遙感第六章遙感圖像的人工判讀ppt課件

1、第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀 6.16.1遙感信息提取遙感信息提取 遙感信息提取遙感信息提取Information extractionInformation extraction可分為五種類型。可分為五種類型。分類分類classificationclassification是指利用圖象的光譜是指利用圖象的光譜信息、空間信息以及多時相對目標(biāo)物進(jìn)行識別信息、空間信息以及多時相對目標(biāo)物進(jìn)行識別并歸類。并歸類。變化檢測變化檢測change detectionchange detection是指從不同時是指從不同時期觀測的圖象光譜信息中檢測目標(biāo)物的變化。期觀測的圖象光譜信息中檢測

2、目標(biāo)物的變化。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀物理量的提取物理量的提取extraction of physical quantities是通過光譜信息測量目標(biāo)物的溫是通過光譜信息測量目標(biāo)物的溫度，或求出大氣成分，以及通過立體像對測出度，或求出大氣成分，以及通過立體像對測出高程等。高程等。指標(biāo)提?。ㄖ笜?biāo)提取（ extraction of index是指提取出是指提取出植被指標(biāo)那種新計算出來的指標(biāo)的過程。植被指標(biāo)那種新計算出來的指標(biāo)的過程。特殊地物及狀態(tài)的識別特殊地物及狀態(tài)的識別identification of specific feature是指識別災(zāi)害狀況、線性是指識別災(zāi)害

3、狀況、線性構(gòu)造、遺跡等特殊的地物或地表狀況。構(gòu)造、遺跡等特殊的地物或地表狀況。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀類型類型 例子例子 1、分類、分類2、變化檢測、變化檢測3、物理量的提取、物理量的提取4、指標(biāo)提取、指標(biāo)提取5、特定地物及狀、特定地物及狀態(tài)的提取態(tài)的提取土地覆蓋，樹種，植被，農(nóng)作物土地覆蓋變化溫度，大氣成分，高程植被指標(biāo)，渾濁指標(biāo)掌握山火、水災(zāi)等災(zāi)害情況，提取線性構(gòu)造，遺址探查第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀 遙感信息提取由人工或計算機進(jìn)行。人工信息提取information extraction by human與計算機信息提取informati

4、on extraction by computer）(即圖象的計算機處理)各有優(yōu)缺點，所以遙感信息的提取幾乎都是利用人和計算機雙方的作用，完全依靠單方進(jìn)行的情況是很少的。目前傾向于盡可能采用計算機來代替人工所進(jìn)行的圖象判讀。例如，通過使計算機學(xué)習(xí)判讀人員所具有的知識而進(jìn)行信息提取，這種方式稱為專家系統(tǒng)expert system） 第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀信息提取方法 優(yōu)點缺點 人工（圖象判讀）可利用判讀人員的知識擅長提取空間信息花費時間存在個人差異計算機（圖象處理）處理時間短有重復(fù)性可提取出物理量及指標(biāo)不能利用人的知識不擅長提取空間信息第六章第六章 遙感圖像的人工判讀

5、遙感圖像的人工判讀6.2遙感圖像判讀遙感圖像判讀圖像判讀圖像判讀image interpretation）：根）：根據(jù)人的經(jīng)驗和知識，按照應(yīng)用目的解釋據(jù)人的經(jīng)驗和知識，按照應(yīng)用目的解釋圖象所具有的意義，識別目標(biāo)，并定性、圖象所具有的意義，識別目標(biāo)，并定性、定量地提取出目標(biāo)的形態(tài)、構(gòu)造、功能定量地提取出目標(biāo)的形態(tài)、構(gòu)造、功能等有關(guān)信息，把它們匯總在底圖上的過等有關(guān)信息，把它們匯總在底圖上的過程。程。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.2遙感圖像判讀遙感圖像判讀傳統(tǒng)的方法是采用目視判讀，這是一種人工提傳統(tǒng)的方法是采用目視判讀，這是一種人工提取信息的方法，使用眼睛目視觀察可借助一取

6、信息的方法，使用眼睛目視觀察可借助一些光學(xué)儀器），憑借人的經(jīng)驗、知識和手頭的些光學(xué)儀器），憑借人的經(jīng)驗、知識和手頭的相關(guān)資料，通過人腦的分析、推理和判斷，提相關(guān)資料，通過人腦的分析、推理和判斷，提取有用的信息。取有用的信息。目前發(fā)展起來的自動判讀是利用計算機，通過目前發(fā)展起來的自動判讀是利用計算機，通過一定的數(shù)學(xué)方法如統(tǒng)計學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等），一定的數(shù)學(xué)方法如統(tǒng)計學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等），即所謂的即所謂的“模糊識別的方法來提取有用信息模糊識別的方法來提取有用信息的，自動判讀技術(shù)還與圖像處理、控制論、運的，自動判讀技術(shù)還與圖像處理、控制論、運籌學(xué)、計算機視覺、計算機制圖和人工智能等籌學(xué)、計算機視覺、計算機制

7、圖和人工智能等技術(shù)、理論或方法有關(guān)。技術(shù)、理論或方法有關(guān)。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3景物特征和判讀標(biāo)志景物特征和判讀標(biāo)志景物特征主要有光譜特征、空間特征和時間特景物特征主要有光譜特征、空間特征和時間特征。此外，為微波區(qū)還有偏振特性。景物的這征。此外，為微波區(qū)還有偏振特性。景物的這些特征在圖像上以灰度變化的形式表現(xiàn)出來。些特征在圖像上以灰度變化的形式表現(xiàn)出來。因此，圖像的灰度是以上三者的函數(shù)。即因此，圖像的灰度是以上三者的函數(shù)。即不同的地物，這些特征不同，在圖像上的表現(xiàn)不同的地物，這些特征不同，在圖像上的表現(xiàn)形式也不同。因此，判讀員可以根據(jù)圖像上的形式也不同。因此，

8、判讀員可以根據(jù)圖像上的變化和差異來區(qū)分不同的類別。再根據(jù)經(jīng)驗、變化和差異來區(qū)分不同的類別。再根據(jù)經(jīng)驗、知識和必要的資料，可以判斷地物的性質(zhì)和一知識和必要的資料，可以判斷地物的性質(zhì)和一些自然現(xiàn)象。些自然現(xiàn)象。) t,Z,Y,X,(fdl第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點 衛(wèi)星遙感圖像的判讀特征主要有以下四點：衛(wèi)星遙感圖像的判讀特征主要有以下四點：1、 宏觀性宏觀性 一張衛(wèi)星圖像覆蓋的范圍是航空象片無法相一張衛(wèi)星圖像覆蓋的范圍是航空象片無法相比的，這對于研究和掌握制圖區(qū)域的自然景觀、比的，這對于研究和掌握制圖區(qū)域的自然景觀、地貌

9、結(jié)構(gòu)、巖性分布、水系類型、居民地格局、地貌結(jié)構(gòu)、巖性分布、水系類型、居民地格局、道路網(wǎng)絡(luò)、以及地物要素的布局特征等，幾乎道路網(wǎng)絡(luò)、以及地物要素的布局特征等，幾乎是理想的宏觀手段，從而通過衛(wèi)星圖像判讀可是理想的宏觀手段，從而通過衛(wèi)星圖像判讀可以獲得豐富、確切的地形宏觀內(nèi)容和宏觀特征。以獲得豐富、確切的地形宏觀內(nèi)容和宏觀特征。鑲嵌衛(wèi)星圖像在判讀中的使用將會更加突出衛(wèi)鑲嵌衛(wèi)星圖像在判讀中的使用將會更加突出衛(wèi)星圖像判讀的宏觀特征。星圖像判讀的宏觀特征。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星圖像判讀宏觀特征的另一個表現(xiàn)，則是能衛(wèi)星圖像

10、判讀宏觀特征的另一個表現(xiàn)，則是能在全球范圍內(nèi)不間斷地獲取圖像信息。這幾乎在全球范圍內(nèi)不間斷地獲取圖像信息。這幾乎也是其它手段難以做到的。由于圖像判讀地域也是其它手段難以做到的。由于圖像判讀地域的廣大，判讀工作將可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行。的廣大，判讀工作將可以在全球范圍內(nèi)進(jìn)行。同時隨著圖像分辨率的提高，可望借助衛(wèi)星遙同時隨著圖像分辨率的提高，可望借助衛(wèi)星遙感圖像判讀，在全球范圍內(nèi)獲得比例尺越來越感圖像判讀，在全球范圍內(nèi)獲得比例尺越來越大的制圖資料。大的制圖資料。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點2、 光譜性光譜性 衛(wèi)星遙感圖像的重

11、要性質(zhì)之一是它衛(wèi)星遙感圖像的重要性質(zhì)之一是它具有多光譜信息。它不僅反映地形地物具有多光譜信息。它不僅反映地形地物的亮度特點，同時還反映它們的光譜特的亮度特點，同時還反映它們的光譜特點。為此圖像判讀技術(shù)必須與之相適應(yīng)，點。為此圖像判讀技術(shù)必須與之相適應(yīng)，這就需要既能判讀制圖要素的亮度特點，這就需要既能判讀制圖要素的亮度特點，又能判讀它們的光譜特征的新方法。又能判讀它們的光譜特征的新方法。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點這種新的判讀方法的特點是，一方面根據(jù)影象這種新的判讀方法的特點是，一方面根據(jù)影象色調(diào)來判讀地形地物要素的形狀

12、特征；另一方色調(diào)來判讀地形地物要素的形狀特征；另一方面通過不同光譜段圖象的比較來判讀要素的光面通過不同光譜段圖象的比較來判讀要素的光譜性能。因此它不是象常規(guī)判讀方法那樣，只譜性能。因此它不是象常規(guī)判讀方法那樣，只借助影象幾何形態(tài)，然后根據(jù)經(jīng)驗來判讀地形借助影象幾何形態(tài)，然后根據(jù)經(jīng)驗來判讀地形地物要素，而是在影象幾何形態(tài)的基礎(chǔ)上，根地物要素，而是在影象幾何形態(tài)的基礎(chǔ)上，根據(jù)要素的光譜性質(zhì)來判讀其屬性。顯然，衛(wèi)星據(jù)要素的光譜性質(zhì)來判讀其屬性。顯然，衛(wèi)星遙感圖象判讀的光譜特征將能為制圖工作提供遙感圖象判讀的光譜特征將能為制圖工作提供更多更可靠的制圖信息和資料。更多更可靠的制圖信息和資料。 第六章第六

13、章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點3、 動態(tài)性動態(tài)性 衛(wèi)星，尤其是資源系列衛(wèi)星，由于具有長期衛(wèi)星，尤其是資源系列衛(wèi)星，由于具有長期不間斷地提供地面圖像數(shù)據(jù)的能力，因此由衛(wèi)不間斷地提供地面圖像數(shù)據(jù)的能力，因此由衛(wèi)星圖像判讀所提供的制圖信息可以實現(xiàn)動態(tài)化，星圖像判讀所提供的制圖信息可以實現(xiàn)動態(tài)化，也就是說它能提供地形和地物要素在時間上的也就是說它能提供地形和地物要素在時間上的演變和變化。例如通過對多時性圖像的判讀可演變和變化。例如通過對多時性圖像的判讀可以了解：城市發(fā)展、道路變化、水庫興建、冰以了解：城市發(fā)展、道路變化、水庫興建、冰川進(jìn)退

14、、洪水消漲、作物生長、以及人工地物川進(jìn)退、洪水消漲、作物生長、以及人工地物調(diào)查和河流湖泊的季節(jié)性變化與地形制圖和專調(diào)查和河流湖泊的季節(jié)性變化與地形制圖和專題制圖有關(guān)的地圖信息。題制圖有關(guān)的地圖信息。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀 6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點 為此衛(wèi)星遙感圖象判讀必須同時使用多種圖像為此衛(wèi)星遙感圖象判讀必須同時使用多種圖像資料，注重對比、比較等方法，以及依賴廣泛資料，注重對比、比較等方法，以及依賴廣泛的科學(xué)知識和比較豐富的生活經(jīng)驗。顯然，動的科學(xué)知識和比較豐富的生活經(jīng)驗。顯然，動態(tài)判讀的難度更大，因為它不僅需要判定要素態(tài)判讀的難度更

15、大，因為它不僅需要判定要素和現(xiàn)象的屬性，還要通過判讀來跟蹤和查尋它和現(xiàn)象的屬性，還要通過判讀來跟蹤和查尋它們的變化。所以動態(tài)性是圖像判讀技術(shù)的重要們的變化。所以動態(tài)性是圖像判讀技術(shù)的重要發(fā)展，同時又是動態(tài)制圖的必要手段。發(fā)展，同時又是動態(tài)制圖的必要手段。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點4、 透視性透視性 衛(wèi)星遙感圖像的透視性特點，其含義是它衛(wèi)星遙感圖像的透視性特點，其含義是它能夠提供某些隱伏信息。衛(wèi)星圖像判讀所能獲能夠提供某些隱伏信息。衛(wèi)星圖像判讀所能獲得的透視信息基本上有兩類，一類是淺水水域得的透視信息基本上有兩類，一類

16、是淺水水域的水深和水底地形信息；另一類是云層和地表的水深和水底地形信息；另一類是云層和地表下面的某些隱伏信息，例如云霧覆蓋下的地表下面的某些隱伏信息，例如云霧覆蓋下的地表形態(tài)、淺干沙層下的埋藏地表、平原區(qū)下面的形態(tài)、淺干沙層下的埋藏地表、平原區(qū)下面的某些斷裂構(gòu)造等。衛(wèi)星圖像上的這些透視信息某些斷裂構(gòu)造等。衛(wèi)星圖像上的這些透視信息起因比較復(fù)雜，然而圖像的光譜性是其中重要起因比較復(fù)雜，然而圖像的光譜性是其中重要因素。因素。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.1衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點衛(wèi)星遙感圖像的判讀特點 對水體的透視信息主要反映在藍(lán)、綠光譜段對水體的透視信息主要反映在藍(lán)、綠光

17、譜段的圖像上；對云霧、沙層的透視信息只能反映的圖像上；對云霧、沙層的透視信息只能反映在微波圖像上。另外，還有一些透視信息實際在微波圖像上。另外，還有一些透視信息實際上是地表與地下某些現(xiàn)象的相關(guān)關(guān)系的表現(xiàn)，上是地表與地下某些現(xiàn)象的相關(guān)關(guān)系的表現(xiàn)，而不是電磁波透射的結(jié)果。例如，平原松散地而不是電磁波透射的結(jié)果。例如，平原松散地層下的埋藏斷裂構(gòu)造線，可能由于所含地下水層下的埋藏斷裂構(gòu)造線，可能由于所含地下水沿斷裂上滲，使松散地層沿構(gòu)造線富水所致。沿斷裂上滲，使松散地層沿構(gòu)造線富水所致。因此衛(wèi)星遙感圖像記錄的只是平原地表土壤含因此衛(wèi)星遙感圖像記錄的只是平原地表土壤含水的隱伏制圖信息。透視信息對制圖作業(yè)

18、有時水的隱伏制圖信息。透視信息對制圖作業(yè)有時是特別重要的，例如淺海區(qū)水底地形制圖，就是特別重要的，例如淺海區(qū)水底地形制圖，就可以通過判讀衛(wèi)星遙感圖像水部透視信息而進(jìn)可以通過判讀衛(wèi)星遙感圖像水部透視信息而進(jìn)行。行。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.2光譜特征及其判讀標(biāo)志光譜特征及其判讀標(biāo)志在第二章中已詳細(xì)介紹了各種地物具有各自的在第二章中已詳細(xì)介紹了各種地物具有各自的波譜特性，地物的反射波譜一般用一條連續(xù)的波譜特性，地物的反射波譜一般用一條連續(xù)的曲線表示。而多波段傳感器一般分為一個一個曲線表示。而多波段傳感器一般分為一個一個波段進(jìn)行探測，在每個波段里傳感器接收的是波段進(jìn)行

19、探測，在每個波段里傳感器接收的是該波段區(qū)間的地物輻射能量的積分值或平均該波段區(qū)間的地物輻射能量的積分值或平均值）。當(dāng)然還受到大氣、傳感器響應(yīng)特征等的值）。當(dāng)然還受到大氣、傳感器響應(yīng)特征等的調(diào)制。圖調(diào)制。圖6-1為三種地物的波譜特性曲線及其為三種地物的波譜特性曲線及其在多波段圖像上的波譜響應(yīng)。在多波段圖像上的波譜響應(yīng)。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.3空間特征及其判讀標(biāo)志空間特征及其判讀標(biāo)志景物的各種幾何形態(tài)為其空間特征，它景物的各種幾何形態(tài)為其空間特征，它與物體的空間坐標(biāo)與物體的空間坐標(biāo)X、Y、Z密切相關(guān)，密切相關(guān)，這種空間特征在像片也是由不同的色調(diào)這種空間特征在像片

20、也是由不同的色調(diào)表現(xiàn)出來。它包括通常目視判讀中應(yīng)用表現(xiàn)出來。它包括通常目視判讀中應(yīng)用的一些判讀標(biāo)志：外形、大小、圖形、的一些判讀標(biāo)志：外形、大小、圖形、陰影、位置、紋理、類型等。陰影、位置、紋理、類型等。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀外形 指各種地物的外形、輪廓。從高空觀測地面物體形狀是在X-Y平面內(nèi)的投影；不同物體顯然其形狀不同，其形狀與物體本身的性質(zhì)和形成有密切關(guān)系。大小 地物的尺寸、面積、體積在圖像上按比例縮小后的相似性記錄。圖形 自然或人造復(fù)合地物構(gòu)成的圖形。陰影 由于地物高度Z的變化，阻擋太陽光照射而產(chǎn)生的陰影。它既表示了地物隆起的高度，又顯示了地物側(cè)面形狀。第六

21、章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀位置 地物存在的地點和所處的環(huán)境。圖像上除了地物所在的位置還與它所處的背景有很大的關(guān)系。例如處在陽坡、陰坡的樹，可能長勢不同或品種不同。紋理 圖像上細(xì)部結(jié)構(gòu)以一定頻率重復(fù)出現(xiàn)，是單一特征的集合。單個地看是各個葉子的形狀、大小、陰影、顏色、圖形。當(dāng)它們聚集在一起時就形成紋理特征。圖像上的紋理包括光滑的、波紋的、斑紋的、線性及不規(guī)則的紋理特征。類型 各大類別組成類型。如水系類型、地貌類型、地質(zhì)構(gòu)造類型、土壤類型、土地利用類型等。在各自的類型中，根據(jù)其形狀、構(gòu)造、圖形等又可分為許多種類。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.4時間特征

22、及其判讀標(biāo)志時間特征及其判讀標(biāo)志對于同一景物的時間特征表現(xiàn)在不同時間地面對于同一景物的時間特征表現(xiàn)在不同時間地面覆蓋類型不同，地面景觀發(fā)生很大變化。如冬覆蓋類型不同，地面景觀發(fā)生很大變化。如冬天冰雪覆蓋，初春為露土，春夏為植物或樹林天冰雪覆蓋，初春為露土，春夏為植物或樹林枝葉覆蓋。對于同一種類型，尤其是植物，隨枝葉覆蓋。對于同一種類型，尤其是植物，隨著出芽、生長、茂盛、枯黃的自然生長過程，著出芽、生長、茂盛、枯黃的自然生長過程，景物及景觀也在發(fā)生巨大變化。又如洪水期和景物及景觀也在發(fā)生巨大變化。又如洪水期和枯水期，及不同時期水中還沙量變化都隨時間枯水期，及不同時期水中還沙量變化都隨時間而變。而

23、變。景物的時間特征在圖像上以光譜特征及空間特景物的時間特征在圖像上以光譜特征及空間特征的變化表現(xiàn)出來。例如水稻田在插秧前后為征的變化表現(xiàn)出來。例如水稻田在插秧前后為水的光譜特征，而在水稻長高時，一直到成熟水的光譜特征，而在水稻長高時，一直到成熟之前都為植物的光譜特征，特別在收割前后，之前都為植物的光譜特征，特別在收割前后，田中無水的跡象。又如森林砍伐，砍伐區(qū)在擴田中無水的跡象。又如森林砍伐，砍伐區(qū)在擴大，形狀發(fā)生變化等。大，形狀發(fā)生變化等。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.3.5影響景物特征及其判讀的因素影響景物特征及其判讀的因素一、地物本身的復(fù)雜性一、地物本身的復(fù)雜性由于

24、地物種類的繁多造成景物特性復(fù)雜變化和由于地物種類的繁多造成景物特性復(fù)雜變化和判讀上的困難。從大的種類來看，種類的不同，判讀上的困難。從大的種類來看，種類的不同，構(gòu)成了光譜特征的不同及空間特征的差別。這構(gòu)成了光譜特征的不同及空間特征的差別。這給判讀時區(qū)分地物類別帶來了好處。但同一大給判讀時區(qū)分地物類別帶來了好處。但同一大的類別中有許多亞類、子亞類，它們無論在空的類別中有許多亞類、子亞類，它們無論在空間特征及光譜特征上很相似或相近，這會給判間特征及光譜特征上很相似或相近，這會給判讀帶來困難。讀帶來困難。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀還有同一種地物，由于各種內(nèi)在或外部因素的影響使

25、其出現(xiàn)不同的光譜特征或空間特征，有時甚至差別很大。即常常在像片上發(fā)現(xiàn)不同類別出現(xiàn)相似或相同的判讀標(biāo)志，而同一類別又出現(xiàn)不同的判讀標(biāo)志。我們可以用分級結(jié)構(gòu)的概念來處理地物類別的復(fù)雜性。如以地球資源類別為例，以信息樹來表示分級結(jié)構(gòu)，頂部列出的是比較一般的地表特征類別。下部是逐級劃分的子類，根據(jù)需要還可以繼續(xù)往下分。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀在第二章中已介紹了許多類別不同、反射曲線不同，以及同一種地物在不同條件下，反射曲線改變的例子。這里再列舉一些例子。例如植被反射特征曲線主要由葉子的色素、細(xì)胞結(jié)構(gòu)和含水量等因素形成。色素的影響主要在0.40.7m的可見光區(qū)域，葉綠素對藍(lán)色和

26、紅色光吸收多，對綠色吸收少，如果葉中含葉紅素、葉黃素均為黃色色素或花青苷素紅色色素），則在可見光部分的反射部分的反射特性曲線將明顯改變，對紅光吸收少，但對于藍(lán)光仍吸收多，在紅外區(qū)(2.6m)變化不大。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀差別主要發(fā)生在可見光部分，可見色素的影響主要發(fā)生在可見光。細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同，使反射特性改變主要表現(xiàn)在紅外部分。下圖為大豆和玉米的葉子內(nèi)部構(gòu)造，及其反射特性曲線的差別。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀近紅外部分的反射還與葉子的稠密程度有關(guān)。大多數(shù)類型的植物，對近紅外的反射率約為4550%，透射率也約為4550%，吸收率小于5%。如果有

27、重疊覆蓋的葉子，則從上一片葉子透過來的紅外光將再次被反射。下圖表示不同葉片數(shù)的棉花葉子的反射綠變化情況，可見光處不變，近紅外相差很大。植物葉子的稠密程度與植物長勢密切相關(guān)，一般說來葉子茂密長勢好。如果用假彩色 合成，則長勢好的植物紅色更鮮，可以從這個角度來探測植物的長勢。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀植物葉子的含水量變化，反射特性曲線總的看來都有變化。但在1.3m以后更明顯。下圖為玉米葉子含水量的反射特性，從圖中可以看出葉子中含水量變少，0.66m處變化較大一般作物成熟時，葉子含水量會明顯減少），另二處是1.4和1.9m處變化最大，而這兩處為水氣吸收帶，不在大氣窗口內(nèi)。由于

28、葉子水氣失去，內(nèi)部構(gòu)造也會發(fā)生變化，因此近紅外波段的反射率也發(fā)生較大的變化。植物葉子的含水量與植物的生長期和長勢有密切關(guān)系。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀又如土壤的光譜特性曲線與以下一些因素有關(guān)。首先是土壤類型，對于同一種類的土壤，與其所含水量、有機質(zhì)含量、氧化鐵含量、粘土、砂、粉砂相對百分含量以及土壤表面的粗糙度有關(guān)，實際上土壤類型與后面的各種因素也有直接的關(guān)系。從土壤質(zhì)地來看，與其所含粘土顆粒、粉砂顆粒和砂顆粒的相對比例有關(guān)。一般規(guī)定顆粒直徑小于0.002mm的土壤稱粘土；顆粒直徑為0.0020.005mm的土壤稱粉砂；0.052.0mm的土壤顆粒稱為砂。三種成份不同的

29、混合比例可定出不同質(zhì)地的土壤名稱，圖1為土壤質(zhì)地分類三角形。圖2為三種低含水量土壤的反射特性曲線。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀二、傳感器特性的影響傳感器特性對判讀標(biāo)志影響最大的是分辨率。分辨率的影響可從幾何、輻射、光譜及時間幾個方面來分析。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀（1幾何分辨力傳感器瞬時視場內(nèi)所觀察到地面的大小稱空間分辨率。如Landsat MSS圖像的空間分辨率為80米80米，TM圖像為30 30米；SPOT圖像，多光譜的為20 20米，全色的為10 10米?？臻g分辨率的大小并不等于判讀像片時能可靠地或絕對地觀察到像元尺寸的地物，這與傳感器瞬時

30、視場跟地物的相對位置有關(guān)。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀假定地面上有一個地物，大小和形狀正好與一個像元一樣，并且正好落在掃描時的瞬時視場內(nèi)，則在圖像上能很好地判讀出它的形狀及輻射特性。但實際上這種情況相當(dāng)少見。大多數(shù)如圖b所示，地物跨在兩個像元中，由于傳感器的探測器對瞬時視場內(nèi)的輻射量取其積分值平均值），這樣地物在兩個像元中都有關(guān)系，在圖像上地物的形狀和輻射量都發(fā)生變化，這就無法確切地判讀出該地物的形狀和輻射特性。瞬時視場某種地物像元2像元1像元 3地物像元2像元1像元 3地物 (a) (b) (c)第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀當(dāng)?shù)匚镌龃蟮綀Dc的情況，

31、地物面積等于兩個像元的大小，那么至少在一個像元中能正確反映地物的輻射量，判讀時能較正確地確定該種地物的輻射特性。假定像元的寬度為a，則地物的寬度為3a或至少為2.828a時，才能被分辨出來。這個大小被稱為圖像的幾何分辨力。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀幾何分辨力太差的圖像使得像元中包含的類別不純，引起輻射亮度改變，這在兩種純地物交界處是十分明顯的，往往這些地方的像元亮度與第三種地物相近。如在MSS-7影像上植物與水的交界處的像元亮度會出現(xiàn)土壤亮度的現(xiàn)象。此外在地類混雜的地區(qū)也十分明顯，如稀疏種植的林區(qū)和作物區(qū)等。判讀時應(yīng)與周圍地物結(jié)合分析或?qū)ε凶x區(qū)建立混合地物的判讀標(biāo)志。第

32、六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀（2輻射分辨力傳感器的探測能力）即使兩種地物面積都超過了幾何分辨力，能否判讀出來，還取決于傳感器的輻射分辨力當(dāng)然還與地物間反射率大小有關(guān)，如果兩種地物的亮度一樣，就無法區(qū)分）。所謂輻射分辨力是指傳感器能區(qū)分兩種輻射強度最小差別的能力。傳感器的輸出包括信號和噪聲兩大部分。如果信號小于噪聲，則輸出的是噪聲。如果兩個信號之差小于噪聲，則在輸出的記錄上無法分辨這兩個信號。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀（3光譜分辨力與幾何分辨力比較，光譜分辨力似乎為探測光譜能量的最小波長間隔，而確切一些講，應(yīng)為光譜探測能力，它包括傳感器總的探測波段的寬

33、度、波段數(shù)、各波段的波長范圍和間隔。有效方法是根據(jù)被探測目標(biāo)的特性選擇一些最佳探測波段。所謂最佳探測波段，是指這些波段中探測各種目標(biāo)之間和目標(biāo)與背景之間，有最好的反差或波譜效應(yīng)特性的差別。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀（4時間分辨力時間分辨力是指對同一地區(qū)重復(fù)獲取圖像所需的時間間隔。時間分辨力與所需探測目標(biāo)的動態(tài)變化有直接的關(guān)系。大多在軌道間不進(jìn)行立體觀察的衛(wèi)星，時間分辨力等于其重復(fù)周期。進(jìn)行軌道間立體觀察的衛(wèi)星的時間分辨力比重復(fù)周期短。如SPOT衛(wèi)星，在赤道處一條軌道與另一條軌道間交向攝取一個立體像對，時間分辨力為2天。時間分辨力越短的圖像，能更詳細(xì)地觀察地面物體或現(xiàn)象的

34、動態(tài)變化。與光譜分辨力一樣并非時間越短越好，也需要根據(jù)物體的時間特征來選擇一定時間間隔的圖像。此外還與衛(wèi)星軌道設(shè)計有關(guān)。衛(wèi)星重復(fù)周期/天時間分辨力/天Landsat-1,2,3Landsat-4,5SPOT1816261816226三、目視能力的影響人眼目視能力包括對圖像的空間分辨能力、灰階分辨能力和色別與色階分辨能力。人眼的空間分辨能力與人眼的張角分辨角）、影像離人眼的距離、照明條件、圖像的形狀和反差等有關(guān)。實驗證明，正常人眼的分辨角為1分，在明視距離處250mm處，能分辨相距75 m的兩個點。解決人眼空間分辨能力的限制造成的判讀困難，可通過放大圖像的比例尺，使用光學(xué)儀器放大觀察的方法來克服

35、。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀人眼對灰度亮度信息的分辨，主要取決于視網(wǎng)膜上視桿細(xì)胞的靈敏度。人眼究竟能分辨多少灰度階，說法不一。但一般人眼能分辨10 多級灰階。這樣對判讀標(biāo)志的分辨也就受到限制。解決的方法是對圖像進(jìn)行線性拉伸，或進(jìn)行彩色合成等各種增強處理。反差增大了，人眼對圖像的判讀能力相對提高；因為人眼對顏色的分辨比對灰階的分辨能力要強得多，所以進(jìn)行彩色合成后能提高人眼的判讀能力。第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.4 目視判讀的一般過程和方法6.4.1 判讀前的準(zhǔn)備1、判讀員的訓(xùn)練判讀知識專業(yè)知識的學(xué)

36、習(xí)實踐訓(xùn)練2、搜集充足的資料第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀需收集的資料包括：歷史資料、統(tǒng)計資料、各種地圖及專題圖，以及實況測定資料和其他輔助資料等等3、了解圖像的來源、性質(zhì)和質(zhì)量4、判讀設(shè)備和儀器第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.4.2 判讀的一般過程（一） 建立判讀標(biāo)志能否建立正確的判讀標(biāo)志是準(zhǔn)確判讀的關(guān)鍵。 單波段 假 彩色 #4#5#6#7(RBG)745(RBG)457雪厚云薄云靄森林耕地、草地裸地市街地濕地渾濁水域普通水域陰影潔白潔白白白暗灰灰灰灰灰灰暗灰黑潔白潔白白潔白黑暗灰白白白灰黑黑潔白潔白略白白白白灰灰黑黑黑潔白潔白白白白暗灰暗灰黑黑黑

37、潔白潔白白略白紅粉白淡藍(lán)色淡藍(lán)色淡藍(lán)色深藍(lán)黑潔白潔白白略白綠黃褐白紅紫紅紫紅紫藍(lán)紫黑種類外形顏色陰影圖案紋理備注杉樹圓形，頂部尖，也呈圓錐形黑灰色深，向陽部分與背光部分反差大斑粒狀，人工林圖案規(guī)則硬、粗人工林多沿濕洼地分布柏樹鈍頂圓形，頂部呈現(xiàn)雞蛋形淺黑灰色比杉樹略淺，背面背光部深斑狀硬、細(xì)密、光滑疏林，背面與杉樹類似紅松傘形圓頂，圓形，疏林則形狀不整灰色淺，不明顯略微不齊的斑狀柔和、粗通過樹冠層可以看出地表航空像片上森林的判讀標(biāo)志航空像片上森林的判讀標(biāo)志 第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀（二初步解譯（三野外調(diào)查（四詳細(xì)解譯（五制圖第六章第六章 遙感圖像的人工判讀遙感圖像的人工判讀6.5 目視解譯方法目視判讀過程中，如何利用判讀標(biāo)志來辨認(rèn)地物或自然現(xiàn)象的存在及其屬性呢？通常可以歸納為以下幾種：（一） 直判法直判法是指通過圖象判讀標(biāo)志，能直接確定某一地物或自然現(xiàn)象