校 正多采 用光 學校正 ，這種方法在數學上有一定 的局限 ；而數字校正建立在嚴格的數學基礎上，可 以逐點逐行進行校正，所以它要求各種類型傳感器圖像 實行嚴格校正。通過數字校正，改正原始圖像的幾何變形 ，產生符合某種地圖投影的新圖像。

遙感影像圖的幾何校正有3種方案 ，即系統校正、利用控制點校正以及混合校正。遙感數據接收後，首先由接收部門進行校正，這種校正叫系統校正 (又叫幾何粗校正)，即把遙感傳感器的校準數據 、傳感器 的位置 、衛星姿態等測量值代人理論校正公式進行幾何 畸變校正；而用戶拿到這種產品後，由於使用 目的不同或投影及 比例尺不同，仍舊需要做進一步 的幾何校正，這就需要對其進行幾何精校正即利用地面控 制點 GCP(GroundContro-Point，遙感圖像上易於識別 ，並 可精確定位的點)對因其他因素引起的遙感圖像幾何畸變進行糾正。混合校正則是由一般地面站提供的遙感 CCT已經完成了第一階段的幾何粗校正，用戶所要 完成的僅僅是對圖像做進一步的幾何精校正。幾何粗校正的服務通常由衛星接收系統提供，應項 目需要下面重點討論 TM圖像的幾何精校正處理情況 。

從物理上看 ，畸變就是像 素點被錯誤放置即本該屬於此點的像素值卻在他處 。因此可用兩種方法實現畸變圖像的校正 ：一是把被錯置的像素點放到應在的位置上，此方法被稱為直接變換 法；二是取回屬於該位置的像素值 ，此方法被稱為重採樣法。

幾何精校正就是利用地面控制點GCP對各種因素引起的遙感圖像幾何畸變進行校正。從數學上說，其原理是通過一組 GCP建立原始的畸變圖像空間與校正空間的坐標變換關係，利用這種對應關 系把畸變空間中全部元素變換到校正空間中去，從 而實現幾何精校正。下為高斯 一克呂格投影空間。