
高分六号于2019年3月21日正式投入使用,它是一颗低轨光学遥感卫星,具有高分辨率、宽覆盖、高质量和高效成像等特点,配置2米全色/8米多光谱高分辨率相机(PMS)、16米多光谱中分辨率宽幅相机(WFV),2米全色/8米多光谱相机观测幅宽90公里,16米多光谱相机观测幅宽800公里。
宽幅相机(WFV)除了常见的蓝/绿/红/近红外四个波段,还增加了能够有效反映作物特有光谱特性的“红边”波段,以及一个紫外波段,一共8个波段,也被称为精准农业观测的高分卫星。
本文介绍利用ENVI对高分六号WFV数据进行几何校正处理,如下为数据情况和处理效率统计:
高分六号数据:L1A级标准景高分六号WFV数据(30%左右云覆盖)。
参考影像:15米Landsat8 全色图像
DEM:90米SRTM
软件及计算机环境:ENVI5.5.2,ThankPAD P52笔记本电脑(i7-8850,64G内存)。
整景高分六WFV几何校正结果文件大小为25GB(ENVI格式),处理时间如下表。

请使用易智瑞(中国)遥感事业部开发的“中国国产卫星支持工具”打开国产卫星数据。
建议使用ENVI App Store进行ENVI扩展工具的安装与管理。
ENVI App Store下载地址:www.enviidl.com/appstore
1) 在App Store找到中国国产卫星支持工具,点击Install App进行安装。
2) 重启 ENVI即可。

或手动安装扩展工具:www.enviidl.com/china
GF-6 WFV由三台相机拍摄的图像组成,打开时可以自动组合一张图,也可以分别打开三个图像进行处理。本文直接对整张图进行几何校正,单独三个图像的几何校正步骤类似。
(1)启动ENVI。选择主菜单 File > Open As > China Satellites > GF-6。选择*.til文件打开,自动会把三个图像文件进行虚拟镶嵌。
注:如果要单独打开三个图像文件,在文件过滤器中选择WFV/XML,选择打开XML文件。
(2)在Layer Manager中,右键选择菜单View Metadata,RPC文件自动打开了。

图:GF-6 WFV元数据文件
(3)图像打开后会基于RPC文件虚拟几何定位,使用ENVI拉幕等工具浏览,与Landat8pan图像对比有3~10个像素的偏移。

图:RPC文件虚拟几何定位与Landat8pan图像对比
(1)在Toolbox中,启动/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow工具。
(2)在File Selection面板:
Input File:选择GF-6 WFV数据;
DEM File:选择SRTM90米的DEM;
Geoid Correction取消勾选。
(3)单击Next,在RPC Refinement步骤中,打开Advanced面板,设置参数。
Output Projection:默认UTM,可点击Browse按钮更改。
Output Piexl Size:16.0;
Image Resampling:Cubic Convolution;
Grid Spacing:10。正射校正的格网大小,格网越大数据越快,相应精度越低。
(4)在Exports面板中,选择输出路径和文件名(默认会在输出文件名基础上增加_rpcortho后缀)。
(5)单击Finish执行处理。
使用ENVI拉幕、透视等工具浏览,与Landat8pan图像进行精度检验,总体精度非常好,基本能吻合,局部地区有1~2个像素的偏移。高分6的几何定位精度大大提高,无控制点正射校正基本能满足大部分应用要求。
图:无控制点正射校正结果
如果对几何精度要求更高,可基于基准影像自动找GCP执行RPC正射校正。
(1)点击/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Using Reference Image,打开基于基准影像的RPC正射校正工具;在面板上进行数据读写和参数设置:
Input Raster:选择GF-6 WFV数据;
Input Reference Raster:具有准确地理位置信息的参考影像。选择Landsat8 Pan影像数据;
Input DEM Raster:覆盖待校正影像区域的DEM数据,选择SRTM90米的DEM;
DEM Is Height Above Ellipsoid:DEM数据是否是椭球高。SRTM是椭球高,选择Yes;
注:如果这里使用ENVI自带的全球900/200米分辨率的DEM,则按照默认No。
Requested Number of GCPs:100,需要采集的控制点最大数量;
Search Windows Size:500,搜索窗口大小,窗口越大找点精度越高,时间越长;
Output Coordinate System:可选项,如果不设置,则输出的正射校正结果是UTM WGS84坐标系的;
Output Pixel Size:X:16,Y:16。
注:输出像元大小为可选项,如果不设置,则输出的像元大小为根据RPC自动计算的平均像元大小,建议手动设置输出数据的分辨率。
Image Resampling:重采样方法,默认双线性内插Bilinear,推荐使用精度更高的Cubic Convolution;
Grid Spacing:像素栅格间距。保持默认10;这个值越大,校正速度越快,精度越低。
Output Raster:正射校正结果输出路径及文件名。软件会自动设置,可手动修改;
Output GCPs:控制点文件输出路径及文件名,软件会自动设置,可手动修改;
(2)参数设置好之后,点击OK开始执行。
注:在Toolbox中,打开/Geometric Correction/Orthorectification/RPC Orthorectification Workflow工具,可以将前面自动生成的控制点文件导入,查看自动寻找的控制点精度。也可手动修改GCP点。

图:RPC Orthorectification Using Reference Image参数设置面板
使用ENVI拉幕、透视等工具浏览,与Landat8pan图像进行精度检验,总体精度非常好,绝大部分地区在1个像素内。
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