ERDAS Field Guide™

December 2010

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iiiTable of Contents

Table of Contents iii

Table of ContentsTable of Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iiiList of Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xixList of Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxviiPreface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxix

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxixConventions Used in this Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxix

Raster Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Image Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Bands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

Remote Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Absorption / Reflection Spectra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Spectral Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Spatial Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15Radiometric Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Temporal Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

Data Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Line Dropout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Striping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

Data Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Storage Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19Storage Media . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22Calculating Disk Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25ERDAS IMAGINE Format (.img) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Image File Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Consistent Naming Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29Keeping Track of Image Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Geocoded Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31Using Image Data in GIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Subsetting and Mosaicking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

iv Table of Contents

Multispectral Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33Editing Raster Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Editing Continuous (Athematic) Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34Interpolation Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Image Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Dynamic Range Run-Length Encoding (DR RLE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36ECW Compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

Vector Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Polygons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Vertex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42Vector Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43Vector Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

Attribute Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Displaying Vector Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Color Schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47Symbolization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

Vector Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Digitizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Tablet Digitizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49Screen Digitizing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Imported Vector Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51Raster to Vector Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Other Vector Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Shapefile Vector Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52SDE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53SDTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53ArcGIS Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Raster and Vector Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Importing and Exporting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Raster Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

Table of Contents v

Raster Data Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62Annotation Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63Generic Binary Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63Vector Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

Optical Satellite Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66Satellite System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66Satellite Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67ALOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68ASTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70EROS A and EROS B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71FORMOSAT-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71GeoEye-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72IKONOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73IRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73KOMPSAT 1-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75Landsat 1-5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76Landsat 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80LPGS and NLAPS Processing Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81NOAA Polar Orbiter Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82OrbView-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84QuickBird . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85RapidEye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86SeaWiFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87SPOT 1 -3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87SPOT 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89SPOT 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90WorldView-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90WorldView-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91

Radar Satellite Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Advantages of Using Radar Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93Radar Sensor Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93Speckle Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96Applications for Radar Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97Radar Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97

Image Data from Aircraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107Aircraft Radar Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107Aircraft Optical Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108

Image Data from Scanning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

vi Table of Contents

Photogrammetric Scanners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109Desktop Scanners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109Aerial Photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110DOQs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110

ADRG Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111ARC System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111ADRG File Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112.OVR (overview) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112.IMG (scanned image data) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113.Lxx (legend data) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113ADRG File Naming Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115

ADRI Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.OVR (overview) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118.IMG (scanned image data) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118ADRI File Naming Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .118

Raster Product Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119CIB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121CADRG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121

Topographic Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121DEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122DTED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123Using Topographic Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .123

GPS Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124Satellite Position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124Differential Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125Applications of GPS Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125

Ordering Raster Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Addresses to Contact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128

Raster Data from Other Software Vendors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131ERDAS Ver. 7.X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131GRID and GRID Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132JFIF (JPEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133JPEG2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133MrSID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134SDTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135SUN Raster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135

Table of Contents vii

TIFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136GeoTIFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137

Vector Data from Other Software Vendors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138ARCGEN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139AutoCAD (DXF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139DLG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141ETAK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141IGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142TIGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142

Image Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145Display Memory Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145Pixel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146Colors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147Colormap and Colorcells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .147Display Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1498-bit PseudoColor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15024-bit DirectColor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15024-bit TrueColor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151PC Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152

Displaying Raster Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153Continuous Raster Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153Thematic Raster Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158

Using the Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Pyramid Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162Dithering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166Viewing Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .167Viewing Multiple Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168Zoom and Roam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .169Geographic Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170Enhancing Continuous Raster Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170Creating New Image Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .171

Geographic Information Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Information vs. Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .174

Data Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175Continuous Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177Thematic Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

viii Table of Contents

Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .180Vector Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

Raster Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181Vector Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183

Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183ERDAS IMAGINE Analysis Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183Analysis Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185

Proximity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186Contiguity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186Neighborhood Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187Recoding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190Overlaying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191Indexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192Matrix Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194Graphical Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Model Maker Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .198Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200Output Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201Using Attributes in Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201

Script Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206

Vector Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Editing Vector Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .206

Constructing Topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207Building and Cleaning Coverages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .208

Cartography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211Types of Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

Thematic Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213Annotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215Scale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216Legends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220

Table of Contents ix

Neatlines, Tick Marks, and Grid Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Labels and Descriptive Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

Typography and Lettering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .223Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

Properties of Map Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227Projection Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229

Geographical and Planar Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Available Map Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Choosing a Map Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

Map Projection Uses in a GIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240Deciding Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240

Spheroids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241Non-Earth Spheroids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246

Map Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246Learning Map Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246Plan the Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247

Map Accuracy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248US National Map Accuracy Standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248USGS Land Use and Land Cover Map Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249USDA SCS Soils Maps Guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249Digitized Hardcopy Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249

Rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251Registration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251Georeferencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252Latitude/Longitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252Orthorectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252

When to Rectify . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253When to Georeference Only . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254Disadvantages of Rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254Rectification Steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255

Ground Control Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255GCPs in ERDAS IMAGINE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255Entering GCPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256GCP Prediction and Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257

x Table of Contents

Polynomial Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258Linear Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259Nonlinear Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262Effects of Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .264Minimum Number of GCPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268

Rubber Sheeting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269Triangle-Based Finite Element Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269Triangulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .269Triangle-based rectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270Linear transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270Nonlinear transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270Check Point Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271

RMS Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271Residuals and RMS Error Per GCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271Total RMS Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272Error Contribution by Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273Tolerance of RMS Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273Evaluating RMS Error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274

Resampling Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274Rectifying to Lat/Lon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276Nearest Neighbor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276Bilinear Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277Cubic Convolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281Bicubic Spline Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284

Map-to-Map Coordinate Conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286Conversion Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287Vector Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287

Hardcopy Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289Printing Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289

Scaled Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289Printing Large Maps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289Scale and Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290Map Scaling Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .291

Mechanics of Printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294Halftone Printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294Continuous Tone Printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294

Table of Contents xi

Contrast and Color Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295RGB to CMY Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295

Map Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297USGS Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298Alaska Conformal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301Albers Conical Equal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303Azimuthal Equidistant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306Behrmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309Bonne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311Cassini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313Cylindrical Equal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315Double Stereographic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317Eckert I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319Eckert II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321Eckert III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323Eckert IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325Eckert V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327Eckert VI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329EOSAT SOM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331EPSG Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332Equidistant Conic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333Equidistant Cylindrical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335Equirectangular (Plate Carrée) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336Gall Stereographic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338Gauss Kruger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339General Vertical Near-side Perspective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340Geographic (Lat/Lon) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342Gnomonic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344Hammer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346Interrupted Goode Homolosine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348Interrupted Mollweide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350Krovak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351Lambert Azimuthal Equal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353Lambert Conformal Conic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356Lambert Conic Conformal (1 Standard Parallel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359

xii Table of Contents

Loximuthal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361Mercator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363Miller Cylindrical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366MGRS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368Modified Transverse Mercator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370Mollweide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372New Zealand Map Grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374Oblated Equal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375Oblique Mercator (Hotine) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376Orthographic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379Plate Carrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382Polar Stereographic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383Polyconic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386Quartic Authalic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388Robinson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390RSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392Sinusoidal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393Space Oblique Mercator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395Space Oblique Mercator (Formats A & B) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397State Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398Stereographic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408Stereographic (Extended) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411Transverse Mercator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412Two Point Equidistant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414UTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416Van der Grinten I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419Wagner IV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421Wagner VII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423Winkel I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425External Projections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427Bipolar Oblique Conic Conformal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429Cassini-Soldner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430Laborde Oblique Mercator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432Minimum Error Conformal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433Modified Polyconic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434Modified Stereographic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

Table of Contents xiii

Mollweide Equal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436Rectified Skew Orthomorphic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438Robinson Pseudocylindrical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439Southern Orientated Gauss Conformal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440Swiss Cylindrical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441Winkel’s Tripel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

Mosaic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443Input Image Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444

Exclude Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .444Image Dodging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .444Color Balancing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446Histogram Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448

Intersection Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449Set Overlap Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .449Automatically Generate Cutlines For Intersection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .450Geometry-based Cutline Generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .451

Output Image Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451Output Image Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .451Run Mosaic To Disc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .453

Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455Display vs. File Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .456Spatial Modeling Enhancements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .456

Correcting Data Anomalies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459Radiometric Correction: Visible/Infrared Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .460Atmospheric Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .461Geometric Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .462

Radiometric Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463Contrast Stretching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .464Histogram Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .469Histogram Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .473Brightness Inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .474

Spatial Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474Convolution Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .475Crisp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .479Resolution Merge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .480

xiv Table of Contents

Adaptive Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .482Wavelet Resolution Merge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483

Wavelet Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .484Algorithm Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .487Prerequisites and Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489Spectral Transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .490

Spectral Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491Principal Components Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .492Decorrelation Stretch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .496Tasseled Cap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .496RGB to IHS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .498IHS to RGB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500Indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .501

Hyperspectral Image Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504Independent Component Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504

Component Ordering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .505Band Generation for Multispectral Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .508Remote Sensing Applications for ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .508Tips and Tricks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510

Fourier Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513Fourier Magnitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513IFFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .516Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .517Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .520Fourier Noise Removal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .522Homomorphic Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523

Radar Imagery Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525Speckle Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .526Edge Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .532Texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .536Radiometric Correction: Radar Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .539Merging Radar with VIS/IR Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541

Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545The Classification Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 545

Pattern Recognition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .545

Table of Contents xv

Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .545Signatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .546Decision Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547Output File . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .547

Classification Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548Classification Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .548Iterative Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .548Supervised vs. Unsupervised Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .549Classifying Enhanced Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .549Dimensionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .549

Supervised Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550Training Samples and Feature Space Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .551

Selecting Training Samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551Evaluating Training Samples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .554

Selecting Feature Space Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554Unsupervised Training . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557

ISODATA Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .558RGB Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .562

Signature Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564Evaluating Signatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565

Alarm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .566Ellipse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .567Contingency Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .568Separability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .569Signature Manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572

Classification Decision Rules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573Nonparametric Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .574Parametric Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .574Parallelepiped . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .575Feature Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .578Minimum Distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .580Mahalanobis Distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .581Maximum Likelihood/Bayesian . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .582

Fuzzy Methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 584Fuzzy Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .584Fuzzy Convolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .584

Expert Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585

xvi Table of Contents

Knowledge Engineer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .586Knowledge Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .588

Evaluating Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589Thresholding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .589Accuracy Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .592

Photogrammetric Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595What is Photogrammetry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .595Types of Photographs and Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .596Why use Photogrammetry? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .597Photogrammetry/ Conventional Geometric Correction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .597Single Frame Orthorectification/Block Triangulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .598

Image and Data Acquisition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600Photogrammetric Scanners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .601Desktop Scanners . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .601Scanning Resolutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .602Coordinate Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .603Terrestrial Photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .606

Interior Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607Principal Point and Focal Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .608Fiducial Marks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .608Lens Distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .610

Exterior Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611The Collinearity Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .613

Photogrammetric Solutions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614Space Resection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .615Space Forward Intersection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .615Bundle Block Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .616Least Squares Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .619Self-calibrating Bundle Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .622Automatic Gross Error Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .622

GCPs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623GCP Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .624Processing Multiple Strips of Imagery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .625

Tie Points . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626Automatic Tie Point Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .627

Image Matching Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 628

Table of Contents xvii

Area Based Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .628Feature Based Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .631Relation Based Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .631Image Pyramid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .631

Satellite Photogrammetry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633SPOT Interior Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .635SPOT Exterior Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .636Collinearity Equations & Satellite Block Triangulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .640

Orthorectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641

Terrain Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645Terrain Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 646Slope Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647Aspect Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 650Shaded Relief . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 652Topographic Normalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653

Lambertian Reflectance Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .654Non-Lambertian Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .654

Radar Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657IMAGINE OrthoRadar Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657

Parameters Required for Orthorectification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .657Algorithm Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .660

IMAGINE StereoSAR DEM Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .667Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668Subset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .671Despeckle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .672Degrade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .672Coregister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .673Match . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .673Degrade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .678Height . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .679

IMAGINE InSAR Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .679Electromagnetic Wave Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .680The Interferometric Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .682Image Coregistration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .687

xviii Table of Contents

Phase Noise Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .690Phase Flattening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .692Phase Unwrapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .692Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .696

Math Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697Summation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697Statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 698

Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .698Bin Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .698Mean . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .700Normal Distribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .701Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .702Standard Deviation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .703Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .704Covariance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .704Covariance Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .705

Dimensionality of Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 706Measurement Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .706Mean Vector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .707Feature Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .708Feature Space Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .708n-Dimensional Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .709Spectral Distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .710

Polynomials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .710Transformation Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .711

Matrix Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712Matrix Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .712Matrix Multiplication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .713Transposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .714

Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 717Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777

Works Cited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777Related Reading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 792

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795

xixList of Figures

List of Figures xix

List of FiguresFigure 1: Pixels and Bands in a Raster Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Figure 2: Typical File Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Figure 3: Electromagnetic Spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Figure 4: Sun Illumination Spectral Irradiance at the Earth’s Surface . . . . . . . . . . . 7Figure 5: Factors Affecting Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Figure 6: Reflectance Spectra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Figure 7: Laboratory Spectra of Clay Minerals in the Infrared Region . . . . . . . . . . 12Figure 8: IFOV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Figure 9: Brightness Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Figure 10: Landsat TM—Band 2 (Four Types of Resolution) . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Figure 11: Band Interleaved by Line (BIL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Figure 12: Band Sequential (BSQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Figure 13: Image Files Store Raster Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Figure 14: Example of a Thematic Raster Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27Figure 15: Examples of Continuous Raster Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Figure 16: Vector Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41Figure 17: Vertices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Figure 18: Workspace Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45Figure 19: Attribute CellArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Figure 20: Symbolization Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Figure 21: Digitizing Tablet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49Figure 22: Raster Format Converted to Vector Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52Figure 23: Multispectral Imagery Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68Figure 24: Landsat MSS vs. Landsat TM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79Figure 25: SPOT Panchromatic vs. SPOT XS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89Figure 26: SLAR Radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Figure 27: Received Radar Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Figure 28: Radar Reflection from Different Sources and Distances . . . . . . . . . . . 95Figure 29: ADRG Overview File Displayed in a Viewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112Figure 30: Subset Area with Overlapping ZDRs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113Figure 31: Seamless Nine Image DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117Figure 32: ADRI Overview File Displayed in a Viewer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118Figure 33: Arc/second Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Figure 34: Common Uses of GPS Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Figure 35: Example of One Seat with One Display and Two Screens . . . . . . . . . 145Figure 36: Transforming Data File Values to a Colorcell Value . . . . . . . . . . . . . 150

xx List of Figures

Figure 37: Transforming Data File Values to a Colorcell Value . . . . . . . . . . . . . 151Figure 38: Transforming Data File Values to Screen Values . . . . . . . . . . . . . . . . 152Figure 39: Contrast Stretch and Colorcell Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155Figure 40: Stretching by Min/Max vs. Standard Deviation . . . . . . . . . . . . . . . . . 156Figure 41: Continuous Raster Layer Display Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157Figure 42: Thematic Raster Layer Display Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160Figure 43: Pyramid Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Figure 44: Example of Dithering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166Figure 45: Example of Color Patches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167Figure 46: Data Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176Figure 47: Raster Attributes for lnlandc.img . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181Figure 48: Vector Attributes CellArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183Figure 49: Proximity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186Figure 50: Contiguity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187Figure 51: Using a Mask . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188Figure 52: Sum Option of Neighborhood Analysis (Image Interpreter) . . . . . . . . . 190Figure 53: Overlay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192Figure 54: Indexing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193Figure 55: Graphical Model for Sensitivity Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196Figure 56: Graphical Model Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197Figure 57: Modeling Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200Figure 58: Graphical and Script Models For Tasseled Cap Transformation . . . . 204Figure 59: Layer Errors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210Figure 60: Sample Scale Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Figure 61: Sample Legend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220Figure 62: Sample Neatline, Tick Marks, and Grid Lines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221Figure 63: Sample Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222Figure 64: Sample Sans Serif and Serif Typefaces with Various Styles Applied . . 225Figure 65: Good Lettering vs. Bad Lettering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226Figure 66: Projection Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229Figure 67: Tangent and Secant Cones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230Figure 68: Tangent and Secant Cylinders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231Figure 69: Ellipse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241Figure 70: Polynomial Curve vs. GCPs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259Figure 71: Linear Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261Figure 72: Nonlinear Transformations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262Figure 73: Transformation Example—1st-Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265Figure 74: Transformation Example—2nd GCP Changed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

List of Figures xxi

Figure 75: Transformation Example—2nd-Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266Figure 76: Transformation Example—4th GCP Added . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266Figure 77: Transformation Example—3rd-Order . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267Figure 78: Transformation Example—Effect of a 3rd-Order Transformation . . . . 267Figure 79: Triangle Network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269Figure 80: Residuals and RMS Error Per Point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272Figure 81: RMS Error Tolerance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273Figure 82: Resampling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275Figure 83: Nearest Neighbor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276Figure 84: Bilinear Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278Figure 85: Linear Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278Figure 86: Cubic Convolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282Figure 87: Layout for a Book Map and a Paneled Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290Figure 88: Sample Map Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292Figure 89: Albers Conical Equal Area Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305Figure 90: Polar Aspect of the Azimuthal Equidistant Projection . . . . . . . . . . . . . 308Figure 91: Behrmann Cylindrical Equal-Area Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310Figure 92: Bonne Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312Figure 93: Cassini Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314Figure 94: Cylindrical Equal-Area Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316Figure 95: Eckert I Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320Figure 96: Eckert II Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322Figure 97: Eckert III Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324Figure 98: Eckert IV Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326Figure 99: Eckert V Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328Figure 100: Eckert VI Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330Figure 101: Equidistant Conic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334Figure 102: Equirectangular Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337Figure 103: Geographic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343Figure 104: Hammer Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347Figure 105: Interrupted Goode Homolosine Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349Figure 106: Interrupted Mollweide Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350Figure 107: Lambert Azimuthal Equal Area Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355Figure 108: Lambert Conformal Conic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358Figure 109: Loximuthal Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362Figure 110: Mercator Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365Figure 111: Miller Cylindrical Projection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367Figure 112: MGRS Grid Zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368

xxii List of Figures

Figure 113: Mollweide Projection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373Figure 114: Oblique Mercator Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378Figure 115: Orthographic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381Figure 116: Plate Carrée Projection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382Figure 117: Polar Stereographic Projection and its Geometric Construction . . . . 385Figure 118: Polyconic Projection of North America . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387Figure 119: Quartic Authalic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389Figure 120: Robinson Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391Figure 121: Sinusoidal Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394Figure 122: Space Oblique Mercator Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396Figure 123: Zones of the State Plane Coordinate System . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399Figure 124: Stereographic Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410Figure 125: Two Point Equidistant Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415Figure 126: Zones of the Universal Transverse Mercator Grid in the United States . .

417Figure 127: Van der Grinten I Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420Figure 128: Wagner IV Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422Figure 129: Wagner VII Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424Figure 130: Winkel I Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426Figure 131: Winkel’s Tripel Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442Figure 132: Histograms of Radiometrically Enhanced Data . . . . . . . . . . . . . . . . . 463Figure 133: Graph of a Lookup Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464Figure 134: Enhancement with Lookup Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465Figure 135: Nonlinear Radiometric Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466Figure 136: Piecewise Linear Contrast Stretch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467Figure 137: Contrast Stretch Using Lookup Tables, and Effect on Histogram . . . 469Figure 138: Histogram Equalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470Figure 139: Histogram Equalization Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471Figure 140: Equalized Histogram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472Figure 141: Histogram Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473Figure 142: Spatial Frequencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475Figure 143: Applying a Convolution Kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476Figure 144: Output Values for Convolution Kernel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477Figure 145: Local Luminance Intercept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483Figure 146: Schematic Diagram of the Discrete Wavelet Transform - DWT . . . . . 486Figure 147: Inverse Discrete Wavelet Transform - DWT-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 487Figure 148: Wavelet Resolution Merge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488Figure 149: Two Band Scatterplot . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492

List of Figures xxiii

Figure 150: First Principal Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493Figure 151: Range of First Principal Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493Figure 152: Second Principal Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494Figure 153: Intensity, Hue, and Saturation Color Coordinate System . . . . . . . . . 499Figure 154: One-Dimensional Fourier Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512Figure 155: Example of Fourier Magnitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514Figure 156: The Padding Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516Figure 157: Comparison of Direct and Fourier Domain Processing . . . . . . . . . . . 518Figure 158: An Ideal Cross Section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520Figure 159: High-Pass Filtering Using the Ideal Window. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521Figure 160: Filtering Using the Bartlett Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521Figure 161: Filtering Using the Butterworth Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522Figure 162: Homomorphic Filtering Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524Figure 163: Effects of Mean and Median Filters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527Figure 164: Regions of Local Region Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528Figure 165: One-dimensional, Continuous Edge, and Line Models . . . . . . . . . . . 533Figure 166: A Noisy Edge Superimposed on an Ideal Edge . . . . . . . . . . . . . . . . 533Figure 167: Edge and Line Derivatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534Figure 168: Adjust Brightness Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540Figure 169: Range Lines vs. Lines of Constant Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541Figure 170: Example of a Feature Space Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554Figure 171: Process for Defining a Feature Space Object . . . . . . . . . . . . . . . . . 556Figure 172: ISODATA Arbitrary Clusters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559Figure 173: ISODATA First Pass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560Figure 174: ISODATA Second Pass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560Figure 175: RGB Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563Figure 176: Ellipse Evaluation of Signatures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568Figure 177: Classification Flow Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575Figure 178: Parallelepiped Classification With Two Standard Deviations as Limits576Figure 179: Parallelepiped Corners Compared to the Signature Ellipse . . . . . . . . 578Figure 180: Feature Space Classification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 578Figure 181: Minimum Spectral Distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580Figure 182: Knowledge Engineer Editing Window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 586Figure 183: Example of a Decision Tree Branch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587Figure 184: Split Rule Decision Tree Branch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587Figure 185: Knowledge Classifier Classes of Interest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588Figure 186: Histogram of a Distance Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590Figure 187: Interactive Thresholding Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591

xxiv List of Figures

Figure 188: Exposure Stations Along a Flight Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 600Figure 189: A Regular Rectangular Block of Aerial Photos . . . . . . . . . . . . . . . . 601Figure 190: Pixel Coordinates and Image Coordinates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 604Figure 191: Image Space and Ground Space Coordinate System . . . . . . . . . . . . 605Figure 192: Terrestrial Photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606Figure 193: Internal Geometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607Figure 194: Pixel Coordinate System vs. Image Space Coordinate System . . . . . 609Figure 195: Radial vs. Tangential Lens Distortion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610Figure 196: Elements of Exterior Orientation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612Figure 197: Space Forward Intersection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 616Figure 198: Photogrammetric Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617Figure 199: GCP Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625Figure 200: GCPs in a Block of Images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 625Figure 201: Point Distribution for Triangulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626Figure 202: Tie Points in a Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62