地理信息系统中的地理配准
2025 年 10 月 21 日坐标参考系统 (CRS) 是一组参数，用于区分世界各地事物的地理坐标。换句话说，CRS 定义了您的数据如何与现实世界的位置对应，从而使地图上的所有内容都显示在正确的位置。在查看、分析或编辑 GIS 数据时，拥有正确的 CRS 对于保持空间精度至关重要。Global Mapper®使用户能够轻松地为其图像进行地理配准。
虽然某些文件类型（例如 GeoTIFF 和 GeoJSON）内置了这些信息，但其他文件类型（例如纯图像或 ASCII 文本文件）则没有。如果没有这些地理空间信息，图像将无法在 Global Mapper 中正确显示。地理配准允许您通过放置控制点为图像分配真实世界的坐标，从而帮助您的数据精确地显示在地图上的相应位置。
如何进行图像地理配准
地理配准最常见的用途之一是为图像中的像素值分配坐标。一种高级的地理配准方式是校正，它涉及校正图像畸变并根据需要进行重采样。一些栅格格式（例如 GeoTIFF 和 JP2 文件）的头部信息中已经包含了坐标参考系 (CRS) 信息。然而，历史图像、扫描的纸质地图和各种类型的航空影像通常不包含这些地理空间元数据。为了在 Global Mapper 地图上显示这些未进行地理配准的图像，必须为其分配坐标。
1. 从参考数据开始
在为图像添加坐标之前，您需要一些参考数据作为起点。参考数据可以帮助您识别未参考图像上的可识别特征，以便您可以放置控制点，将像素位置连接到坐标空间中的已知点。
从在线数据工具加载 OpenStreetMap 数据
Global Mapper 的在线数据工具是直接将高质量影像或街道地图数据导入工作区的绝佳方式。无论您使用的是流式数据还是现有的矢量和栅格图层，清晰详细的参考数据都能让您更轻松地精确对齐图像。如果您的图像上恰好标注了经纬网、网格或其他坐标，并且您确信这些位置的准确性，则可以将这些坐标用作控制点（或者也可以将其与其他参考数据进行比对）。
2. 加载未引用的图像
当您将未引用的图像加载到 Global Mapper 中时（无论是通过“文件”菜单、可停靠的文件浏览器，还是直接拖放），系统都会提示您选择图像的放置方式。您会看到以下几个选项：
- 手动校正图像这样，你就可以通过指定控制点来对其进行地理配准。
- 伪造坐标以允许查看它将图像放置在任意位置以便快速查看（没有真正的空间精度）。
以“图片点”方式加载，将图像显示为附加点要素而不是投影栅格。
Global Mapper 中的此提示会询问您是否要手动校正图像、将其放置在任意位置，还是将其加载为图片点要素。
要对图像进行地理配准，请选择“手动校正图像”。这将打开校正对话框，其中包含从左到右排列的三个地图窗口：
- 未引用数据概览 – 未引用图像的完整视图。
- 放大未引用数据视图 – 同一图像的详细可缩放区域。
- 参考数据视图 – 用于放置匹配控制点的参考图层（例如影像或地图数据）的视图。
缩放后的未参考数据视图和参考数据视图都可以独立平移和缩放，帮助您精确地对齐两者之间的匹配特征。
校正窗口中的三个视图显示未参考数据和参考数据，并允许您直观地放置控制点。
在放大后的未参考数据窗口下方，您会找到“校正投影”。此投影继承自包含参考数据的当前工作区，但可以使用“设置投影”按钮进行更改。此处显示的投影决定了控制点记录所在的坐标系。
新增 IIQ 格式支持：
历史地图校正是地理配准中最常见的工作流程之一，而另一项热门应用则是处理IIQ（智能图像质量）文件——Phase One 高分辨率相机生成的 RAW 图像格式。这些相机采用无损压缩格式，旨在捕捉卓越的动态范围和图像保真度。随着Global Mapper v26.2的发布，用户现在可以直接导入 IIQ 文件，无需先将其转换为 TIFF 格式。这项改进简化了高质量航空影像的处理和地理配准工作流程，使用户能够在保持原始文件完整动态范围和清晰度的同时，节省宝贵的时间。
3. 添加控制点
图像地理配准的关键步骤是识别未配准图像和参考图纸上的匹配要素。这些对齐位置称为控制点，它们存储了未配准图像上的像素坐标和基于当前投影的真实世界坐标。
放置控制点的最简单方法是找到一个在两个视图中都出现的、易于识别的特征，例如道路交叉口或建筑物拐角。然后，在未参考数据的放大视图和参考数据视图中分别单击该点。所选点的坐标值将自动填充到数据窗口下方的字段中。如果位置正确，请单击“添加点”将其添加到控制点列表中。重复此过程，添加多个均匀分布在整个图像上的控制点，以获得最佳对齐效果。
点击“添加点”按钮会将放置的控制点添加到列表中。添加完成后，您可以继续创建另一个控制点。
在“选项”菜单中可以选择多种校正方法。每种方法都需要一定数量的控制点。最基本的地理配准需要两个控制点，以便将图像以合适的比例放置在地图上并校正旋转。添加更多控制点后，可以使用更高级的方法来计算变换，从而校正镜头畸变或弥补投影差异。对于大多数工作流程，建议使用“自动”选项——它允许 Global Mapper 根据您提供的控制点确定最佳方法。
添加完控制点后，单击校正窗口右下角的“确定” ，将新校正的图像导入到 Global Mapper 工作区中。
地理参考图像会与其他数据一起显示在 Global Mapper 中，并且可以保存到工作区中。
4. 修改图像校正
如果您需要调整已校正图像图层的位置，或者查看并保存校正过程中使用的控制点，Global Mapper 可以轻松实现。只需在控制中心右键单击图层，然后从上下文菜单中选择“校正”。您可以使用此选项校正任何图层的位置。这将重新打开校正窗口，您可以在其中添加或删除控制点、更改校正投影，或使用“文件”菜单将控制点保存到文件。
可以通过从控制中心图层上下文菜单打开校正窗口来调整数据图层的位置。
锁定图像位置：保存地理参考图像
现在可以在 Global Mapper 中显示已校正的图像，并将其保存到工作区中；但是，与其他数据编辑一样，保存工作区并不会将坐标参考系统 (CRS) 信息嵌入到源图像文件中。要创建完全地理配准的图像，您需要将校正后的图层导出为支持空间参考数据的格式，例如 GeoTIFF 或 JP2。
为此，请右键单击地理配准图像图层，选择“导出”，然后选择您所需的文件格式。导出的文件将包含地理空间信息，使您能够在下一个项目中对其进行精确定位。
Global Mapper 的地理配准功能允许用户为未配准的数据添加必要的地理空间信息，以便与额外的 GIS 图层正确显示，并保存以供将来项目使用。通过手动将未配准的图像与地图数据对齐，Global Mapper 可用于显示和分析的文件范围得以扩展。立即下载14 天免费试用版，体验 Global Mapper 的地理配准功能！
