遥感影像正射校正

原始的遥感影像是没有坐标和投影信息的，其实就是一张图片，当做后续一些处理时，尤其是遥感地信方向后续应用中会涉及很多叠加分析，比如同一个地区的影像不同年份的叠加，但是影像大小又不能保证大小一致，因此需要添加坐标和投影信息。

但是如果只是添加一个坐标仿射变换参数（起始点经纬度，横向纵向分辨率和旋转系数）和投影信息的话只能大致确定整个影像的范围，但是影像内部的坐标是不准的，因此需要做正射校正。

原始遥感影像一般带有同名的rpc、rpb文件，里面提供了一套坐标变换的参数（虽说也不准，但相比没有好多了）。

原理：

有理函数模型用两个有理多项式之商的形式描述像方空问和物方空间之间的关系。它有两种方式， 一种是正解形式，如下方程所示：

它描述物方三维坐标系(通常是经度、纬度和高程)到像方像素坐标的转换；另一种是反解形式，如下方程所 示：

它描述像方二维坐标和高程到物方空间二维坐标(通常是经度和纬度)的转换。

为了提高解算稳定性和精度，有理函数中的物方坐标和像方坐标都经过标准化处理(平移和缩放)，标准化后坐标值范围为(一1，1)。因此有理函数的参数除了分子和分母多项式的系数外还包括物方坐标和像方坐标的平移和缩放系数。 根据上述方程可知，在高程已知情况下，可以利用反解的有理函数模型实现从像方到物方的转换。

实现过程：

这里主要涉及两个方面，一个是像元空间位置的坐标变换，以及像元值的重采样。具体流程如下：

1. 加载rpc参数（不同卫星带的rpb、rpc中关键字可能不同，但内容都差不多）；
2. 如果有控制点（可进一步增加精度），可根据控制点重新解算rpc参数；
3. 计算影像四个角点实际坐标值（根据行列号和系数进行计算），从而获取正射影像的坐标范围；
4. 创建输出影像（长、宽、起始坐标、分辨率都已确定）；
5. 根据起始点经纬度和分辨率计算输出影像每个像元对应原始数据的行列号；
6. 重采样，如果是最临近直接获取最临近像元的原始影像值，如果是双线性就在当前行列号以及结合周边像元进行重采样；
7. 7. 写入输出影像；

其中，第三步和第五步正反算的时候需要输入高程值（DEM）。

参考文献：

高分二号卫星影像区域正射影像生成策略-徐汉超，张五洋，王 绪

基于RPC模型的IRS—P5影像正射校正-王红平，刘修国，罗红霞，成晓英

基于有理函数模型的线阵CCD遥感影像 水平纠正技术-巩丹超，汤晓涛，张丽

一种环境一号卫星CCD影像正射校正方法-黄世存 韩启金 曾湧 潘志强 王奇

遥感影像的几何校正介绍_几何校正和几何纠正一样吗-CSDN博客

遥感数字图像处理——第六章——几何校正-CSDN博客