衛星影像的校正與拼接

摘要：本文介紹了如何利用ARCMAP快速的對衛星影像進行校正，并根據坐標自動完成拼接。

關鍵詞：衛星影像，校正，拼接，ARCMAP

1引言

當我們看到Google地球時，常常為其驚嘆。它方便的查詢，直觀的判讀，給我們留下很深的印象。而在實際的工作中，我們也很希望能把Google地球的衛星影像數據置于我們自己的計算機，隨時調用，為工作方便。

Google earth是我們取材最方便的工具，我們很多人都嘗試過下載GE影像，但是其后就會遇到拼接和校正的問題。因為下載的方式常常是通過截屏，一次次只有并不算大的一塊。拼圖的工具很多，要求不高，使用最多的估計就是使用PS了。如何能夠更精確，也不算繁瑣的拼接同時還滿足坐標校正，筆者結合工作實踐，探討下使用ARCMAP來實現影像校正，以期盡量方便工作。

2坐標轉換

Google earth上是有地理坐標的，因此就給我們提供了精確校正的可能。當然，首先我們要把地理坐標轉換成我們所需的常用的坐標。這里，筆者以西安坐標為例。

從GE下載的圖片的坐標是有小數點的經緯度坐標，假設剛有一副截圖對應的地理坐標信息如下：

緯度經度

左上角30.408018120.007111

右下角30.34842120.098578

我們要先把其轉換成度分秒表示的經緯度坐標。由于1°=60′，1′=60″，為60進制的，我們可以在EXCEL（為方便多量的圖計算校正）中將度分秒分別計算，假設有小數點的經緯度坐標放在A1的位置。公式為

“度”=INT（A1），

“分”=INT（（C2-INT（C2））*60） ，

“秒”=ROUND（（60*（C2-INT（C2））-INT（60*（C2-INT（C2））））*60，2）（這里保留了2為小數，可根據需要自己提高精度）

如此，可以換算出對應的度分秒表示的地理坐標。

緯度經度

左上角30°24′28.86″120°0′25.6″

右下角30°20′54.31″120°5′54.88″

接下來，要將其轉換成西安80坐標系，可以通過MAPGIS插件完成。實現后的坐標為：

X坐標Y坐標

左上角500683.3013365346.038

右下角509478.0093358743.254

3使用ARCMAP利用精確坐標進行校準

接下來要做的就是拼接和校正的過程了。由于是根據較為精確的坐標進行單幅圖校正的，校正后的影像也存在接邊關系。可謂一步到位。

打開ARCMAP，調選出Georeferencing工具條。

第一步，點擊 ，打開view link table視窗。

第二步，點擊 ，增加控制點。從理論上將，控制點添加越多，校正出的影響越精確，但至少為3個。這里我們選擇添加4個控制點。

影像是無坐標的，在ARCMAP中的現實以左上角為（0，0）原點，其寬度也是與下載時選取的寬度相一致的。這樣就可以簡單地以影像四個頂點作為控制點進行校正。其控制單信息如下：

第三步，點擊Update Georeferencing，保存柵格數據集的轉換信息。這樣，這幅影像就被校正到了西安坐標系。

第四步，多幅影像校正。

將相鄰的影像按照以上方法進行校正。

然后，將校正好的多幅圖一起打開，如下圖，

可以看出，兩幅影像拼接在了一起。

這樣，通過以上的步驟，我們不僅將下載的影像校正到了我們常用的西安80坐標系下，還實現了拼接。

4結語

本文探討了使用ARCMAP快速進行影像校正并拼接的方法，使用該方法快速校正影像在日常工作中極大方便了我們的工作，有效地提高了工作效率和工作質量。

不過，該方法還有需要改進的地方，如影像下載過程常常會有隙縫，使影像拼接后會產生部分誤差。另外，這個過程如果能夠程序化，將大大提高校正拼接的速度。今后會就這些方面繼續摸索。