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文檔簡(jiǎn)介
1、遙感課程復(fù)習(xí)重點(diǎn)第一章 概論1、遙感的定義:在不直接接觸的情況下,對(duì)目標(biāo)物或自然現(xiàn)象遠(yuǎn)距離感知的一門探測(cè)技術(shù)。具體地講:是指在高空和外層空間的各種平臺(tái)上,運(yùn)用各種傳感器獲取反映地表特征的各種數(shù)據(jù),通過(guò)傳輸,變換和處理,提取有用的信息,實(shí)現(xiàn)研究地物空間形狀、位置、性質(zhì)、變化及其與環(huán)境的相互關(guān)系的一門現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。2、遙感的分類:(1)按工作平臺(tái)分類:地面遙感、航空遙感、航天遙感;(2) 按照探測(cè)電磁波的工作波段分類:可見光遙感、紅外遙感、微波遙感;(3)按照遙感應(yīng)用的目的分類:環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、地質(zhì)遙感;(4)按照資料的記錄方式:成像方式、非成像方式;(5)按照傳感器工作方式分類
2、:主動(dòng)遙感、被動(dòng)遙感。3、遙感技術(shù)特點(diǎn):(1)宏觀性、綜合性(2)多源性:多平臺(tái)、多時(shí)相、多波段、多尺度(3)周期性、時(shí)效性。第二章 電磁波譜與地物波譜特征1、遙感如何辨別地物的,其基礎(chǔ)是什么: 遙感之所以能夠根據(jù)收集到的電磁波來(lái)判斷地物目標(biāo)和自然現(xiàn)象,是因?yàn)橐磺形矬w,由于其種類、特征和環(huán)境條件的不同,而具有完全不同的電磁波反射或發(fā)射輻射特征。因此遙感技術(shù)主要是建立在物體反射或發(fā)射電磁波的原理之上的。2、維恩位移定律:分譜輻射能量密度的峰值波長(zhǎng)隨溫度的增加向短波方向移動(dòng),且在一定的溫度下,絕對(duì)黑體的溫度與輻射本領(lǐng)最大值相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)乘積為一常數(shù),即(維恩常量)。3、輻射功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi),物體表面
3、單位面積上所發(fā)射的總輻射功能,也稱為幅出度。一種以輻射形式發(fā)射、轉(zhuǎn)移、或接收的功率。 物體的總輻射功率:4、電磁波譜、波譜響應(yīng)曲線的概念與二者的區(qū)別: 電磁波譜:將電磁波在真空中傳播的波長(zhǎng)或頻率、遞增或遞減依次排列為一個(gè)序譜,將此序譜稱為電磁波譜。次序?yàn)椋荷渚€X射線紫外線可見光紅外線微波無(wú)線電波。 波普響應(yīng)曲線:根據(jù)遙感器對(duì)波譜的相對(duì)響應(yīng)(用百分?jǐn)?shù)表示)與波長(zhǎng)的關(guān)系在直角坐標(biāo)系中描繪出曲線。 區(qū)別:5、解釋下面這張圖 圖中描繪了黑體在5800K時(shí)的輻射曲線,在大氣層外接收到的太陽(yáng)輻射照度曲線以及太陽(yáng)輻射穿過(guò)大氣層后在海平面接收的太陽(yáng)輻射照度曲線。 從圖上可以看出,太陽(yáng)輻射的光譜是連續(xù)的,它的輻
4、射特性與絕對(duì)黑體的輻射特性基本一致。太陽(yáng)輻射從近紫外到中紅外這一波段區(qū)間能量最集中而且相對(duì)來(lái)說(shuō)較穩(wěn)定。在射線、射線、遠(yuǎn)紫外及微波波段,能量小但變化大。就遙感而言,被動(dòng)遙感主要利用可見光、紅外等穩(wěn)定輻射,因而太陽(yáng)的活動(dòng)對(duì)遙感沒(méi)有太大影響,可以忽略。另外,海平面處的太陽(yáng)輻射照度曲線與大氣層外的曲線有很大不同。這主要是地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收和散射造成的。6、大氣窗口:有些波段的電磁輻射通過(guò)大氣后衰減較小、透過(guò)率較高,對(duì)遙感十分有利,這些波段通常稱為大氣窗口。7、地球輻射分段特性: (1)0.3-2.5微米波段(主要在可見光與近紅外波段),地表以反射太陽(yáng)輻射為主,地球自身的輻射可以忽略; (2)2.
5、5-6.0微米波段(主要在中紅外波段),地表反射太陽(yáng)輻射和地球自身的熱輻射均為被動(dòng)遙感的輻射源; (3)6.0微米以上的熱紅外波段,地球自身的熱輻射為主,地表反射太陽(yáng)輻射可以忽略不計(jì)。8、常見的幾種地物類型波譜特征,并會(huì)繪圖,植物的光譜反射率隨波長(zhǎng)變化的一般規(guī)律 地物波譜特征:在可見光與近紅外波段,地表物體自身的輻射幾乎等于零。地物發(fā)出的波譜主要以反射太陽(yáng)輻射為主。太陽(yáng)輻射到達(dá)地面之后,物體除了反射作用外,還有對(duì)電磁輻射的吸收作用。電磁輻射未被吸收和反射的其余部分則是透過(guò)的部分,即:到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射能量反射能量吸收能量透射能量。一般而言,絕大多數(shù)物體對(duì)可見光都不具備透射能力,而有些物體如水,
6、對(duì)一定波長(zhǎng)的電磁波透射能力較強(qiáng),特別是對(duì)0. 45 0. 56m的藍(lán)綠光波段,一般水體的透射深度可達(dá)1020 m,清澈水體可達(dá)100 m的深度。對(duì)于一般不能透過(guò)可見光的地面物體,波長(zhǎng)5 cm的電磁波卻有透射能力,如超長(zhǎng)波的透射能力就很強(qiáng),可以透過(guò)地面巖石和土壤。 常見地物的光譜曲線比較:(1)植物的波譜曲線:在可見波段0.55m(綠光)附近有反射率為10%20%的一個(gè)波峰,兩側(cè)0.45m(藍(lán))和0.67m(紅)則有兩個(gè)吸收帶;在近紅外波段0.81.0m有一反射的陡坡,至1.1m附近有一峰值,形成植被的獨(dú)有特征;在近紅外波段1.32.5m受植物含水量影響,吸收率大增,反射率大大下降,特別是1.4
7、5m、1.95m和2.7m為中心是水的吸收帶,形成低谷。這一特征是由葉綠素的影響造成的。(2)土壤的波譜曲線:自然狀態(tài)下,土壤表面的反射率沒(méi)有明顯的峰值和谷值;土壤的光譜特性曲線與土壤類別、含水量、有機(jī)質(zhì)含量、砂、土壤表面的粗糙度、粉砂相對(duì)百分含量、土壤顆粒大小等因素有關(guān);潮濕土壤反射波譜特性曲線較平滑,因此在不同光譜段的遙感影像上,土壤亮度區(qū)別并不明顯。(3)水體的波譜曲線:水體的反射主要在藍(lán)綠波段,其他波段吸收率都很強(qiáng),特別在近紅外、中紅外波段有很強(qiáng)的吸收帶,反射率幾乎為零。純凈水在藍(lán)光波段最高,隨波長(zhǎng)增加反射率降低。水含泥沙時(shí),由于泥沙的散射作用,可見波段反射率會(huì)增加,峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。
8、水中含有葉綠素時(shí),近紅外波段明顯抬升。含葉綠素的清水反射率峰值在綠光段,水中葉綠素越多則峰值越高。這一特征可監(jiān)測(cè)和估算水藻濃度。而渾濁水、泥沙水反射率高于以上,峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。(4)巖石的波譜曲線:巖石反射曲線無(wú)統(tǒng)一特征,礦物成分、礦物含量、風(fēng)化程度、含水狀況、顆粒大小、表面光滑度、色澤都有影響。例如:淺色礦物與暗色礦物對(duì)其影響較大,淺色礦物反射率高,暗色礦物反射率低。自然界巖石多被植、被土壤覆蓋,所以與其覆蓋物也有關(guān)。例題 敘述沙土、植物、和水的光譜反射率隨波長(zhǎng)變化的一般規(guī)律。 答:(1)沙土:自然狀態(tài)下,土壤表面反射曲線呈比較平滑的特征,沒(méi)有明顯的峰值和谷值。干燥條件下,土壤的波譜特征主
9、要與成土礦物和土壤有機(jī)質(zhì)有關(guān)。土壤含水量增加,土壤的反射率就會(huì)下降; (2)植物:在可見光波段綠光附近有一個(gè)波峰,兩側(cè)藍(lán)、紅光部分各有一個(gè)吸收帶 ,近紅外波段(0.8-1.0um)有一個(gè)有一個(gè)反射陡坡,至1.1um附近有一峰值。近紅外波段(1.3-2.5um)吸收率大增反射率下降; (3)水: 水體的反射主要在可見光中的藍(lán)綠光波段,近紅外和中紅外波段純凈的自然水體的反射率很低,幾乎趨近于零。水中含有泥沙,可見光波段反射率會(huì)增加,含有水生植物時(shí),近紅外波段反射增強(qiáng)。第三章 遙感技術(shù)基礎(chǔ)1、遙感平臺(tái)的定義:遙感中搭載傳感器的工具 遙感平臺(tái)的分類: 答案一(PPT):地球同步軌道衛(wèi)星(36000 k
10、m) 太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星(500-1000 km) 高高度航空飛機(jī)(10000-12000 m) 中低高度航空飛機(jī)(500-8000 m) 直升飛機(jī)(100-2000 m) 低空載體(800 m 以下) 地面車輛(0-30 m) 航天飛機(jī)(240-350 km) 答案二(課本):按平臺(tái)距地面的高度大體分為三類:地面平臺(tái)、航空平臺(tái)、航天平臺(tái)。地面遙感平臺(tái)指用于安置遙感器的三腳架、遙感塔、遙感車等,高度在100m以下;航空平臺(tái)在100m以上,100km以下;航天平臺(tái)一般指高度在240Km以上的航天飛機(jī)和衛(wèi)星等。遙感平臺(tái)種類還可按其他方式分,如航天的還可分為載人的(宇宙飛船、空間站、航天飛機(jī)等)和非載
11、人的(一般的衛(wèi)星);從重量來(lái)分,有小衛(wèi)星和其他衛(wèi)星。2、 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行軌道的種類:(1) 地球靜止軌道(衛(wèi)星與地球繞地軸作同步運(yùn)轉(zhuǎn),衛(wèi)星看起來(lái)似乎懸在空中不動(dòng));(2)極地軌道;(3)傾斜軌道;(4)太陽(yáng)同步軌道3、衛(wèi)星軌道及運(yùn)行特點(diǎn): 衛(wèi)星軌道在空間的具體形狀位置,由六個(gè)軌道參數(shù)來(lái)確定:(1)升交點(diǎn)赤經(jīng);(2)近地點(diǎn)角距;(3)軌道傾角i;(4)衛(wèi)星軌道的長(zhǎng)半軸a;(5)衛(wèi)星軌道的偏心率(或稱扁率)e=c/a(c衛(wèi)星橢圓軌道的焦距);(6)衛(wèi)星過(guò)近地點(diǎn)時(shí)刻T。 六個(gè)軌道參數(shù)中,a和e則決定了衛(wèi)星軌道的形狀;、i和T決定了衛(wèi)星軌道面與赤道面的相對(duì)位置;傾角i決定了軌道面與赤道面,或與地軸之間
12、的關(guān)系。其中,e越大,軌道越偏,e越小,軌道越接近圓形。當(dāng)e固定時(shí),a越大則軌道離地高度H越大。4、衛(wèi)星軌道傾角的分類: (1)時(shí)軌道面與赤道面重合; (2)時(shí)軌道面與地軸重合; (3)時(shí)軌道面接近地軸,這時(shí)的軌道稱近極地軌道。5、 遙感平臺(tái)姿態(tài)的類型: 衛(wèi)星質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn),沿軌道前進(jìn)的切線方向?yàn)閤軸,垂直軌道面的方向?yàn)閥軸,垂直xy平面的為z軸,則衛(wèi)星的姿態(tài)有三種: 滾動(dòng):繞x軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角 俯仰:繞y軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角 航偏:繞z軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)角6、 太陽(yáng)同步軌道:由于地球扁率(地球不是圓球形,而是在赤道部分隆起),衛(wèi)星軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。如果衛(wèi)星軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向和角速度與地
13、球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向和平均角速度相同,則這種衛(wèi)星軌道叫太陽(yáng)同步軌道。 與太陽(yáng)同步軌道:所謂衛(wèi)星軌道與太陽(yáng)同步,是指衛(wèi)星軌道面與太陽(yáng)地球連線之間在黃道面內(nèi)的夾角,不隨地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)而改變。7、 實(shí)現(xiàn)掃描線銜接應(yīng)滿足的條件: 假定旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描一次的時(shí)間為t,一個(gè)探測(cè)器地面分辨率為a,若要使兩條掃描帶的重疊度為零,但又不能有空隙,則必須(W為飛機(jī)的地速、a為空間分辨率) 當(dāng)時(shí),將出現(xiàn)掃描漏洞,當(dāng)時(shí),則有部分重疊。將代入式子得到: 其中瞬時(shí)視場(chǎng)和掃描周期t都為常數(shù),所以只要速度W與航高H之比為一常數(shù),就能使掃描線正確銜接,不出現(xiàn)條紋圖像。8、 覆蓋周期:指地球觀測(cè)衛(wèi)星對(duì)地表重復(fù)覆蓋一次所需的時(shí)間 Lan
14、dsat系列衛(wèi)星:Landsat-13運(yùn)行周期是103.267min,重復(fù)周期是18d,Landsat4/5運(yùn)行周期是98.9min(99min),重復(fù)周期是16d,Landsat-7運(yùn)行周期是99min,重復(fù)周期是16d; Spot衛(wèi)星:運(yùn)行周期是101.4min,重復(fù)周期是26d; nova衛(wèi)星:運(yùn)行周期是107min。9、 遙感器基本組成部分及功能: (1)收集器:收集地物輻射來(lái)的能量。 (2)探測(cè)器:將收集的輻射能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能或電能。 (3)處理器:對(duì)收集的信號(hào)進(jìn)行處理。 (4)輸出器:輸出獲取的數(shù)據(jù)10、 遙感器的分類: (1)攝影類型的傳感器; (2)掃描成像類型的傳感器; (3)
15、雷達(dá)成像類型的的傳感器; (4)非圖像類型的傳感器;11、 多光譜傳感器的類別及成像原理: 產(chǎn)品類別:(1)粗加工產(chǎn)品,它是經(jīng)過(guò)了輻射校準(zhǔn)(系統(tǒng)噪聲改正)、幾何校正(系統(tǒng)誤差改正)、分幅注記(28.6s掃描390次分一幅);(2)精加工產(chǎn)品,它是在粗加工的基礎(chǔ)上,用地面控制點(diǎn)進(jìn)行了糾正(去除了系統(tǒng)誤差和偶然誤差);(3)特殊處理產(chǎn)品。成像原理:12、 常見幾種衛(wèi)星遙感平臺(tái)及特點(diǎn):13、 TM、MODIS、SPOT、快鳥等常見遙感影像波段數(shù)、分辨率: TM:7個(gè)波段,Landsat-7全波段分辨率是15m MODIS:16個(gè)波段,2個(gè)波段的分辨率是250m,5個(gè)波段的分辨率是500m,其余9個(gè)波
16、段的分辨率是1000m; SPOT: 快鳥:分辨率是0.6m14、 遙感衛(wèi)星平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)第四章 遙感圖像輻射校正1、遙感圖像的幾種分辨率概念: 空間分辨率:指像素所代表的地面范圍的大小,即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng),或地面物體能分辨的最小單元。 波譜分辨率:指?jìng)鞲衅髟诮邮漳繕?biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。 輻射分辨率:指?jìng)鞲衅鹘邮詹ㄗV信號(hào)時(shí),能分辨的最小輻射度差在遙感圖像上表現(xiàn)為每一像元的輻射量化級(jí)。 時(shí)間分辨率:時(shí)間分辨率指對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行遙感來(lái)樣的時(shí)間間隔,即采樣的時(shí)間頻率,也稱重訪周期。2、模擬圖像:普通像片那樣的灰度級(jí)及顏色連續(xù)變化的圖像(金屬銀聚集而成,密度高影像黑)。 數(shù)字圖像:是一個(gè)二維
17、的離散的光密度(或亮度)函數(shù)??臻g坐標(biāo)和密度上都已離散化,是一種以二維數(shù)組(矩陣)形式表示的圖像 。 光學(xué)圖像數(shù)字化主要步驟:把一個(gè)連續(xù)的光密度函數(shù)變成一個(gè)離散的光密度函數(shù)空間坐標(biāo)離散化采樣,幅度(光密度)離散化量化, 整個(gè)過(guò)程稱為圖像數(shù)字化。3、 遙感圖像的數(shù)據(jù)級(jí)別: (1)0級(jí)產(chǎn)品:未經(jīng)任何校正的原始圖像產(chǎn)品; (2)1級(jí)產(chǎn)品:經(jīng)過(guò)初步輻射校正的圖像數(shù)據(jù); (3)2級(jí)產(chǎn)品:經(jīng)過(guò)了系統(tǒng)級(jí)的幾何校正,即根據(jù)衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)等參數(shù)以及地面系統(tǒng)中的有關(guān)參數(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行集合校正; (4)3級(jí)產(chǎn)品:經(jīng)過(guò)了幾何精校正,即利用地面控制點(diǎn)對(duì)圖像進(jìn)行了校正,使之具有了更精確的地理坐標(biāo)信息,產(chǎn)品的幾何精度要求
18、在亞像素量級(jí)上。 數(shù)據(jù)格式:(1)BSQ數(shù)據(jù)格式;(2)BIP數(shù)據(jù)格式;(3)BIL數(shù)據(jù)格式4、遙感大氣校正:消除大氣影響的校正過(guò)程(消除因?yàn)榇髿馍⑸湟鸬妮椛湔`差的處理)。 進(jìn)行大氣校正的原因:電磁波透過(guò)大氣層時(shí),大氣不僅改變光線的方向,也會(huì)影響遙感圖像的輻射特征。(入射到傳感器的電磁波能量除了地物本身的輻射以外,還有大氣引起的散射光。我們想要了解某一物體表面的光譜屬性,必須將大氣的影響消除)。 大氣校正方法:(1)以紅外波段最低值校正可見光波段(直方圖法確定,糾正方法:差值法);(2)回歸法(選擇可見光和紅外波段進(jìn)行二維散點(diǎn)圖,建立線性回歸方程);(3)模型法-輻射傳遞方程計(jì)算法(由輻射傳
19、遞方程可得,稱為大氣衰減系數(shù),為地面目標(biāo)的輻射能量,H為大氣高度,E為傳感器收集到的電磁波能量)【課本P156-157】 5、圖像增強(qiáng)技術(shù):遙感圖像增強(qiáng)是為了特定目的,突出遙感圖像中的某些信息,消弱或除去某些不需要的信息,使圖像更易判讀。圖像增強(qiáng)的實(shí)質(zhì)是增強(qiáng)感興趣目標(biāo)和周圍背景圖像間的反差。它不能增加原始圖像的信息,有時(shí)反而會(huì)損失一些信息。6、直方圖概念:圖像灰度直方圖可以看成是一個(gè)隨機(jī)分布密度函數(shù),反映了一幅圖像中灰度級(jí)與其出現(xiàn)概率之間的關(guān)系。其分布狀態(tài)用灰度均值和標(biāo)準(zhǔn)差兩個(gè)參數(shù)來(lái)衡量。(灰度值的出現(xiàn)頻率圖形,橫坐標(biāo)是灰度值,縱坐標(biāo)是像元的個(gè)數(shù)或者像元的百分比。反映灰度的總體結(jié)構(gòu),灰度級(jí)的等
20、級(jí)分布,不反映空間的分布。) 幾種常見直方圖增強(qiáng)方法:均衡、拉伸、匹配7、HSI變換概念:HSI模型它反映了人的視覺系統(tǒng)感知彩色的方式,以色調(diào)、飽和度和強(qiáng)度(明度)三種基本特征量來(lái)感知顏色。8、領(lǐng)域技術(shù)概念:鄰域計(jì)算,點(diǎn)處理與鄰域處理的分別。利用待計(jì)算像元的周圍像元進(jìn)行計(jì)算。通常也稱作模板計(jì)算,卷積運(yùn)算。9、密度分割:?jiǎn)尾ǘ魏诎走b感圖像可按照灰度范圍分段,對(duì)每段賦予不同的色彩,使之成為彩色圖像(P165) 假彩色合成(波段組合):假彩色合成又稱彩色合成。根據(jù)加色法或減色法,將多波段單色影像合成為假彩色影像的一種彩色增強(qiáng)技術(shù)。合成彩色影像常與天然色彩不同,且可任意變換,故稱假彩色影像。10、圖像
21、四則運(yùn)算有及其應(yīng)用:1、減法(),增加不同地物的光譜反差。而當(dāng)為兩個(gè)不同時(shí)相同一波段圖像相減時(shí),可以提取波段間的變化信息;2、加法(),通過(guò)加法運(yùn)算可以加寬波段,如綠色波段和紅色波段圖像相加可以得到近似全色圖像,而綠色波段、紅色波段和紅外波段圖像相加可以得到全色紅外圖像;3、乘法();4、除法()能壓抑因地形坡度和方向引起的輻射量變化,消除地形起伏的影響,也可以增強(qiáng)某些地物之間的反差;5、混合運(yùn)算(P167)11、RVI:12、NDVI:歸一化差分植被指數(shù),上式也稱為生物量指標(biāo)變化(P167)13、圖像融合:將多元遙感圖像按照一定的算法,在規(guī)定的地理坐標(biāo)系生成新的圖像的過(guò)程。 意義:通過(guò)圖像融
22、合可以提高多光譜遙感圖像空間分辨率、改善配準(zhǔn)精度、增強(qiáng)特征、改善分類,對(duì)多時(shí)相圖像用于變化檢測(cè)、替代和修補(bǔ)圖像的缺陷。 層次:像素級(jí)、特征級(jí)、決策級(jí) 類型:(1)Brovey變換融合;(2)IHS變換融合;(3)主成分變換(PCA)融合;(4)小波變換融合14、 IHS融合、主成分融合原理圖 15、特征變換:將原有的m個(gè)測(cè)量值集合并通過(guò)某種變換,產(chǎn)生n個(gè)(nm)新的特征作用:一方面減少特征之間的相關(guān)性,使得用盡可能少的特征來(lái)最大限度地包含所有的原始數(shù)據(jù)信息,另一方面使得待分類別之間的差異在變換后的特征中更明顯,從而改善分類效果。第6章 圖像幾何畸變1、幾何畸變概念:圖像中的幾何圖形與該物體在選
23、定投影中幾何圖形的差異,或與地面實(shí)況的差異。幾何畸變主要是由于遙感器姿態(tài)角的變化,物鏡系統(tǒng)的光學(xué)畸變,掃描速度不穩(wěn)定,地球自轉(zhuǎn),地面曲率,地形起伏等引起的。2、傳感器的六個(gè)外方位元素哪些對(duì)圖像產(chǎn)生線性、非線性變形:傳感器的外方位元素,是指?jìng)鞲衅鞒上駮r(shí)的位置(,)和姿態(tài)角(,)。六個(gè)外方位元素中的、和對(duì)整幅圖像的綜合影響是使其產(chǎn)生平移,縮放和旋轉(zhuǎn)等線性變化, 只有、才使圖像產(chǎn)生非線性變化。3、幾何糾正的處理過(guò)程: (1)根據(jù)圖像的成像方式確定影像坐標(biāo)和地面坐標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型; (2)根據(jù)所采用的數(shù)學(xué)模型確定糾正公式; (3)根據(jù)地面控制點(diǎn)和對(duì)應(yīng)像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行平差計(jì)算變換參數(shù),評(píng)定精度; (4)對(duì)原
24、始影像進(jìn)行幾何變換計(jì)算,像素亮度值重采樣。4、 共線方程概念:表達(dá)物點(diǎn),像點(diǎn)和投影中心三點(diǎn)位于一條直線的數(shù)學(xué)關(guān)系式。共線方程簡(jiǎn)寫: 幾何意義:當(dāng)?shù)匚稂c(diǎn)P、對(duì)應(yīng)像點(diǎn)p 和投影中心S位于同一條直線上時(shí),正算公式和反算公式成立。5、灰度重采樣的方法:最鄰近像元采樣法、雙線性內(nèi)插法、雙三次卷積重采樣法。 (1)最鄰近像元采樣法:該法實(shí)質(zhì)是取距離被采樣點(diǎn)最近的已知像元素的亮度作為采樣亮度。 (2)雙線性內(nèi)插法:該法的重采樣函數(shù)是對(duì)辛克函數(shù)的更粗略近似。當(dāng)實(shí)施雙線性內(nèi)插時(shí),需要有被采樣點(diǎn)p周圍4個(gè)已知像素的亮度值參加計(jì)算。 (3)雙三次卷積重采樣法:該法用一個(gè)三次重采樣函數(shù)來(lái)近似表示辛克函數(shù)。6、幾何校正
25、:指消除或改正遙感影像幾何誤差的過(guò)程。 控制點(diǎn)的選取原則:(1)控制點(diǎn)的布設(shè):把握整體,再對(duì)局部均勻地選擇控制點(diǎn); (2)點(diǎn)位布設(shè)順序:讓控制點(diǎn)按照一定順序排列; 7、圖像配準(zhǔn)概念:實(shí)質(zhì)是遙感圖像糾正,根據(jù)圖像的幾何畸變特點(diǎn),采用一種幾何變換將圖像規(guī)化到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中。8、圖像拼接概念:指將描述同一場(chǎng)景的兩張或者多張有重疊區(qū)域的圖像,通過(guò)圖像配準(zhǔn)和圖像融合技術(shù)拼接成一幅大場(chǎng)景全新圖像的過(guò)程。9、正射校正與一般幾何校正區(qū)別:第七章 遙感目視解譯1、圖像解譯定義:圖像解譯影像解譯,也稱判讀或判釋,指從圖像獲取信息的基本過(guò)程。是對(duì)遙感圖像上的各種特征進(jìn)行綜合分析、比較、推理和判斷,最后提取出你所感興
26、趣的信息。P174 圖像解譯類別:目視判讀(人工判讀)和自動(dòng)判讀(模式識(shí)別)。P1742、常見目視解譯的標(biāo)志:形狀、大小、圖形、陰影、位置、紋理、類型等。P1753、熱紅外圖像上的亮度: 與地物的發(fā)射率大小和溫度高低有關(guān)。第8章 遙感分類1、特征空間:為了度量圖像中地物的光盤特征,建立一個(gè)以各波段圖像的亮點(diǎn)分布為子空間的多維光譜特征空間。 特征變換:將原有的m 量值集合通過(guò)某種變換,然后產(chǎn)生n 個(gè)(n m)新的特征。 光譜特征向量:同名地物點(diǎn)在不同波段圖像中亮度的觀測(cè)量將構(gòu)成一個(gè)多維隨機(jī)向量X,稱為光譜特征向量。2、 計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類類別(有監(jiān)督、無(wú)監(jiān)督)與對(duì)比: 監(jiān)督分類:是基于我們對(duì)遙感圖像
27、上樣本區(qū)內(nèi)地物的類屬已知,于是可以利用這些樣本類別的特征作為依據(jù)來(lái)識(shí)別非樣本數(shù)據(jù)的類別。 非監(jiān)督分類:也稱聚類分析,是事先對(duì)分類過(guò)程不施加任何先驗(yàn)知識(shí),僅憑遙感圖像地物的光譜特征的分布規(guī)律,進(jìn)行自動(dòng)分類。其類別的屬性是通過(guò)分類結(jié)束后目視判讀或?qū)嵉卣{(diào)查確定的。 對(duì)比:(1)原理上,監(jiān)督分類是根據(jù)遙感圖像上已知的樣本類別和類別的先驗(yàn)知識(shí),利用這些樣本類型的特征作為依據(jù)來(lái)識(shí)別非樣本數(shù)據(jù)的類別,即“先學(xué)習(xí)后分類” 而非監(jiān)督分類對(duì)分類過(guò)程不施加任何先驗(yàn)知識(shí),僅憑遙感影像地物的光譜特征的分布規(guī)律進(jìn)行“盲目”的分類,其結(jié)果只區(qū)分類別,并不能確定類別屬性,即“邊學(xué)習(xí)邊分類”;(2)監(jiān)督分類精確度高,與實(shí)際類型
28、吻合較好;非監(jiān)督分類與實(shí)際類型差別較大,但工作量小,容易實(shí)現(xiàn);(3)有先驗(yàn)知識(shí)時(shí)使用監(jiān)督分類,沒(méi)有先驗(yàn)知識(shí)時(shí)使用非監(jiān)督分類。3、K-MEANS非監(jiān)督分類原理:K-均值算法的聚類準(zhǔn)則是使每一聚類中,多模式點(diǎn)到該類別的中心的距離的平方和最小。其基本思想是,通過(guò)迭代,逐次移動(dòng)各類的中心,直至得到最好的聚類結(jié)果為止。 ISODATA非監(jiān)督分類原理:ISODATA算法也稱為迭代自組織數(shù)據(jù)分析算法。它與K-均值算法有兩點(diǎn)不同:(1)它不是每調(diào)整一個(gè)樣本的類別就重新計(jì)算一次各類樣本的均值,而是在每次把所有樣本都調(diào)整完畢之后才重新計(jì)算一次各類樣本的均值,前者稱為逐個(gè)樣本修正法,后者稱為成批樣本修正法。(2)I
29、SODATA算法不僅可以通過(guò)調(diào)整樣本所屬類別完成樣本的聚類分析,而且可以自動(dòng)的進(jìn)行類別的“合并”和“分裂”,從而得到類數(shù)比較合理的聚類結(jié)果。4、監(jiān)督分類概念:是基于我們對(duì)遙感圖像上樣本區(qū)內(nèi)地物的類屬已知,于是可以利用這些樣本類別的特征作為依據(jù)來(lái)識(shí)別非樣本數(shù)據(jù)的類別。 監(jiān)督分類常見的類別(最大似然與最小距離在分類過(guò)程的不同分類結(jié)果、錯(cuò)分率): 最大似然分類法:根據(jù)概率判別函數(shù)和貝葉斯判別規(guī)則來(lái)進(jìn)行的分類通常稱為最大似然分類法。概率判別函數(shù)和貝葉斯判別規(guī)則:可以把某特征矢量(X)落入某類集群的條件概率當(dāng)成概率判別函數(shù),X落入某集群的條件概率最大的類為X的類別,這種判決規(guī)則就是貝葉斯判別規(guī)則。錯(cuò)分概率是類別判別分界兩側(cè)做出不正確判別的概率之和。貝葉斯判別邊界使這個(gè)數(shù)錯(cuò)誤為最小,因?yàn)檫@個(gè)判別邊界無(wú)論向左還是向右移都將包括不是1類便是2類的一個(gè)更大的面積,從而增加總的錯(cuò)分概率。由此可見,貝葉斯判別規(guī)則是錯(cuò)分概率最小的最優(yōu)準(zhǔn)則最小距離分類法:基于距離判別函數(shù)和判別規(guī)則,在實(shí)踐中以此為原理的分類方法稱為最小距離分類法。距離判別函數(shù):是以地物光譜特征在特征空間中按集群方式分布為前提的,計(jì)算未知矢量X到有關(guān)類別集群之間的距離,哪類距離它最近,該未知矢量就屬于哪類。距離判別函數(shù)不像概
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