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几何变换

n几何变换就是利用一系列控制点和转换方程式在投影坐标上配准数字化地图、卫星图像或航空照片的过程。

n GIS, 几何变换可分为地图到地图的变换影像到地图的变换

n均方根误差(RMS是度量几何变换质量的一种定量方法。

变换方法

坐标系统之间进行几何变换有不同的方法。各种方法的区别在于它所能保留的几何特征,以及允许的变化。


                           图6.1

                         几何变换的各种类型。


                           图6.2

                  仿射变换中的不均匀缩放、旋转、倾斜和平移。


仿射变换

n仿射变换是假设输入(地图或影像)是均匀失真的,通常被建议用于地图到地图或影像到地图的变换。

n如果输入的是已知的具有不均匀分布的失真,如地形位移的航空照片(由于局部地形造成的对象移位),建议使用投影变换

控制点

n控制点在确定仿射变换准确度中起关键作用(Bolstad1990)。控制点的选择因地图到地图的变换和图像到图像的变换而异。 

n地图到地图变换的控制点选择相对比较直接。我们只需要有已知真实世界坐标的点。

n影像到地图变换时的控制点通常也叫做地面控制点。地面控制点(GCPs)是影像坐标(用行和列显示)和真实世界坐标都能识别的点GCPs直接从卫星影像选取。因此,其地面控制点的选取并不像在数字化地图上选取4个地理控制点那么直接。



                           图6.3 

几何变换通常包括三步:第一步,把控制点更新到真实世界坐标;第二步,利用控制点进行仿射变换;第三步,将变换方程应用于输入要素,生成输出图层。