遙感圖像的種類與特性PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1-像片像片(Photograph).n掃描成像的一維連續(xù)一維離散或掃描成像的一維連續(xù)一維離散或二維離散的圖像二維離散的圖像-圖像圖像 (Image)。第1頁(yè)/共62頁(yè)按成像遙感器成像方式和工作波長(zhǎng)的遙感圖像分類表按成像遙感器成像方式和工作波長(zhǎng)的遙感圖像分類表成像方式成像方式工作波段工作波段實(shí)例實(shí)例光光學(xué)學(xué)攝攝影影像像片片常規(guī)攝影像片常規(guī)攝影像片黑白全色像片黑白全色像片(可見(jiàn)光可見(jiàn)光)天然彩色像片天然彩色像片(可見(jiàn)光可見(jiàn)光)航空像片航空像片航天像片航天像片非常規(guī)攝影像片非常規(guī)攝影像片黑白紅外像片黑白紅外像片(近紅外近紅外)彩色紅外像片彩色紅外像片(近紅外近紅外)紫外像片紫外像片 (紫外紫

2、外)多波段像片多波段像片(紫外紫外-近紅外近紅外)全景像片全景像片(可見(jiàn)光可見(jiàn)光-近紅外近紅外)掃掃描描圖圖像像電子掃描圖像電子掃描圖像電視攝像圖像電視攝像圖像(可見(jiàn)光可見(jiàn)光)RBV圖像圖像光機(jī)掃描圖像光機(jī)掃描圖像紅外掃描圖像紅外掃描圖像(中、遠(yuǎn)紅外中、遠(yuǎn)紅外)多波段掃描圖像多波段掃描圖像(紫外紫外-遠(yuǎn)紅外遠(yuǎn)紅外)超多波段掃描圖像超多波段掃描圖像(可見(jiàn)光可見(jiàn)光-近紅外近紅外)熱紅外圖像熱紅外圖像MSS、TM圖像圖像成像波譜儀圖像成像波譜儀圖像固體自掃描圖像固體自掃描圖像固體自掃描圖像固體自掃描圖像(可見(jiàn)光可見(jiàn)光-近紅外近紅外)HRV圖像圖像天線掃描圖像天線掃描圖像成像雷達(dá)圖像（微波）成像雷達(dá)圖

3、像（微波）合成孔徑雷達(dá)圖像合成孔徑雷達(dá)圖像既能體現(xiàn)影像特征又能揭示影像的信息內(nèi)涵既能體現(xiàn)影像特征又能揭示影像的信息內(nèi)涵第2頁(yè)/共62頁(yè)第3頁(yè)/共62頁(yè)黑白全色像片黑白全色像片天然彩色像片天然彩色像片反映地物對(duì)反映地物對(duì)可見(jiàn)光可見(jiàn)光的反射能量的反射能量黑白紅外像片黑白紅外像片彩色紅外像片彩色紅外像片反映地物在反映地物在部分可見(jiàn)光和攝影部分可見(jiàn)光和攝影紅外波紅外波的反射能量的反射能量熱紅外圖像熱紅外圖像反映地物在反映地物在熱紅外波段熱紅外波段的熱輻的熱輻射能量射能量(輻射溫度輻射溫度)成像雷達(dá)圖像成像雷達(dá)圖像反映地物對(duì)反映地物對(duì)人工發(fā)射微波后向散人工發(fā)射微波后向散射回波射回波的強(qiáng)度的強(qiáng)度多波段、超

4、多波段圖像多波段、超多波段圖像其灰度是其各自響應(yīng)波段輻射其灰度是其各自響應(yīng)波段輻射能量大小的反映能量大小的反映第4頁(yè)/共62頁(yè) .空間特性空間特性 （幾何特性）（幾何特性）第5頁(yè)/共62頁(yè).地面分辨率地面分辨率：指遙感影像上能：指遙感影像上能分分辨辨的的地物間的最小距離地物間的最小距離。（非識(shí)。（非識(shí)別）別）第6頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：5米，地面上每米，地面上每5米的物品在影像中占米的物品在影像中占1個(gè)像素個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為，相當(dāng)于視角高度約為4km第7頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：2米，地面上每米，地面上每2米的物品在影像中占米的物品在影像中占1個(gè)像素，個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為相

5、當(dāng)于視角高度約為1.8km第8頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：1米，地面上每米，地面上每1米的物品在影像中占米的物品在影像中占1個(gè)像素，個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為相當(dāng)于視角高度約為500m 第9頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：0.5米，地面上每米，地面上每0.5米的物品在影像中占米的物品在影像中占1個(gè)像素，個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為相當(dāng)于視角高度約為300m 第10頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：25厘米，地面上每厘米，地面上每25厘米的物品在影像中占厘米的物品在影像中占1個(gè)像素個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為，相當(dāng)于視角高度約為150m 第11頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：12.5厘米，地面上每厘米，地面上每1

6、2.5厘米的物品在影像中占厘米的物品在影像中占1個(gè)個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為像素，相當(dāng)于視角高度約為80m 第12頁(yè)/共62頁(yè)分辨率：分辨率：10厘米，地面上每厘米，地面上每10厘米的物品在影像中占厘米的物品在影像中占1個(gè)像素個(gè)像素，相當(dāng)于視角高度約為，相當(dāng)于視角高度約為60m，或，或20樓的高度樓的高度 第13頁(yè)/共62頁(yè)理想條件下：由遙感光學(xué)系統(tǒng)理想條件下：由遙感光學(xué)系統(tǒng)的焦距和遙感平臺(tái)的航高之比的焦距和遙感平臺(tái)的航高之比確定，即確定，即f/H。注意：注意：受中心投影性質(zhì)所限，受中心投影性質(zhì)所限，不同于垂直投影，受地形起伏不同于垂直投影，受地形起伏及在像幅的位置影響，圖像各及在像幅的位置影

7、響，圖像各處比例尺可能不一致。處比例尺可能不一致。第14頁(yè)/共62頁(yè)3.投影性質(zhì)與影像幾何畸變投影性質(zhì)與影像幾何畸變.中心投影中心投影p地面上各物點(diǎn)的投影光線都通過(guò)一個(gè)地面上各物點(diǎn)的投影光線都通過(guò)一個(gè)固定點(diǎn)固定點(diǎn)(S)投影到投影面投影到投影面(P1、P2)上形上形成的透視影像稱中心投影。成的透視影像稱中心投影。p負(fù)像負(fù)像(負(fù)片負(fù)片)-P1與地物位于與地物位于S兩側(cè)兩側(cè)p正像正像(正片正片)-P2與地物位于與地物位于S同側(cè)同側(cè)第15頁(yè)/共62頁(yè)第16頁(yè)/共62頁(yè)第17頁(yè)/共62頁(yè)畸變畸變（distortion）：）：嚴(yán)重不正常地變化，既可以指外在的，嚴(yán)重不正常地變化，既可以指外在的，又可以指內(nèi)在

8、的。又可以指內(nèi)在的。 物理學(xué)之畸變物理學(xué)之畸變物體上的直線經(jīng)過(guò)透鏡成像后變成彎曲物體上的直線經(jīng)過(guò)透鏡成像后變成彎曲的現(xiàn)象的現(xiàn)象?；兪怯捎谕哥R的放大率隨光束和主軸間所呈角度?；兪怯捎谕哥R的放大率隨光束和主軸間所呈角度改變而引起的。光線離主軸越遠(yuǎn)，畸變?cè)酱?。改變而引起的。光線離主軸越遠(yuǎn)，畸變?cè)酱?。攝影之畸變攝影之畸變拍攝拍攝四方形四方形物體時(shí)，使周圍拍成物體時(shí)，使周圍拍成卷翹或膨卷翹或膨鼓鼓的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。遙感學(xué)之畸變遙感學(xué)之畸變?cè)谝话愕墓鈱W(xué)系統(tǒng)中，只要畸變引起的在一般的光學(xué)系統(tǒng)中，只要畸變引起的圖像變形不為人眼所察是可以允許的，允許的畸變值約為圖像變形不為人眼所察是可以允許的，允許的畸變值約

9、為4% 4% 。但若需圖像特性來(lái)測(cè)定物體尺寸的光學(xué)系統(tǒng)，如但若需圖像特性來(lái)測(cè)定物體尺寸的光學(xué)系統(tǒng)，如航空測(cè)量航空測(cè)量鏡鏡頭等，畸變則直接影響測(cè)量精度，必須對(duì)其嚴(yán)加校正，使頭等，畸變則直接影響測(cè)量精度，必須對(duì)其嚴(yán)加校正，使畸畸變小到萬(wàn)分之一甚至十萬(wàn)分之幾變小到萬(wàn)分之一甚至十萬(wàn)分之幾。 影像幾何畸變影像幾何畸變第18頁(yè)/共62頁(yè) 畸變對(duì)成像的影響畸變對(duì)成像的影響常規(guī)攝影畸變現(xiàn)象常規(guī)攝影畸變現(xiàn)象第19頁(yè)/共62頁(yè)攝影畸變攝影畸變地形地形第20頁(yè)/共62頁(yè)第21頁(yè)/共62頁(yè)第22頁(yè)/共62頁(yè)幀幀：在數(shù)據(jù)和數(shù)字通訊中，按某一標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先確：在數(shù)據(jù)和數(shù)字通訊中，按某一標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先確定的若干字段組成特定的信息結(jié)構(gòu)；

10、是影像中最定的若干字段組成特定的信息結(jié)構(gòu)；是影像中最小單位的單幅影像畫(huà)面，相當(dāng)于電影膠片上小單位的單幅影像畫(huà)面，相當(dāng)于電影膠片上每一每一格鏡頭格鏡頭， 一幀就是一副靜止畫(huà)面，連續(xù)者就形成一幀就是一副靜止畫(huà)面，連續(xù)者就形成動(dòng)畫(huà)，如電視圖象；原用于字畫(huà)、照片等，一幅動(dòng)畫(huà)，如電視圖象；原用于字畫(huà)、照片等，一幅字畫(huà)叫一幀。字畫(huà)叫一幀。景景：衛(wèi)星拍攝：衛(wèi)星拍攝一次一次所獲取到的畫(huà)面。衛(wèi)星遙感所獲取到的畫(huà)面。衛(wèi)星遙感圖像資料覆蓋區(qū)域大，一景衛(wèi)星遙感圖像所包含圖像資料覆蓋區(qū)域大，一景衛(wèi)星遙感圖像所包含的面積少則幾千平方公里，多則上萬(wàn)平方公里。的面積少則幾千平方公里，多則上萬(wàn)平方公里。名詞術(shù)語(yǔ)解釋名詞術(shù)語(yǔ)解釋

11、第23頁(yè)/共62頁(yè)第24頁(yè)/共62頁(yè)像重疊，重疊率像重疊，重疊率2030。地形起伏越大，重疊率相應(yīng)要加地形起伏越大，重疊率相應(yīng)要加大。大。第25頁(yè)/共62頁(yè)航向重疊旁向重疊第26頁(yè)/共62頁(yè)（三）幀幅式航片的空間特性（三）幀幅式航片的空間特性第27頁(yè)/共62頁(yè)中心投影與垂直投影的比較中心投影與垂直投影的比較第28頁(yè)/共62頁(yè)兩種投影方式兩種投影方式比較比較，當(dāng)投影面傾斜時(shí)，像片各部，當(dāng)投影面傾斜時(shí)，像片各部分的分的比例尺變化不同比例尺變化不同，像片各部分的，像片各部分的位移量位移量（徑向（徑向距離）不等（傾斜誤差）距離）不等（傾斜誤差） 二者等比例與不等比例之縮小二者等比例與不等比例之縮小第2

12、9頁(yè)/共62頁(yè)兩種投影方式比較，當(dāng)?shù)匦纹鸱鼤r(shí)，物體的像點(diǎn)兩種投影方式比較，當(dāng)?shù)匦纹鸱鼤r(shí)，物體的像點(diǎn)位位移移稱為稱為“投影誤差投影誤差”二者投影點(diǎn)相對(duì)位置變化比較二者投影點(diǎn)相對(duì)位置變化比較第30頁(yè)/共62頁(yè)第31頁(yè)/共62頁(yè)2.地形起伏引起的像點(diǎn)位移與影像畸變地形起伏引起的像點(diǎn)位移與影像畸變基準(zhǔn)面像平面第32頁(yè)/共62頁(yè)二維影像轉(zhuǎn)化為三維空間的二維影像轉(zhuǎn)化為三維空間的光學(xué)光學(xué)立體模型立體模型，突出地物的空間特性，突出地物的空間特性，使人眼易于辨認(rèn)地物和確定空間使人眼易于辨認(rèn)地物和確定空間位置。位置。(需立體鏡等儀器需立體鏡等儀器)第33頁(yè)/共62頁(yè)天然彩色片天然彩色片彩色紅外片彩色紅外片多波段航

13、片多波段航片.航空像片的波譜特性航空像片的波譜特性第34頁(yè)/共62頁(yè)第35頁(yè)/共62頁(yè)黑白全色黑白全色黑黑- -白紅外白紅外（美，哈德遜河）（美，哈德遜河）地物影像色調(diào)一般規(guī)律地物影像色調(diào)一般規(guī)律第36頁(yè)/共62頁(yè)3.天然彩色片天然彩色片-真彩色真彩色影像色彩與地物原色一致影像色彩與地物原色一致4.彩色紅外片彩色紅外片-假彩色假彩色其色彩只具象征性其色彩只具象征性,而非地物原色而非地物原色Normal ColorFalse-color Infrared第37頁(yè)/共62頁(yè)第38頁(yè)/共62頁(yè)等。等。第39頁(yè)/共62頁(yè)第40頁(yè)/共62頁(yè)全景攝影機(jī)全景攝影機(jī)第41頁(yè)/共62頁(yè)攝影畸變攝影畸變尺度（上下

14、比例，左）與角度（右）尺度（上下比例，左）與角度（右）第42頁(yè)/共62頁(yè)2.比例尺比例尺第43頁(yè)/共62頁(yè)4.地面的連續(xù)覆蓋地面的連續(xù)覆蓋p航跡方向航跡方向-由縫隙掃描完成由縫隙掃描完成p航跡方向航跡方向-由平臺(tái)運(yùn)行完成由平臺(tái)運(yùn)行完成第44頁(yè)/共62頁(yè) .全景像片的波譜特性全景像片的波譜特性第45頁(yè)/共62頁(yè)SPOT5。第46頁(yè)/共62頁(yè)圖中的造型好像是一個(gè)人，他頭戴印第安頭飾，耳朵里卻塞著耳機(jī)。這一地圖中的造型好像是一個(gè)人，他頭戴印第安頭飾，耳朵里卻塞著耳機(jī)。這一地質(zhì)奇跡位于加拿大的艾伯塔省，其質(zhì)奇跡位于加拿大的艾伯塔省，其google坐標(biāo)是坐標(biāo)是(50.010083, -110.113006)。在。在當(dāng)?shù)?，他被稱為當(dāng)?shù)?，他被稱為“荒原守護(hù)圣荒原守護(hù)圣”，據(jù)稱，這個(gè)，據(jù)稱，這個(gè)“守護(hù)神守護(hù)神”乃是大自然的杰作乃是大自然的杰作。 第47頁(yè)/共62頁(yè)這個(gè)巨大的人造湖只有從高空才能看出端倪，是不是