遙感圖像判讀

1、第七章第七章 遙感圖像判讀遙感圖像判讀 內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱v遙感圖像目視判讀原理遙感圖像目視判讀原理v景物特征和判讀標志景物特征和判讀標志v目視判讀的一般過程和方法目視判讀的一般過程和方法v遙感圖像目視判讀舉例遙感圖像目視判讀舉例v遙感制圖遙感制圖v遙感圖像中目標地物的特征是遙感圖像中目標地物的特征是地物電磁波的輻射差地物電磁波的輻射差異異在遙感影像上的反映。在遙感影像上的反映。v依據(jù)遙感圖像上的地物特征，識別地物類型、性質(zhì)依據(jù)遙感圖像上的地物特征，識別地物類型、性質(zhì)、空間位置、形狀、大小等屬性的過程叫、空間位置、形狀、大小等屬性的過程叫遙感圖像遙感圖像解譯解譯 (信息提取信息提取)。遙感圖像判

2、讀遙感圖像判讀v“判讀判讀” (Interpretation) ：是對遙感圖像是對遙感圖像上的各種特征進行綜合分析、比較、推理上的各種特征進行綜合分析、比較、推理和判斷，最后提取出你所感興趣的信息。和判斷，最后提取出你所感興趣的信息。v判讀：也稱為判讀：也稱為“解譯解譯”、“判譯判譯”或或“判判釋釋”等。等。v判讀分為判讀分為目視判讀目視判讀和和計算機判斷（計算機計算機判斷（計算機自動分類）。自動分類）。遙感圖像判讀遙感圖像判讀v目視判讀目視判讀：是一種人工提取信息的方法，使用眼：是一種人工提取信息的方法，使用眼睛目視觀察，借助一些光學儀器或在計算機顯示睛目視觀察，借助一些光學儀器或在計算機顯

3、示屏幕上，憑借豐富的解譯經(jīng)驗，扎實的專業(yè)知識屏幕上，憑借豐富的解譯經(jīng)驗，扎實的專業(yè)知識和手頭的相關(guān)資料，通過人腦的分析、推理和判和手頭的相關(guān)資料，通過人腦的分析、推理和判斷，提取有用的信息。斷，提取有用的信息。v計算機判讀（計算機自動分類）計算機判讀（計算機自動分類）：是利用計算機，：是利用計算機，通過一定的數(shù)字方法（如統(tǒng)計學、圖形學、模糊通過一定的數(shù)字方法（如統(tǒng)計學、圖形學、模糊數(shù)學等），來提取有用信息，也稱自動解譯。數(shù)學等），來提取有用信息，也稱自動解譯。 有有監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類、分形分類、模糊分類、人工智能等數(shù)據(jù)挖分類、分

4、形分類、模糊分類、人工智能等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法。掘技術(shù)方法。v專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)：未來運用人工智能方法和一些準則，：未來運用人工智能方法和一些準則，將專家的知識和經(jīng)驗，在計算機中建立知識庫，將專家的知識和經(jīng)驗，在計算機中建立知識庫，模擬人工解譯，設(shè)計專供遙感圖像分析和解譯的模擬人工解譯，設(shè)計專供遙感圖像分析和解譯的推理機。推理機。目視解譯的重要性目視解譯的重要性v 目視解譯是信息社會中目視解譯是信息社會中地學研究和遙感應用的一項基本地學研究和遙感應用的一項基本技能技能。v 由于目視判讀需要的設(shè)備少，簡單方便，可以隨時從遙由于目視判讀需要的設(shè)備少，簡單方便，可以隨時從遙感圖像中獲取許多專題信息，因此

5、是地學工作者研究工感圖像中獲取許多專題信息，因此是地學工作者研究工作中必不可少的一項基本功。作中必不可少的一項基本功。v 目的：目的：獲取地物的空間分布特征和數(shù)量特征。獲取地物的空間分布特征和數(shù)量特征。 7.1.1 遙感圖像目標地物特征遙感圖像目標地物特征v色指目標地物在遙感影像上呈現(xiàn)的顏色特色指目標地物在遙感影像上呈現(xiàn)的顏色特征。包括：灰階、顏色、亮度等。征。包括：灰階、顏色、亮度等。v形指目標地物在遙感影像上表現(xiàn)的形狀特形指目標地物在遙感影像上表現(xiàn)的形狀特征。包括：形狀、紋理、陰影。征。包括：形狀、紋理、陰影。v位指目標地物在遙感影像上的空間位置特位指目標地物在遙感影像上的空間位置特征。包

6、括：絕對位置（坐標），相對位置（相征。包括：絕對位置（坐標），相對位置（相關(guān)布局）。關(guān)布局）。7.1 遙感圖像目視判讀原理遙感圖像目視判讀原理 遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀(解譯解譯)標志：標志： 是指那些能夠用來區(qū)分目標物的影像是指那些能夠用來區(qū)分目標物的影像 特征特征，可分為直接解譯標志和間接解譯標志。，可分為直接解譯標志和間接解譯標志。7.1.2 目視解譯的生理與心理基礎(chǔ)目視解譯的生理與心理基礎(chǔ)1）人的生理特點）人的生理特點v當眼睛觀察遙感圖像時，圖像信息從每只眼睛當眼睛觀察遙感圖像時，圖像信息從每只眼睛的視網(wǎng)膜沿著視神經(jīng)向上傳導。在視神經(jīng)的交的視網(wǎng)膜沿著視神經(jīng)向上傳導。在視神經(jīng)

7、的交叉方式刺激下，兩個視網(wǎng)膜相應點所引起的神叉方式刺激下，兩個視網(wǎng)膜相應點所引起的神經(jīng)沖動，通過同一神經(jīng)通路傳到大腦的皮層枕經(jīng)沖動，通過同一神經(jīng)通路傳到大腦的皮層枕葉的視區(qū)。葉的視區(qū)。v大腦對圖像信息加工有三個特點大腦對圖像信息加工有三個特點:多級加工多級加工,多多通道傳輸通道傳輸,多層次處理多層次處理,信息并聯(lián)與串聯(lián)結(jié)合。信息并聯(lián)與串聯(lián)結(jié)合。在圖像解譯時必須注意人的生理特點。在圖像解譯時必須注意人的生理特點。7.1.2 目視解譯的生理與心理基礎(chǔ)目視解譯的生理與心理基礎(chǔ)2）人類心理特點）人類心理特點v（1）遙感圖像解譯過程中，在同一時刻中人）遙感圖像解譯過程中，在同一時刻中人的注意力只集中在一

8、種地物是的注意力只集中在一種地物是目標地物目標地物，圖像，圖像的其余部分則是作為目標地物的背景出現(xiàn)。的其余部分則是作為目標地物的背景出現(xiàn)。v（2）目標地物識別時，目視者過去的經(jīng)驗與）目標地物識別時，目視者過去的經(jīng)驗與知識結(jié)構(gòu)對目標物體的確認具有知識結(jié)構(gòu)對目標物體的確認具有導向作用導向作用。v（3）心理慣性心理慣性對目標地物的識別具有一定影對目標地物的識別具有一定影響。在觀察目標地物的圖形結(jié)構(gòu)時，空間分布響。在觀察目標地物的圖形結(jié)構(gòu)時，空間分布比較接近的物體，圖形要素容易構(gòu)成一個整體。比較接近的物體，圖形要素容易構(gòu)成一個整體。v（4）觀察的）觀察的時效性時效性。7.1.3 目視解譯的認知基礎(chǔ)目視

9、解譯的認知基礎(chǔ)1）遙感圖像知覺形成的客觀條件）遙感圖像知覺形成的客觀條件v目視解譯遙感圖像時，只有在遙感圖像上存在目視解譯遙感圖像時，只有在遙感圖像上存在著顏色或者明度的差異時，并且這種著顏色或者明度的差異時，并且這種差異差異能為能為解譯者視覺所區(qū)分，才有可能將地物目標與背解譯者視覺所區(qū)分，才有可能將地物目標與背景區(qū)別開。景區(qū)別開。2）遙感圖像的認知過程）遙感圖像的認知過程v對一個目標的識別是一個復雜的認知過程，往對一個目標的識別是一個復雜的認知過程，往往需要經(jīng)歷幾次往需要經(jīng)歷幾次反復解譯反復解譯才能得到正確結(jié)果。才能得到正確結(jié)果。7.2 景物特征和判讀標志景物特征和判讀標志 v光譜特征及判讀

10、標志光譜特征及判讀標志v空間特征及判讀標志空間特征及判讀標志v時間特征及判讀標志時間特征及判讀標志v影響景物特征及判讀的因素影響景物特征及判讀的因素7.1.1光譜特征及判讀標志光譜特征及判讀標志v地物的波譜響應曲線地物的波譜響應曲線與其光譜特性曲線的變化趨與其光譜特性曲線的變化趨勢是一致的。地物在多波段圖像上特有的這種波勢是一致的。地物在多波段圖像上特有的這種波譜響應就是地物的光譜特征的判讀標志。譜響應就是地物的光譜特征的判讀標志。 波譜響應值與地物在該波段內(nèi)光譜反射亮度的積分值相應波譜響應值與地物在該波段內(nèi)光譜反射亮度的積分值相應 7.1.2空間特征及判讀標志空間特征及判讀標志v景物的各種幾

11、何形態(tài)為其空間特征，它與物本的景物的各種幾何形態(tài)為其空間特征，它與物本的空間坐標空間坐標X X、Y Y、Z Z密切相關(guān)，這種空間特征在像密切相關(guān)，這種空間特征在像片上也是由不同的片上也是由不同的色調(diào)色調(diào)表現(xiàn)出來。表現(xiàn)出來。 v全色遙感圖像中從白到黑的密度比例。全色遙感圖像中從白到黑的密度比例。色調(diào)色調(diào)標志標志是識別目標地物的基本依據(jù)，依據(jù)色調(diào)標志，可是識別目標地物的基本依據(jù)，依據(jù)色調(diào)標志，可以區(qū)分目標。以區(qū)分目標。v目標地物和背景之間必需存在能被人的視覺所分目標地物和背景之間必需存在能被人的視覺所分辨的色調(diào)差異，目標才能被區(qū)分。辨的色調(diào)差異，目標才能被區(qū)分。直接解譯標志直接解譯標志 根據(jù)地物或

12、現(xiàn)象本身反映的信息特性可以解譯目標根據(jù)地物或現(xiàn)象本身反映的信息特性可以解譯目標物的影像特征，即能夠直接反映物體或現(xiàn)象的那些影像物的影像特征，即能夠直接反映物體或現(xiàn)象的那些影像特征稱為直接解譯標志。特征稱為直接解譯標志。 包括：包括：色調(diào)、形狀、大小、陰影、結(jié)構(gòu)和圖案（型）色調(diào)、形狀、大小、陰影、結(jié)構(gòu)和圖案（型）等等 7.1.2空間特征及判讀標志空間特征及判讀標志v形狀形狀v大小大小v圖形圖形v陰影陰影v位置位置v紋理紋理v類型類型形狀形狀v指各種地物的外形、指各種地物的外形、輪廓。從高空觀測地輪廓。從高空觀測地面物體形狀是在面物體形狀是在X-Y平面內(nèi)的投影平面內(nèi)的投影v不同物體顯然其形狀不同物

13、體顯然其形狀不同，其形狀與物體不同，其形狀與物體本身的性質(zhì)和形成有本身的性質(zhì)和形成有密切關(guān)系密切關(guān)系形狀形狀v 美國加利福尼美國加利福尼亞機場亞機場 QuickBird 影像圖影像圖v 阿聯(lián)酋阿聯(lián)酋-迪拜機場迪拜機場v 1米清晰度米清晰度 v 圖片尺寸：圖片尺寸：4374x3853v 地理位置：地理位置：25.2597N，55.3733Ev 北京北京西站西站 QuickBird 影像圖影像圖v 埃及埃及-金字塔金字塔v 1M精度精度 v 圖片尺寸：圖片尺寸：1777x1453v 地理位置：地理位置：29.9768388889N，31.1304166667E大小大小v地物的尺寸、面地物的尺寸、面

14、積、體積在圖像積、體積在圖像上按比例縮小后上按比例縮小后的相似性記錄。的相似性記錄。大小大小圖形圖形v自然、人造地物所構(gòu)成的圖形。自然、人造地物所構(gòu)成的圖形。?陰影陰影v由于地物高度的變化，阻擋太陽光照射而產(chǎn)由于地物高度的變化，阻擋太陽光照射而產(chǎn)生的陰影。生的陰影。陰影陰影v 美國加利福尼美國加利福尼亞機場亞機場 陰影陰影這張分辨率為1米的紐約曼哈頓的衛(wèi)星照片，是 2000年6月30日由空間圖像公司的 IKONOS 衛(wèi)星拍攝的。這張圖像是從南方拍攝的，中間是 110 層高的世界貿(mào)易中心的雙塔。2001年9月12日2001年9月15日位置位置v地物存在的地點地物存在的地點和所處的環(huán)境。和所處的環(huán)

15、境。v圖像上除了地物圖像上除了地物所在的位置還與所在的位置還與它所處的背景有它所處的背景有很大的關(guān)系。例很大的關(guān)系。例如處在陽坡、陰如處在陽坡、陰坡的樹，可能長坡的樹，可能長勢不同或品種不勢不同或品種不同。同。紋理又稱質(zhì)地紋理又稱質(zhì)地, 指遙感圖像中目的地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)律變化造成的指遙感圖像中目的地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)律變化造成的影像結(jié)構(gòu)。不同物體影像結(jié)構(gòu)。不同物體,在遙感影像上形成不同的紋理質(zhì)地。在遙感影像上形成不同的紋理質(zhì)地。 如河床上的卵石較沙粗糙些，草原表面比森林要光滑，沙漠中的紋如河床上的卵石較沙粗糙些，草原表面比森林要光滑，沙漠中的紋理能表現(xiàn)沙丘的形狀以及主要風系的風向，紋理（質(zhì)地）常用

16、光理能表現(xiàn)沙丘的形狀以及主要風系的風向，紋理（質(zhì)地）常用光滑狀、粗糙狀、參差狀、海綿狀、疙瘩狀、鍋穴狀表示。滑狀、粗糙狀、參差狀、海綿狀、疙瘩狀、鍋穴狀表示。紋理紋理紋理紋理v圖像上細部結(jié)構(gòu)以一定頻率重復出現(xiàn)，是單圖像上細部結(jié)構(gòu)以一定頻率重復出現(xiàn)，是單一特征的集合。一特征的集合。v 如航空像片上農(nóng)田呈現(xiàn)的條帶狀紋理。紋理在高分辨如航空像片上農(nóng)田呈現(xiàn)的條帶狀紋理。紋理在高分辨率像片上可以形成目標物表面的質(zhì)感，在視覺上看上率像片上可以形成目標物表面的質(zhì)感，在視覺上看上去顯得平滑或粗糙，幼年林看上去像天鵝絨樣平滑，去顯得平滑或粗糙，幼年林看上去像天鵝絨樣平滑，成年的針葉樹林看上去很粗糙。紋理可以作為

17、區(qū)別地成年的針葉樹林看上去很粗糙。紋理可以作為區(qū)別地物屬性的重要依據(jù)。物屬性的重要依據(jù)。紋理紋理圖型（案）圖型（案） 目標地物以一定規(guī)律排列而形成的影像特征，它是不目標地物以一定規(guī)律排列而形成的影像特征，它是不同地物在形狀、大小、色調(diào)、紋理等方面的綜合表現(xiàn)。同地物在形狀、大小、色調(diào)、紋理等方面的綜合表現(xiàn)。圖型常用點狀、斑狀、塊狀、線狀、條狀、環(huán)狀、格狀、紋狀、鏈圖型常用點狀、斑狀、塊狀、線狀、條狀、環(huán)狀、格狀、紋狀、鏈狀、垅狀、柵狀等描述。狀、垅狀、柵狀等描述。 類型類型類型類型土地利用類型土地利用類型 水系類型水系類型耕地、林地、草地農(nóng)業(yè)用地 建設(shè)用地非農(nóng)業(yè)用地 圖型圖型圖型圖型This o

18、ne-meter resolution (sharpened 4 meter) satellite image of the Pentagon was collected at 11:46 a.m. EDT on Sept. 12, 2001地物特征地物特征色調(diào)（色調(diào)（Tone、Colour） 全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫灰度）。色調(diào)標志是識別目標地物的基本也叫灰度）。色調(diào)標志是識別目標地物的基本依據(jù)，依據(jù)目標地物與背景之間所存在的能被依據(jù)，依據(jù)目標地物與背景之間所存在的能被人的視覺所分辨出的色調(diào)差異，目標地物才能人的視覺所分辨出的色調(diào)差

19、異，目標地物才能夠被區(qū)分。夠被區(qū)分。 （1 1）最重要的判讀標志：）最重要的判讀標志： 是其他判讀標志的基礎(chǔ)，是電磁波輻射的直接反映。是其他判讀標志的基礎(chǔ)，是電磁波輻射的直接反映。 有地物與現(xiàn)象沒有形狀，只能夠依據(jù)色調(diào)判讀標志（有有地物與現(xiàn)象沒有形狀，只能夠依據(jù)色調(diào)判讀標志（有機質(zhì)含量、含水量等等）機質(zhì)含量、含水量等等）（2）影響地物成像色調(diào)的因素）影響地物成像色調(diào)的因素 色調(diào)分級：白色色調(diào)分級：白色-淺白色淺白色-淺灰色淺灰色-灰色灰色-深灰色深灰色-淺黑色淺黑色-黑黑色色亮度系數(shù)：亮度系數(shù)：p=B/Bo具有方向性具有方向性 地物本身性質(zhì) a:地物本身的顏色：地物本身的顏色： b: 地物本身

20、反射特性：反射率地物本身反射特性：反射率 c：地物表面光滑程度：越光滑，色越淺：地物表面光滑程度：越光滑，色越淺 光滑表面地物：鏡面反射光滑表面地物：鏡面反射 ；無光澤表面地物：漫反射；無光澤表面地物：漫反射環(huán)境條件 a:光照條件：強度、方向、高度角光照條件：強度、方向、高度角 b:相片沖印效果相片沖印效果 c:攝影季節(jié)、時間攝影季節(jié)、時間v 利用色調(diào)標志時要注意同物異譜與同譜異物利用色調(diào)標志時要注意同物異譜與同譜異物 同物異譜 同譜異物亮度系數(shù)越大，地物成像后色調(diào)越淺，亮系數(shù)越小，地物成像后色調(diào)越深。色調(diào)色調(diào)/顏色顏色紅樹林在綠波段的影像紅樹林在綠波段的影像紅樹林在紅波段的影像紅樹林在紅波段

21、的影像紅樹林在近紅外波段的影像紅樹林在近紅外波段的影像 北京故宮博物院北京故宮博物院與護城河之間與護城河之間的色調(diào)差異的色調(diào)差異 遙感圖像判讀標志：色調(diào)遙感圖像判讀標志：色調(diào) 顏色（colour）：是彩色遙感圖像中目標地物識別的基本標志。 遙感圖像中目標地物的顏色是地物在不同波段中反射或發(fā)射電磁輻射能量差異的綜合反映。彩色遙感圖像上的顏色可以根據(jù)需要在圖像合成中任意選定，例如多光譜掃描圖像可以使用幾個波段合成彩色圖像，每個波段賦予的顏色可以根據(jù)需要來設(shè)置。 按照遙感圖像與地物真實色彩的吻合程度，可以把遙感圖像分為假彩色圖像和真彩色圖像。遙感圖像目標地物的識別特征遙感圖像目標地物的識別特征 假彩

22、色圖像上地物假彩色圖像上地物顏色與實際地物顏顏色與實際地物顏色不同，它有選擇色不同，它有選擇地采用不同的顏色地采用不同的顏色組合，目的是突出組合，目的是突出特定的目標物。特定的目標物。TM4（紅）、3（綠）、2（藍）假彩色合成圖像間接解譯標志:（二）（二） 間接解譯標志間接解譯標志: 通過與之有聯(lián)系的其它地物在影像上反映出來通過與之有聯(lián)系的其它地物在影像上反映出來的影像特征，間接推斷某一事物或現(xiàn)象的存在和屬性的影像特征，間接推斷某一事物或現(xiàn)象的存在和屬性，這些地物和特征就稱為間接解譯標志。，這些地物和特征就稱為間接解譯標志。 直接解譯標志和間接解譯標志是一個相對概念直接解譯標志和間接解譯標志是

23、一個相對概念，常?？梢娡粋€解譯標志對甲物來說是直接解譯標，常常可見同一個解譯標志對甲物來說是直接解譯標志，對乙物可能就成了間接解譯標志。志，對乙物可能就成了間接解譯標志。1.位置位置 位置是目標地物在空間分布的地點，指地物所處環(huán)位置是目標地物在空間分布的地點，指地物所處環(huán)境在影像上的反映。境在影像上的反映。 目標地物和周圍環(huán)境總是具有一定的空間制約關(guān)系目標地物和周圍環(huán)境總是具有一定的空間制約關(guān)系。例如，。例如， 蘆葦長在河湖邊沼澤地，紅柳叢生在沙漠，河蘆葦長在河湖邊沼澤地，紅柳叢生在沙漠，河漫灘和階地位于河谷兩側(cè)，洪積扇總是位于溝口，河流漫灘和階地位于河谷兩側(cè)，洪積扇總是位于溝口，河流兩側(cè)的

24、湖泊是牛軛湖，雪線附近的是冰斗湖等。農(nóng)田與兩側(cè)的湖泊是牛軛湖，雪線附近的是冰斗湖等。農(nóng)田與水渠之間的位置，根據(jù)農(nóng)田與水渠的相對位置可以判讀水渠之間的位置，根據(jù)農(nóng)田與水渠的相對位置可以判讀農(nóng)田為水澆地、水田或旱地。農(nóng)田為水澆地、水田或旱地。間接解譯標志:位置位置2.相關(guān)布局相關(guān)布局 景觀各要素之間、或地物與地物之間相互有一定的依存景觀各要素之間、或地物與地物之間相互有一定的依存關(guān)系，這種相關(guān)性反映在影像上形成平面布局。關(guān)系，這種相關(guān)性反映在影像上形成平面布局。例如：區(qū)從山脊到谷底，植被有垂直分帶性，于是在影例如：區(qū)從山脊到谷底，植被有垂直分帶性，于是在影像上形成色調(diào)不同的帶狀圖型布局像上形成色調(diào)

25、不同的帶狀圖型布局 。學校教室與運。學校教室與運動操場，貨運碼頭與貨物存儲堆放區(qū)等都是地物相動操場，貨運碼頭與貨物存儲堆放區(qū)等都是地物相關(guān)布局的實例。關(guān)布局的實例。 地物與環(huán)境的關(guān)系地物與環(huán)境的關(guān)系（三）（三） 解譯標志的可變性解譯標志的可變性 各種地物是處于復雜、多變的自然環(huán)境中各種地物是處于復雜、多變的自然環(huán)境中,所以解譯標志也所以解譯標志也隨著地區(qū)的差異和自然景觀的不同而變化隨著地區(qū)的差異和自然景觀的不同而變化,絕對穩(wěn)定的解絕對穩(wěn)定的解譯標志是不存在的譯標志是不存在的,有些解譯標志具有普遍意義有些解譯標志具有普遍意義,有些則有些則帶有地區(qū)性。有時即使是同一地區(qū)的解譯標志帶有地區(qū)性。有時即

26、使是同一地區(qū)的解譯標志,在相對穩(wěn)在相對穩(wěn)定的情況下也在變化。因此定的情況下也在變化。因此,在解譯過程中在解譯過程中,對解譯標志對解譯標志要認真分析總結(jié)要認真分析總結(jié),不能盲目照搬套用。不能盲目照搬套用。7.1.3時間特征及判讀標志時間特征及判讀標志v對于同一地區(qū)景物的時間特征表現(xiàn)在不同對于同一地區(qū)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)生很時間地面覆蓋類型不同，地面景觀發(fā)生很大變化。大變化。v景物的時間特征在圖像上以光譜特征及空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。間特征的變化表現(xiàn)出來。武漢市武漢市ETM（432）圖象，描述下列各類地物的特征：）圖象，描述下

27、列各類地物的特征：光譜特征光譜特征(色調(diào)色調(diào))，空間特征（幾何形狀），其他特征，空間特征（幾何形狀），其他特征（如紋理）。（如紋理）。7.1.4 影響景物特征及判讀的因素影響景物特征及判讀的因素v地物本身的復雜性地物本身的復雜性v傳感器特性的影響傳感器特性的影響v目視能力的影響目視能力的影響1. 地物本身的復雜性地物本身的復雜性色素的區(qū)別色素的區(qū)別細胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別細胞結(jié)構(gòu)的區(qū)別葉子的稠密度葉子的稠密度含水量含水量v 植物植物 色素色素 葉子稠密度葉子稠密度 細胞結(jié)構(gòu)細胞結(jié)構(gòu) 含水量含水量1. 地物本身的復雜性地物本身的復雜性v 土壤土壤 質(zhì)地質(zhì)地 含水量含水量 有機質(zhì)有機質(zhì)v 水水 水泥沙水泥沙

28、 葉綠素葉綠素 工業(yè)污染工業(yè)污染2. 傳感器特性的影響傳感器特性的影響v幾何分辨率幾何分辨率v輻射分辨率輻射分辨率v光譜分辨率光譜分辨率v時間分辨率時間分辨率幾何分辨率幾何分辨率v空間分辨率空間分辨率：傳感器瞬時視場（像元）內(nèi)所觀察：傳感器瞬時視場（像元）內(nèi)所觀察到地面的大小。（到地面的大小。（地面分辨率地面分辨率）v幾何分辨率幾何分辨率：能分辨出的最小地物的大小。幾何：能分辨出的最小地物的大小。幾何分辨力分辨力3倍空間分辨力倍空間分辨力v影像分辨率影像分辨率：地面分辨率在不同比例尺的具體影：地面分辨率在不同比例尺的具體影像上的反映。像上的反映。地面分辨率地面分辨率衛(wèi)星衛(wèi)星 / 傳感器傳感器地

29、面分辨率地面分辨率 (pan / ms) (m)圖像寬幅圖像寬幅 (kmkm)制圖比例尺制圖比例尺 (pan/ ms) (1 : 1000) IKONOS1 / 413x135 / 20 SPOT/HRV2.5 / 560 x6025 / 50 Landsat/ETM15 / 30180 x18075 / 150 Landsat/TM30180 x180150 Terra/MODIS250 - 1000continental 1100continental 5000同一地區(qū)不同地面分辨率影像同一地區(qū)不同地面分辨率影像北京故宮北京故宮_SPOT_2.5m北京故宮北京故宮_QuickBird_0.

30、6m不同分辨率的不同分辨率的IKONOS影像影像影像分辨率影像分辨率v影像分辨率隨影像的比例尺不同而變化。影像分辨率隨影像的比例尺不同而變化。陸地衛(wèi)星陸地衛(wèi)星MSS地面分辨率：地面分辨率：80m1:100萬圖像上萬圖像上影像分辨率：影像分辨率：0.08mm影像分辨率：影像分辨率：0.8mm1:10萬圖像上萬圖像上輻射分辨率輻射分辨率v傳感器區(qū)分兩種輻射強度最小差別的能力傳感器區(qū)分兩種輻射強度最小差別的能力v傳感器的輸出包括信號和噪聲兩大部分。如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

31、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。法分辨這兩個信號。 v輻射分辨率用等效噪聲功率衡量。輻射分辨率用等效噪聲功率衡量。光譜分辨率光譜分辨率v光譜探測能力，包括：傳感器總的光譜探測能力，包括：傳感器總的探測波段的寬度、波段數(shù)、各波段探測波段的寬度、波段數(shù)、各波段的波長范圍和間隔。的波長范圍和間隔。 波段太多，輸出數(shù)據(jù)量太大，加大處理工波段太多，輸出數(shù)據(jù)量太大，加大處理工作量和判讀難度。作量和判讀難度。 最佳探測波段，是指這些波段中探測各種最佳探測波段，是指這些波段中探測各種目標之間和目標與背景之間，有最好的反目標之間和目標與背景之間，有最好的反差或波譜響應特性的差別。差或波譜

32、響應特性的差別。 光譜分辨率光譜分辨率衛(wèi)星衛(wèi)星/傳感器傳感器波段范圍波段范圍 （ um ）衛(wèi)星衛(wèi)星/傳感器傳感器波段范圍（波段范圍（ um ）衛(wèi)星衛(wèi)星/傳傳感器感器波段范圍（波段范圍（ um ）Landsat TM0.450.52（藍）（藍）0.520.60（綠）（綠）0.630.69（紅）（紅）0.760.90（近紅外）（近紅外）1.550.75（中紅外）（中紅外）10.412.4（熱紅外）（熱紅外）2.052.35（中紅外）（中紅外）MODIS0.6200.6700.8410.8760.4590.4790.5450.5651.2301.2501.6281.6522.1052.1550.40

33、50.4200.4380.4480.4830.4930.5260.5360.5460.5560.6620.6720.6730.6830.7430.7530.8620.8770.8900.9200.9310.941MODIS0.9150.9653.6003.8403.9293.9893.9293.9894.0204.0804.4334.4984.4824.5491.3601.3906.5356.8957.1757.4758.4008.7009.3809.80010.78011.28011.77012.27013.18513.48513.48513.78513.78514.08514.08514.

34、385NOAA-AHRR0.580.68（紅）（紅）0.721.10（近紅外）（近紅外）3.553.93（熱紅外）（熱紅外）10.311.3（熱紅外）（熱紅外）11.312.5（熱紅外）（熱紅外）SPOT-HRV0.500.59（綠）（綠）0.610.68（紅）（紅）0.790.89（近紅外）（近紅外）0.510.73（可見光）（可見光）時間分辨率時間分辨率v定義：我們把傳感器對同一目標進行重復探定義：我們把傳感器對同一目標進行重復探測時，相鄰兩次探測的時間間隔成為遙感圖測時，相鄰兩次探測的時間間隔成為遙感圖像的時間分辨率。像的時間分辨率。v應用：土地利用變化、洪水、綠地消長、城應用：土地利用

35、變化、洪水、綠地消長、城市熱島等市熱島等不同時相影像不同時相影像athens_olympic_july5_2004athens_olympic_may7_2004全球晝夜溫差全球晝夜溫差3. 目視能力的影響目視能力的影響v空間分辨能力空間分辨能力 正常人眼的分辨角為正常人眼的分辨角為1，在明視距離，在明視距離250mm處處,能分辨相距能分辨相距75m的兩個點的兩個點，大約，大約6-7線對線對/mm。v灰階分辨能力灰階分辨能力 大約十幾級灰度，通過反差拉伸、密度分割、大約十幾級灰度，通過反差拉伸、密度分割、偽彩色編碼。偽彩色編碼。v色別與色階分辨能力色別與色階分辨能力 大約大約50種左右種左右，

36、借助儀器可以分辨，借助儀器可以分辨13000多種。多種。7.2目標判讀的一般過程和方法目標判讀的一般過程和方法 v判讀前的準備判讀前的準備v判讀的一般過程判讀的一般過程v遙感圖像目視解譯方法遙感圖像目視解譯方法7.2.1 判讀前的準備判讀前的準備v判讀員的訓練判讀員的訓練 v搜集充足的資料搜集充足的資料 v了解圖像的來源、性質(zhì)和質(zhì)量了解圖像的來源、性質(zhì)和質(zhì)量 傳感器、日期和地點傳感器、日期和地點 、波段、波段 、比例尺、航高、比例尺、航高、投影性質(zhì)投影性質(zhì) 幾何分辨力、輻射分辨力、光譜波段的個數(shù)和幾何分辨力、輻射分辨力、光譜波段的個數(shù)和波長區(qū)間、時間重復性、像片的反差、最小灰波長區(qū)間、時間重復

37、性、像片的反差、最小灰度和最大灰度等度和最大灰度等 v判讀儀器和設(shè)備判讀儀器和設(shè)備 像片觀察、像片量測、像片轉(zhuǎn)繪像片觀察、像片量測、像片轉(zhuǎn)繪 7.2.2 判讀的一般過程判讀的一般過程v發(fā)現(xiàn)目標發(fā)現(xiàn)目標 先大后小、由易入難、由已知到未知先大后小、由易入難、由已知到未知 先反差大的目標后反差小的目標先反差大的目標后反差小的目標 先宏觀觀察后微觀分析先宏觀觀察后微觀分析 v描述目標描述目標 光譜特征、空間特征、時間特征光譜特征、空間特征、時間特征 v識別和鑒定目標識別和鑒定目標 資料、特征、經(jīng)驗、推理資料、特征、經(jīng)驗、推理 v清繪和評價目標清繪和評價目標 （專題圖（專題圖 ）7.2.3 遙感圖像目視

38、解譯方法遙感圖像目視解譯方法v遙感掃描影像的判讀，要遵循遙感掃描影像的判讀，要遵循“先圖外、后圖先圖外、后圖內(nèi)，先整體，后局部，勤對比，多分析內(nèi)，先整體，后局部，勤對比，多分析”的原的原則，對掃描影像進行認真判讀。則，對掃描影像進行認真判讀。v“先圖外、后圖內(nèi)先圖外、后圖內(nèi)”是指遙感掃描影像判讀時，是指遙感掃描影像判讀時，首先要了解影像圖框外提供的各種信息，它包首先要了解影像圖框外提供的各種信息，它包括以下內(nèi)容：圖像覆蓋的括以下內(nèi)容：圖像覆蓋的區(qū)域區(qū)域及其所處的地理及其所處的地理位置位置、影像、影像比例尺比例尺、影像、影像圖例圖例、影像、影像注記注記等。等。7.2.3 遙感圖像目視解譯方法遙感

39、圖像目視解譯方法v常用的目視解譯方法分別敘述如下：常用的目視解譯方法分別敘述如下：（1）直接判讀法。）直接判讀法。（2）對比分析法。）對比分析法。（3）信息覆合法。）信息覆合法。（4）綜合推理法。）綜合推理法。（5）地理相關(guān)分析法。）地理相關(guān)分析法。直接判讀法直接判讀法 直判法是指通過遙感影像的解譯標志，能夠直接確定直判法是指通過遙感影像的解譯標志，能夠直接確定某一地物或現(xiàn)象的存在和屬性的一種直觀解譯方法。某一地物或現(xiàn)象的存在和屬性的一種直觀解譯方法。直判法所運用的解譯標志是解譯者曾經(jīng)見過的并了解直判法所運用的解譯標志是解譯者曾經(jīng)見過的并了解了它的含義，因此能較快地鑒別某一地物或現(xiàn)象的存了它的

40、含義，因此能較快地鑒別某一地物或現(xiàn)象的存在和屬性。一般具有明顯形態(tài)、色調(diào)特征的地物，多在和屬性。一般具有明顯形態(tài)、色調(diào)特征的地物，多運用這種方法進行解譯。運用這種方法進行解譯。直接判讀法直接判讀法水體 對比分析法對比分析法: 包括同類地物對比分析法、空間對比分析法和時包括同類地物對比分析法、空間對比分析法和時相動態(tài)對比法。相動態(tài)對比法。 同類地物對比分析法是在同一景遙感影像上，同類地物對比分析法是在同一景遙感影像上，由已知地物推出未知目標地物的方法。由已知地物推出未知目標地物的方法。 對比分析法空間對比分析法是根據(jù)待判讀區(qū)域的特點，選擇另一個熟悉的與遙感圖像區(qū)域特征類似的影像，將兩個影像相互對

41、比分析，由已知影像為依據(jù)判讀未知影像的一種方法。 對比分析法 時相動態(tài)對比法，是利用同一地區(qū)不同時間成像的遙感影像加以對比分析，了解同一目標地物動態(tài)變化的一種解譯方法。例如，遙感影像中河流在洪水季節(jié)與枯水季節(jié)中的變化。利用時相動態(tài)對比法可進行洪水淹沒損失評估，或其他一些自然災害損失評估。 對比分析法對比分析法19932001年間浙江省海寧市的新圍涂區(qū)1080公頃公頃159公頃公頃對比分析法對比分析法4698公頃公頃818公頃公頃1273公頃公頃19932001年間浙江省蕭山-紹興-上虞的新圍涂區(qū)對比分析法對比分析法信息復合法信息復合法 利用透明專題圖或地形圖與遙感圖像重合，根據(jù)專題利用透明專題

42、圖或地形圖與遙感圖像重合，根據(jù)專題圖或地形圖提供的多種輔助信息，識別遙感圖像上目圖或地形圖提供的多種輔助信息，識別遙感圖像上目標地物的方法。標地物的方法。邏輯推理法：邏輯推理法： 根據(jù)地學規(guī)律，分析地物之間的內(nèi)在必然分布規(guī)律，根據(jù)地學規(guī)律，分析地物之間的內(nèi)在必然分布規(guī)律，由某種地物推斷出另一種地物的存在及屬性。由某種地物推斷出另一種地物的存在及屬性。 地理相關(guān)分析法地理相關(guān)分析法 根據(jù)地理環(huán)境中各種地理要素之間的相互依存，相互根據(jù)地理環(huán)境中各種地理要素之間的相互依存，相互制約的關(guān)系，借助專業(yè)知識，分析推斷某種地理要素制約的關(guān)系，借助專業(yè)知識，分析推斷某種地理要素性質(zhì)、類型、狀況與分布的方法。性

43、質(zhì)、類型、狀況與分布的方法。7.3 遙感圖像的目視判讀舉例遙感圖像的目視判讀舉例v單波段像片的判讀單波段像片的判讀v多光譜像片的判讀多光譜像片的判讀v熱紅外像片的判讀熱紅外像片的判讀v側(cè)視雷達像片的判讀側(cè)視雷達像片的判讀v多時域圖像的判讀多時域圖像的判讀單波段像片的判讀單波段像片的判讀v色調(diào)特征和空間特征色調(diào)特征和空間特征( (不同波段色調(diào)特征不同不同波段色調(diào)特征不同) )v圖像增強圖像增強v密度分割密度分割多光譜像片的判讀多光譜像片的判讀v光譜特性曲線光譜特性曲線v比較判讀比較判讀v假彩色合成假彩色合成v空間特征空間特征熱紅外像片的判讀熱紅外像片的判讀v溫度（溫度（冷陰影、暖陰影冷陰影、暖陰

44、影）、發(fā)射率；）、發(fā)射率；v熱特性：熱容量、熱傳導率、熱慣量。熱特性：熱容量、熱傳導率、熱慣量。側(cè)視雷達像片的判讀側(cè)視雷達像片的判讀v色調(diào)特征：入射角，地面粗糙度，地物電特性色調(diào)特征：入射角，地面粗糙度，地物電特性v幾何特征：比例尺失真，地形起伏影響幾何特征：比例尺失真，地形起伏影響v穿透特性：可以得到地面圖象穿透特性：可以得到地面圖象v散射特性：可以反映地下狀況散射特性：可以反映地下狀況不同地物的不同地物的SAR影像特征影像特征道路道路耕地耕地居民地居民地水系水系鐵路鐵路植被植被多時域圖像的判讀多時域圖像的判讀v景物的時間特性以光譜特征和空間特征表現(xiàn)景物的時間特性以光譜特征和空間特征表現(xiàn)兩個

45、時間的兩個時間的MSS圖像疊合提取洪水淹沒區(qū)范圍圖像疊合提取洪水淹沒區(qū)范圍 第五節(jié) 遙感制圖一一 遙感影像地圖遙感影像地圖1 概念：遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號來表現(xiàn)制圖對象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。按照內(nèi)容分為普通遙感影像地圖與專題遙感影像地圖。按照傳感器不同，分為航空攝影影像地圖.掃描影像地圖和雷達影像地圖.Windows Live Local（微軟地圖/ MS Virtual Earth），也是一個基于地理信息服務的地圖查詢系統(tǒng)。新版的微軟地圖美化了界面，顯得比以前漂亮了不少，另外，地圖界面也顯得更加詳實，清晰。目前的Virtual Earth仍然屬于試用版。打開MS

46、 Virtual Earth的默認主界面圖（矢量道路層）.據(jù)有關(guān)介紹，微軟的這個地圖不僅僅是衛(wèi)星圖片，還增加了鳥瞰的功能，圖片數(shù)據(jù)據(jù)說來源于高清晰航拍照片（如下圖），這樣微軟地球就能夠提供比Google Earth更高解析度和更高品質(zhì)的圖像。用戶可以把圖像放的更大，可以旋轉(zhuǎn)視圖從東西南北4各不同方向觀看地貌。這些航空照片品質(zhì)非常高，分辨率小于0.1米，視角高度距地面最小近約23米（，也就如同站在20多米的樓頂看地面的效果，立體感的效果是衛(wèi)星照片無法比擬的。幾種地圖服務軟件或系統(tǒng)中的遙感影像地圖介紹 MS Virtual Earth上的紐約街區(qū)圖（航片）GoogleEarth上有部分影像采用的q

47、uickBird的0.61m的數(shù)據(jù). 在中國,高分辨率的影像尚只局限于城市區(qū)(北京、上海等)和某些具有重要戰(zhàn)略意義的區(qū)域。在高分辨率影像的城市中,道路中的斑馬線已基本可見其輪廓NASA World Wind是NASA出的免費的影像地圖服務軟件。WorldWind功能和GoogleEarth差不多，是NASA作的全球三維GIS顯示程序。WorldWind可以把與氣象有關(guān)的最新數(shù)據(jù)顯示出來。除了顯示地球上的信息外，WorldWind還可以提供火星和月球的相關(guān)信息、MODIS災害性事件監(jiān)視和全球氣溫變化。World Wind的最高解析度可以達到每像素代表15米，影像多數(shù)為Land Sat 7衛(wèi)星數(shù)據(jù)

48、。在美國地區(qū)，城市地區(qū)的圖像分辨率與GOOLGE EARTH相一致，基本為QuickBird級遙感影像。比如美國的五角大樓，在NASA World Wind顯示的很清晰。2 2 遙感影像地圖的特點遙感影像地圖的特點豐富的信息量:沒有信息空白區(qū)域,信息量遠遠超過線劃地圖直觀形象性:直觀地反映地勢起伏,河流蜿蜒曲折的形態(tài),增加了 影像地圖的可讀性具有一定的數(shù)學基礎(chǔ):經(jīng)過投影校正和幾何校正處理后的影像地 圖,每個像元點都有自的坐標,根據(jù)比例尺與坐標網(wǎng)進行量測現(xiàn)勢性強:獲取信息快,成圖周期短,能反映制圖區(qū)域當前狀況3 3 遙感影像地圖的發(fā)展趨勢遙感影像地圖的發(fā)展趨勢電子影像地圖:以數(shù)字形式存貯,可以電

49、子計算機的輸出設(shè)備(顯示屏)恢復為影像地圖多媒體影像地圖：是電子影像地圖的發(fā)展,直觀、形象的影像信息再配以生動的聲音解說等。 立體全息影像地圖：是利用從不同角度攝影獲取的區(qū)域重疊的兩張影像，構(gòu)成像對。利用一定設(shè)備,可以看到立體全息影像 二二 常規(guī)制作遙感影像圖常規(guī)制作遙感影像圖影像地圖的設(shè)計影像地圖的設(shè)計: :根據(jù)用圖要求選擇影像地圖內(nèi)容根據(jù)用圖要求選擇影像地圖內(nèi)容, ,探討表示方法探討表示方法, ,制圖材料分析和數(shù)據(jù)制圖材料分析和數(shù)據(jù)處理處理, ,圖面配置圖面配置, ,生產(chǎn)流程、生產(chǎn)技術(shù)措施等生產(chǎn)流程、生產(chǎn)技術(shù)措施等遙感影像的選擇、處理和識別：遙感影像的選擇、處理和識別：是制圖質(zhì)量和精度的保

50、證，時相和波段的選擇是重要是制圖質(zhì)量和精度的保證，時相和波段的選擇是重要的，同時進行增強處理和除噪，并進行目視解譯的，同時進行增強處理和除噪，并進行目視解譯地理基礎(chǔ)底圖的選取地理基礎(chǔ)底圖的選取: :一般選地形圖作為地理基礎(chǔ)底圖。一般選地形圖作為地理基礎(chǔ)底圖。 基礎(chǔ)底圖比例尺和遙感制圖比例尺一致。基礎(chǔ)底圖比例尺和遙感制圖比例尺一致。影像幾何糾正：影像幾何糾正：采用地面控制點或利用地理基礎(chǔ)底圖進行糾正采用地面控制點或利用地理基礎(chǔ)底圖進行糾正制作線劃注記版：制作線劃注記版：在遙感影像圖上套合地圖基本要素，利用攝影儀進行攝影在遙感影像圖上套合地圖基本要素，利用攝影儀進行攝影遙感影象地圖的制印遙感影象地圖的制?。?三 計算機輔助遙感制圖 計算機輔助制圖是在計算機系統(tǒng)支持下，根據(jù)地圖制圖原理計算機輔助制圖是在計算機系統(tǒng)支持下，根據(jù)地圖制圖原理，應用數(shù)字圖像處理技術(shù)和數(shù)字地圖編輯加工技術(shù)，實現(xiàn)遙感影像地圖，應用數(shù)字圖像處理技術(shù)和數(shù)字地圖編輯加工技術(shù)，實現(xiàn)遙感影像地圖制作和成果表現(xiàn)的技術(shù)方法。制作和成果表現(xiàn)的技術(shù)方法。1 1、遙感影像信息選取與數(shù)字化、遙感影像信息選取與數(shù)字化選取合適時相、恰當波段與指定地