遥感图像预处理：自定义坐标系与几何校正

"遥感图像预处理包括制作标准数据、正射纠正、图像配准与融合等步骤，常使用地形图作为控制点参考源。高分辨率全色影像进行正射纠正，然后与多光谱影像配准融合。对于低分辨率卫星数据，如AVHRR、MODIS，可依赖自带的地理定位文件进行几何校正。GLT文件提供像素的地理位置信息，用于校正。学习者应掌握基于影像自带地理定位文件的几何校正方法，以及ENVI中的自动校正工具使用。此外，自定义坐标系中的投影坐标系，如高斯-克吕格投影，是将地球表面的经纬线映射到平面上的数学方法，常用于中国，与横轴墨卡托投影相似。" 遥感图像预处理是遥感数据分析的重要环节，其目的是消除因传感器获取、地球曲率等因素导致的几何变形，使图像与实地对应一致。在这个过程中，首先需要制作标准数据，通常选用精度高的地形图作为控制点参考。接着，对高分辨率的全色遥感影像进行正射纠正，以减少地形引起的失真。例如，10米分辨率的SPOTPAN数据会被纠正为正射影像。 在正射纠正后，高分辨率的全色影像与多光谱影像需要进行配准和融合，确保两者在空间上对齐，并结合各自的优势提供更丰富的信息。以SPOTPAN的正射纠正结果为基准，对TM影像进行配准，然后裁剪出工程区域并融合，得到10米分辨率的多光谱影像。 对于空间分辨率较低且重返周期较短的卫星数据，如AVHRR、Modis、SeaWiFS等，由于选取地面控制点的困难，可以利用卫星自带的地理定位文件（GLT）进行几何校正。GLT文件包含了影像每个像素在最终输出图像中的实际地理位置，通过这个查找表进行校正。GLT文件有两个波段，分别代表地理校正后的行和列，灰度值指示原始像素的地理位置。符号正负表示像素是否为真实位置或邻近像元填充。 此外，了解并熟练运用ENVI软件中的自动校正工具也是遥感图像预处理的关键技能，如通过主菜单的“Map”-> “Georeference”-> “传感器类型”来选择合适的校正方法。 在坐标系方面，地理坐标系是基于地球的经度和纬度系统，而投影坐标系则是将地球表面的经纬线网络转换到平面上的数学表示。在中国广泛使用的高斯-克吕格投影（横轴墨卡托投影）就是一种有效的平面映射方法，它能较好地保持角度和形状的保真度。这种投影方式在保持精度的同时，适用于大比例尺的地图制作和地理信息系统应用。