重采样方法

栅格/影像数据进行配准或纠正、投影等几何变换后，像元中心位置通常会发生变化，其在输入栅格中的位置不一定是整数的行列号，因此需要根据输出栅格上每个像元在输入栅格中的位置，对输入栅格按一定规则进行重采样，进行栅格值的重新计算，建立新的栅格矩阵。通过下图我们就可以清楚地看到：在图像校正之后采样点位置发生了变化，这些位置没有相对应的像素值只能通过临近像素插值来得到采样点处的近似值。

常见的内插方法有：最邻近法；双线性内插法；三次卷积内插法；

（1）最邻近法

最邻近法是将最邻近的像元值赋予新像元。该方法优点是输出图像仍然保持原来图像的像元值，简单，处理速度快。缺点就是会产生半个像元位置偏移，可能造成输出图像中某些地物的不连贯。 适用于表示分类或某种专题的离散数据，如土地利用，植被类型等。

（2）双线性内插方法

双线性内插方法是使用临近4个点的像元值，按照其距内插点的距离赋予不同的权重，进行线性内插。该方法具有平均化的滤波效果，边缘受到平滑作用，而产生一个比较连贯的输出图像，其缺点是破坏了原来的像元值，在后来的波谱识别分类分析中，会引起一些问题。

计算公式：

（3）三次卷积内插方法

三次卷积内插法是一种精度较高的方法，通过增加参与计算的邻近像元的数目达到最佳的重采样结果。使用采样点到周围16邻域像元距离加权计算栅格值，方法与双线性内插相似，先在 Y 方向内插四次（或 X 方向），再在 X 方向（或 Y 方向）内插四次，最终得到该像元的栅格值。该方法会加强栅格的细节表现，但是算法复杂，计算量大，同样会改变原来的栅格值，且有可能会超出输入栅格的值域范围。 适用于航片和遥感影像的重采样。

作为对双线性内插法的改进，即“不仅考虑到四个直接邻点灰度值的影响，还考虑到各邻点间灰度值变化率的影响”，立方卷积法利用了待采样点周围更大邻域内像素的灰度值作三次插值。其三次多项式表示为：