使用GDAL图书馆RPC校正问题

很快就会GDAL库更新1.11版本号之后，在发现之前写RPC像方误差修正模型校准结果特别大（在更新结果之前的版本号和PCI结果一致）。所以初步推断是GDAL库的bug，经过各个參数改动发现原来是指定的DEM採样方式导致的。

当指定DEM的採样方式为最邻近时，校正结果偏差非常大，当DEM採样方式为双线性採样和三次立方卷积採样时，处理的结果与之前的结果一样。截图如图1所看到的。红色区域为对照区域，如图2所看到的。

图1 PCI校正结果全图

图2  图1中的红色区域按实际像素放大显示结果

以下是使用gdalwarp工具外加仿射修正模型进行校正的结果。首先使用DEM为最邻近採样，gdalwarp命令行例如以下：

gdalwarp -of GTiff -tr 2.5 2.5 -t_srs ESRI::"D:\WGS_1984_UTM_Zone_50N.prj" -rpc -r cubic -wm 1024 -to "RPC_AFFINE=-32.67376693 0.99919599 0.00013941 28.71988840 0.00062236 1.00004356" -to "RPC_DEM=D:\Data\正射纠正基础数据\DEM数据\beijing_all2.img" -to "RPC_DEMINTERPOLATION=near" D:\Data\711_214_26sep2006_p5\SrcData\bandf.tif D:\bandf_rpc1.tif --config GDAL_FILENAME_IS_UTF8 NO

处理的结果与PCI结果对照方图3所看到的。

图3  GDAL指定DEM插值为最邻近处理结果

接下来指定DEM重採样方式为双线性。代码和处理结果例如以下：

gdalwarp -of GTiff -tr 2.5 2.5 -t_srs ESRI::"D:\WGS_1984_UTM_Zone_50N.prj" -rpc -r cubic -wm 1024 -to "RPC_AFFINE=-32.67376693 0.99919599 0.00013941 28.71988840 0.00062236 1.00004356" -to "RPC_DEM=D:\Data\正射纠正基础数据\DEM数据\beijing_all2.img" -to "RPC_DEMINTERPOLATION=bilinear" D:\Data\711_214_26sep2006_p5\SrcData\bandf.tif D:\bandf_rpc2.tif --config GDAL_FILENAME_IS_UTF8 NO

处理的结果与PCI结果对照方图4所看到的。

图4 GDAL指定DEM插值为双线性处理结果

接下来指定DEM重採样方式为三次立方卷积，代码和处理结果例如以下：

gdalwarp -of GTiff -tr 2.5 2.5 -t_srs ESRI::"D:\WGS_1984_UTM_Zone_50N.prj" -rpc -r cubic -wm 1024 -to "RPC_AFFINE=-32.67376693 0.99919599 0.00013941 28.71988840 0.00062236 1.00004356" -to "RPC_DEM=D:\Data\正射纠正基础数据\DEM数据\beijing_all2.img" -to "RPC_DEMINTERPOLATION=cubic" D:\Data\711_214_26sep2006_p5\SrcData\bandf.tif D:\bandf_rpc3.tif --config GDAL_FILENAME_IS_UTF8 NO

处理的结果与PCI结果对照方图5所看到的。

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGltaW5sdTAzMTQ=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" width="720" height="560" style="font-size: 12px;" alt="" />

图5 GDAL指定DEM插值为三次立方卷积处理结果

改动GDAL源代码中的文件gdal_rpc.cpp两处地方，就是将GDT_Int32改动为GDT_Float64。原因非常easy就是变量dfDMEH是一个double类型。读取数据的时候也须要依照double类型进行读取，而原来的代码是依照Int32类型读取，导致读取出来的DEM高程值有问题。

改动后代码见图6，共同拥有两处。坐标正变换和逆变换都须要改动。

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvbGltaW5sdTAzMTQ=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="" />

图6 改动后的GDAL代码

改动后又一次编译GDAL就可以。使用改动后的程序，指定DEM插值为最邻近后处理的结果如图7。

图7 改动后正射的结果对照

已经将该问题反馈至GDAL开发组。详细地址为：http://trac.osgeo.org/gdal/ticket/5553。据预计，在未来的版本号会被纠正。

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