第5章遙感數(shù)據(jù)的信息提取

1、第五章 遙感數(shù)據(jù)的信息提取 1 1 信息提取的原理和方法信息提取的原理和方法 2 2 航空像片的信息提取航空像片的信息提取 3 3 衛(wèi)星像片的信息提取衛(wèi)星像片的信息提取 4 4 遙感影像地圖遙感影像地圖1 1 信息提取的原理和方法信息提取的原理和方法n遙感圖像中目標(biāo)地物的特征是地物電磁波的輻射差異遙感圖像中目標(biāo)地物的特征是地物電磁波的輻射差異在遙感影像上的反映。在遙感影像上的反映。n依據(jù)遙感圖像上的地物特征，識(shí)別地物類(lèi)型、性質(zhì)、依據(jù)遙感圖像上的地物特征，識(shí)別地物類(lèi)型、性質(zhì)、空間位置、形狀、大小等屬性的過(guò)程叫信息提取。空間位置、形狀、大小等屬性的過(guò)程叫信息提取。n信息提取的方法有：信息提取的方法

2、有：v目視判讀法：是目前常用的方法。目視判讀法：是目前常用的方法。v計(jì)算機(jī)分類(lèi)法：有監(jiān)督分類(lèi)、非監(jiān)督分類(lèi)、模式識(shí)計(jì)算機(jī)分類(lèi)法：有監(jiān)督分類(lèi)、非監(jiān)督分類(lèi)、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)、分形分類(lèi)、模糊分類(lèi)、人工智別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)、分形分類(lèi)、模糊分類(lèi)、人工智能等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法。能等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法。遙感圖象的解譯特征遙感圖象的解譯特征判讀標(biāo)志判讀標(biāo)志：又稱(chēng)解譯標(biāo)志，它是指：又稱(chēng)解譯標(biāo)志，它是指能夠反映目標(biāo)地物信息的遙感影像的能夠反映目標(biāo)地物信息的遙感影像的各種特征，這些特征能幫助判讀者識(shí)各種特征，這些特征能幫助判讀者識(shí)別遙感影像上目標(biāo)地物或現(xiàn)象別遙感影像上目標(biāo)地物或現(xiàn)象。直接判讀標(biāo)志直接判讀標(biāo)志：指能夠直

3、接反映和表指能夠直接反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像的各種特征?，F(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像的各種特征。如目標(biāo)地物的大小、形狀、色調(diào)、如目標(biāo)地物的大小、形狀、色調(diào)、 陰影、陰影、紋理、圖型、位置及與周?chē)年P(guān)系。紋理、圖型、位置及與周?chē)年P(guān)系。間接判讀標(biāo)志：間接判讀標(biāo)志：指能夠間接反映和表現(xiàn)指能夠間接反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像的各種特征，借目標(biāo)地物信息的遙感影像的各種特征，借助它可以推斷與目標(biāo)的屬性相關(guān)的其他現(xiàn)助它可以推斷與目標(biāo)的屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象。象。直接判讀標(biāo)志直接判讀標(biāo)志 ：v色調(diào)色調(diào)/色彩：判讀前通過(guò)反差調(diào)整和彩色增強(qiáng)后，成為色彩：判讀前通過(guò)反差調(diào)整和彩色增強(qiáng)后，成為目視判讀的重要標(biāo)志

4、。目視判讀的重要標(biāo)志。v形狀：是目視判讀最直觀(guān)的標(biāo)志。形狀：是目視判讀最直觀(guān)的標(biāo)志。v大?。焊鶕?jù)地物間的相對(duì)大小，區(qū)分地物。大小：根據(jù)地物間的相對(duì)大小，區(qū)分地物。v陰影：可判讀地物的高度，但也遮擋部分地物信息。陰影：可判讀地物的高度，但也遮擋部分地物信息。v組合圖案：當(dāng)?shù)匚镙^小時(shí)，在影像上表現(xiàn)為紋理，即某組合圖案：當(dāng)?shù)匚镙^小時(shí)，在影像上表現(xiàn)為紋理，即某種地物類(lèi)型有規(guī)律的重復(fù)出現(xiàn)。如農(nóng)田、森林。種地物類(lèi)型有規(guī)律的重復(fù)出現(xiàn)。如農(nóng)田、森林。 Tone 色調(diào) Shape形狀 Size 大小Texture 紋理 Shadow陰影陰影 目視判讀的方法目視判讀的方法 v直接判讀法：依據(jù)判讀標(biāo)志，直接識(shí)別地物

5、屬性。直接判讀法：依據(jù)判讀標(biāo)志，直接識(shí)別地物屬性。v對(duì)比分析法：與該地區(qū)已知的資料對(duì)比，或與實(shí)地對(duì)比對(duì)比分析法：與該地區(qū)已知的資料對(duì)比，或與實(shí)地對(duì)比而識(shí)別地物屬性；或通過(guò)對(duì)遙感圖像不同波段、不同時(shí)而識(shí)別地物屬性；或通過(guò)對(duì)遙感圖像不同波段、不同時(shí)相的對(duì)比分析，識(shí)別地物的性質(zhì)和發(fā)展變化規(guī)律。相的對(duì)比分析，識(shí)別地物的性質(zhì)和發(fā)展變化規(guī)律。v邏輯推理法：根據(jù)地學(xué)規(guī)律，分析地物之間的內(nèi)在必然邏輯推理法：根據(jù)地學(xué)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。分布規(guī)律，由某種地物推斷出另一種地物的存在及屬性。如由植被類(lèi)型可推斷出土壤的類(lèi)型，根據(jù)建筑密度可判如由植被類(lèi)型可推斷出土

6、壤的類(lèi)型，根據(jù)建筑密度可判斷人口規(guī)模等。斷人口規(guī)模等。目 視 解 譯 一 般 程 序類(lèi) 型 轉(zhuǎn) 繪 與 制 圖詳 細(xì) 解 譯地 面 實(shí) 況 調(diào) 查預(yù) 解 譯建 立 解 譯 標(biāo) 志分 析 已 知 專(zhuān) 業(yè) 資 料了 解 影 像 的 輔 助 信 息(1)(1)了解影像的輔助信息：了解影像的輔助信息：即即熟悉獲取影像的平臺(tái)、遙感器，熟悉獲取影像的平臺(tái)、遙感器，成像方式，成像日期、季節(jié)，成像方式，成像日期、季節(jié)，影像的比例尺，空間分辨率，影像的比例尺，空間分辨率，彩色合成方案等。彩色合成方案等。 2)2)分析已知專(zhuān)業(yè)資料：分析已知專(zhuān)業(yè)資料：目視解目視解譯的最基本方法是從譯的最基本方法是從“已知已知”到到

7、“未知未知”，所謂，所謂“已知已知”就就是已有相關(guān)資料或解譯者已掌是已有相關(guān)資料或解譯者已掌握的地面實(shí)況，將這些地面實(shí)握的地面實(shí)況，將這些地面實(shí)況資料與影像對(duì)應(yīng)分析，以確況資料與影像對(duì)應(yīng)分析，以確認(rèn)二者之間的關(guān)系。認(rèn)二者之間的關(guān)系。 (3)(3)建立解譯標(biāo)志：建立解譯標(biāo)志：根據(jù)影像根據(jù)影像特征，即形狀、大小、陰影、特征，即形狀、大小、陰影、色調(diào)、顏色、紋理、圖案、位色調(diào)、顏色、紋理、圖案、位置和布局建立起影像和實(shí)地目置和布局建立起影像和實(shí)地目標(biāo)物之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。標(biāo)物之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 目視判讀的步驟目視判讀的步驟2 2 航空像片的信息提取航空像片的信息提取n航空像片一般用攝影的方法獲得，航高在航

8、空像片一般用攝影的方法獲得，航高在10km以?xún)?nèi)的以?xún)?nèi)的對(duì)流層。對(duì)流層。n目前常用的航空像片類(lèi)型為彩色紅外像片。目前常用的航空像片類(lèi)型為彩色紅外像片。n航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判讀法和對(duì)航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判讀法和對(duì)比分析法。比分析法。n一般依據(jù)航片上地物的形狀和色彩就可判讀地物屬性。一般依據(jù)航片上地物的形狀和色彩就可判讀地物屬性。n航空像片主要應(yīng)用在城市遙感中。航空像片主要應(yīng)用在城市遙感中。一、判讀標(biāo)志一、判讀標(biāo)志n航片判讀：根據(jù)像片上反映的地物影像識(shí)別地物的性質(zhì)航片判讀：根據(jù)像片上反映的地物影像識(shí)別地物的性質(zhì)和數(shù)量特征，并研究其分布和發(fā)生發(fā)展的規(guī)律。和數(shù)量特征

9、，并研究其分布和發(fā)生發(fā)展的規(guī)律。n判讀的標(biāo)志：判讀的標(biāo)志： 形狀；形狀； 大??；大小； 色調(diào)色調(diào)/顏色；顏色； 影陰；影陰； 組合圖案組合圖案/紋理結(jié)構(gòu)。紋理結(jié)構(gòu)。2 2 航空像片的信息提取航空像片的信息提取二、居民地和道路的判讀二、居民地和道路的判讀n城市居民地的判讀特點(diǎn)：房屋稠密，面積較大，建筑物城市居民地的判讀特點(diǎn)：房屋稠密，面積較大，建筑物排列整齊，能判讀建筑物的形狀、高度和周邊環(huán)境。排列整齊，能判讀建筑物的形狀、高度和周邊環(huán)境。n農(nóng)村居民地的判讀特點(diǎn)：小而分散，有農(nóng)田包圍，能判農(nóng)村居民地的判讀特點(diǎn)：小而分散，有農(nóng)田包圍，能判讀居民地的外形和面積及通向居民地的道路。讀居民地的外形和面積

10、及通向居民地的道路。道路的判讀特點(diǎn)：線(xiàn)狀分布，色調(diào)較亮。道路的判讀特點(diǎn)：線(xiàn)狀分布，色調(diào)較亮。2 2 航空像片的信息提取航空像片的信息提取三、水體的判讀三、水體的判讀n河流判讀：界線(xiàn)明顯、彎曲自然、寬窄不一的條帶狀。河流判讀：界線(xiàn)明顯、彎曲自然、寬窄不一的條帶狀。能判讀流向、河寬、流速、橋梁、碼頭等附屬物。能判讀流向、河寬、流速、橋梁、碼頭等附屬物。n湖泊的判讀：輪廓明顯的形狀、色調(diào)較暗。能判讀其形湖泊的判讀：輪廓明顯的形狀、色調(diào)較暗。能判讀其形狀、面積。狀、面積。海域的判讀：能清晰地判讀出海岸線(xiàn)、潮侵地帶、高潮、海域的判讀：能清晰地判讀出海岸線(xiàn)、潮侵地帶、高潮、低潮位置。低潮位置。2 2 航空

11、像片的信息提取航空像片的信息提取 四、四、 地貌的判讀地貌的判讀 利用航片能判讀地貌的類(lèi)型、形態(tài)。如流水地貌、利用航片能判讀地貌的類(lèi)型、形態(tài)。如流水地貌、冰川地貌、風(fēng)沙地貌、黃土地貌、火山地貌等。冰川地貌、風(fēng)沙地貌、黃土地貌、火山地貌等。五、植被的判讀五、植被的判讀n判讀標(biāo)志為：色調(diào)判讀標(biāo)志為：色調(diào)/色彩和紋理結(jié)構(gòu)。色彩和紋理結(jié)構(gòu)。n紋理結(jié)構(gòu)：細(xì)小地物在影像上構(gòu)成的組合圖案。地物的紋理結(jié)構(gòu)：細(xì)小地物在影像上構(gòu)成的組合圖案。地物的性質(zhì)不同，組合圖案也不同，以此來(lái)判讀地物群體的性性質(zhì)不同，組合圖案也不同，以此來(lái)判讀地物群體的性質(zhì)。質(zhì)。n以判讀植物群落為主。以判讀植物群落為主。2 2 航空像片的信息

12、提取航空像片的信息提取 內(nèi)容：內(nèi)容： 按判讀標(biāo)志解譯所給的航片，區(qū)分出居民地、農(nóng)田按判讀標(biāo)志解譯所給的航片，區(qū)分出居民地、農(nóng)田類(lèi)型、河流、流向、道路等地表覆蓋類(lèi)型，理解判讀標(biāo)類(lèi)型、河流、流向、道路等地表覆蓋類(lèi)型，理解判讀標(biāo)志的含義，初步掌握?qǐng)D像識(shí)別的方法。志的含義，初步掌握?qǐng)D像識(shí)別的方法。3 3 衛(wèi)星圖像的信息提取衛(wèi)星圖像的信息提取q衛(wèi)星遙感以多波段為主，判讀前先進(jìn)行彩色增強(qiáng)處理，衛(wèi)星遙感以多波段為主，判讀前先進(jìn)行彩色增強(qiáng)處理，提高目視判讀的分辨率。提高目視判讀的分辨率。q判讀方法主要是對(duì)比分析和地物紋理特征。判讀方法主要是對(duì)比分析和地物紋理特征。q高分辨率的衛(wèi)星遙感圖像彩色合成后，與航空像片

13、的判高分辨率的衛(wèi)星遙感圖像彩色合成后，與航空像片的判讀方法類(lèi)似。如讀方法類(lèi)似。如IKONOS，QuickBird。一、一、LandsatLandsat衛(wèi)星圖像特征衛(wèi)星圖像特征光譜特性：由于各種地物組成的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、理化光譜特性：由于各種地物組成的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)的差異，導(dǎo)致不同的地物對(duì)電磁波的反射存在著差性質(zhì)的差異，導(dǎo)致不同的地物對(duì)電磁波的反射存在著差異，并且致使地物的熱輻射性質(zhì)也不完全相同。同一地異，并且致使地物的熱輻射性質(zhì)也不完全相同。同一地物在不同的波譜段，其反射的電磁波與熱輻射也有差異。物在不同的波譜段，其反射的電磁波與熱輻射也有差異。反映在圖像上為：相同地物在不同波譜段的

14、圖像上色調(diào)反映在圖像上為：相同地物在不同波譜段的圖像上色調(diào)會(huì)不同。這叫做地物的光譜效應(yīng)。會(huì)不同。這叫做地物的光譜效應(yīng)。nMSS的光譜效應(yīng)。的光譜效應(yīng)。vMSS4：0.50.6m，對(duì)水體有一定的透視能力，能，對(duì)水體有一定的透視能力，能判讀出水下地形。判讀出水下地形。3 3 衛(wèi)星像片的信息提取衛(wèi)星像片的信息提取vMSS5：0.60.7m，對(duì)水體有一定的透視能力，對(duì)，對(duì)水體有一定的透視能力，對(duì)海水中的泥沙流、河流中的懸浮物有明顯的反映；能區(qū)海水中的泥沙流、河流中的懸浮物有明顯的反映；能區(qū)分死樹(shù)和活樹(shù)，活樹(shù)色調(diào)較深。分死樹(shù)和活樹(shù)，活樹(shù)色調(diào)較深。vMSS6：0.70.8m，水體為暗色，對(duì)地物的濕度有，水

15、體為暗色，對(duì)地物的濕度有明顯反映；能反映植物的健康狀況。明顯反映；能反映植物的健康狀況。vMSS7：0.81.1m，與，與MSS6相似，但水體更黑，相似，但水體更黑，濕地色調(diào)更黑；能明顯區(qū)分植物的健康狀況。濕地色調(diào)更黑；能明顯區(qū)分植物的健康狀況。vMSS8：10.412.6m，反映地物的熱輻射性質(zhì)。地，反映地物的熱輻射性質(zhì)。地表溫度高，熱輻射就強(qiáng)，色調(diào)就淺。表溫度高，熱輻射就強(qiáng)，色調(diào)就淺。TM的光譜效應(yīng)的光譜效應(yīng)nTM1對(duì)水體有較強(qiáng)的透視能力。對(duì)水體有較強(qiáng)的透視能力。nTM2-TM4與與MSS4-MSS6相似。相似。nTM5，TM7屬于近紅外波段，對(duì)巖石有明顯的區(qū)分能屬于近紅外波段，對(duì)巖石有明

16、顯的區(qū)分能力，對(duì)植物也有明顯的反映，屬于反射峰值。力，對(duì)植物也有明顯的反映，屬于反射峰值。nTM6與與MSS8相同。相同。ETM+的光譜特性的光譜特性q除除PAN波段外，其余與波段外，其余與TM相同。相同?？臻g分辨率空間分辨率n空間分辨率：是指陸地衛(wèi)星成像時(shí)的地面采樣大小，在空間分辨率：是指陸地衛(wèi)星成像時(shí)的地面采樣大小，在圖像上就稱(chēng)為像元，是圖像的最小成像單元。圖像上就稱(chēng)為像元，是圖像的最小成像單元。n MSS4-MSS7 79 mn MSS8 240 mn TM1-TM5，TM7 30 mn TM6 120 mn ETM6 60 mn PAN 15 m二、水體判讀二、水體判讀n水體在衛(wèi)星圖像

17、上要較其他地物容易判讀。水體在衛(wèi)星圖像上要較其他地物容易判讀。n尤其在近紅外波段的影像上，由于水體對(duì)近紅外的強(qiáng)烈尤其在近紅外波段的影像上，由于水體對(duì)近紅外的強(qiáng)烈吸收，水體為黑色，與周?chē)匚锏慕缦藓芮宄Ｎ?，水體為黑色，與周?chē)匚锏慕缦藓芮宄?。n湖、河、海以其外部形態(tài)，很容易區(qū)別。湖、河、海以其外部形態(tài)，很容易區(qū)別。n水中的泥沙含量等狀況，在可見(jiàn)光短波影像上有顯示。水中的泥沙含量等狀況，在可見(jiàn)光短波影像上有顯示。一般水淺或含沙量大的色調(diào)淺。一般水淺或含沙量大的色調(diào)淺。水體明顯易判的特點(diǎn)，常作為其他地物定點(diǎn)定位的標(biāo)志。水體明顯易判的特點(diǎn)，常作為其他地物定點(diǎn)定位的標(biāo)志。3 3 衛(wèi)星像片的信息提取衛(wèi)

18、星像片的信息提取三、地貌的判讀三、地貌的判讀n地貌在衛(wèi)星圖像判讀時(shí)是較為直觀(guān)的要素。地貌在衛(wèi)星圖像判讀時(shí)是較為直觀(guān)的要素。n衛(wèi)星圖像的比例尺小，能反映大的地貌形態(tài)特征，如平衛(wèi)星圖像的比例尺小，能反映大的地貌形態(tài)特征，如平原、山地、丘陵。原、山地、丘陵。n能判讀主要的地貌類(lèi)型及范圍，如風(fēng)沙地貌、黃土地貌、能判讀主要的地貌類(lèi)型及范圍，如風(fēng)沙地貌、黃土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。3 3 衛(wèi)星像片的信息提取衛(wèi)星像片的信息提取四、植被的判讀四、植被的判讀n衛(wèi)星圖像上，植被是群體的特征，不能反映個(gè)體的形態(tài)，衛(wèi)星圖像上，植被是群體的特征，不能反映個(gè)體的形態(tài)，只能判讀

19、出植被的類(lèi)型、生長(zhǎng)狀況、分布范圍。只能判讀出植被的類(lèi)型、生長(zhǎng)狀況、分布范圍。n植被類(lèi)型的判讀要依據(jù)紋理結(jié)構(gòu)和色調(diào)，并要有該地植植被類(lèi)型的判讀要依據(jù)紋理結(jié)構(gòu)和色調(diào)，并要有該地植物群落組成和植被分類(lèi)圖等資料，要經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查和驗(yàn)物群落組成和植被分類(lèi)圖等資料，要經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查和驗(yàn)證。證。植被的判讀一般要用多波段合成的圖像，如標(biāo)準(zhǔn)假彩色植被的判讀一般要用多波段合成的圖像，如標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成圖像。在該圖像上植被為紅色。合成圖像。在該圖像上植被為紅色。五、城鎮(zhèn)與道路的判讀五、城鎮(zhèn)與道路的判讀n城鎮(zhèn)的光譜是建筑物和水泥下墊面的綜合反映，與周?chē)擎?zhèn)的光譜是建筑物和水泥下墊面的綜合反映，與周?chē)h(huán)境的反差較大，能判讀出

20、城鎮(zhèn)的外形和面積。環(huán)境的反差較大，能判讀出城鎮(zhèn)的外形和面積。n城鎮(zhèn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的判讀，取決于圖像的分辨率。城鎮(zhèn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的判讀，取決于圖像的分辨率。道路呈長(zhǎng)條狀，故提高了分辨率，一般能判讀出形態(tài)和道路呈長(zhǎng)條狀，故提高了分辨率，一般能判讀出形態(tài)和長(zhǎng)度，區(qū)分道路的等級(jí)。長(zhǎng)度，區(qū)分道路的等級(jí)。3 3 衛(wèi)星像片的信息提取衛(wèi)星像片的信息提取六、土地覆蓋與土地利用的判讀六、土地覆蓋與土地利用的判讀n土地覆蓋與土地利用的含義大同小異。土地覆蓋與土地利用的含義大同小異。n圖像反映出來(lái)的是地表覆蓋狀況，該狀況的類(lèi)型根據(jù)土圖像反映出來(lái)的是地表覆蓋狀況，該狀況的類(lèi)型根據(jù)土地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)而定。地分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)而定。n我國(guó)土地分類(lèi)

21、：一級(jí)大類(lèi)統(tǒng)一，二級(jí)各地確定。我國(guó)土地分類(lèi)：一級(jí)大類(lèi)統(tǒng)一，二級(jí)各地確定。n一級(jí)類(lèi)型：耕地一級(jí)類(lèi)型：耕地林地林地草地草地園地園地居住用地居住用地工礦工礦用地用地交通用地交通用地水域水域特殊用地特殊用地難利用地。難利用地。3 3 衛(wèi)星像片的信息提取衛(wèi)星像片的信息提取遙感圖像的計(jì)算機(jī)解譯遙感圖像的計(jì)算機(jī)解譯n4.1 4.1 分類(lèi)的原理和步驟分類(lèi)的原理和步驟n4.2 4.2 非監(jiān)督分類(lèi)非監(jiān)督分類(lèi)n4.3 4.3 監(jiān)督分類(lèi)監(jiān)督分類(lèi)n4.4 4.4 圖像分類(lèi)的有關(guān)問(wèn)題圖像分類(lèi)的有關(guān)問(wèn)題 目視判讀分類(lèi)所依據(jù)的是影像色調(diào)和目視判讀分類(lèi)所依據(jù)的是影像色調(diào)和幾何特征等解譯標(biāo)志幾何特征等解譯標(biāo)志, ,而計(jì)算機(jī)分類(lèi)的

22、對(duì)而計(jì)算機(jī)分類(lèi)的對(duì)象是數(shù)字圖像象是數(shù)字圖像, ,地物的所有特征都是通過(guò)地物的所有特征都是通過(guò)數(shù)字化的灰度值反映出來(lái)的數(shù)字化的灰度值反映出來(lái)的, ,因此因此, , 計(jì)算計(jì)算機(jī)分類(lèi)是建立在對(duì)圖像像元灰度值的統(tǒng)機(jī)分類(lèi)是建立在對(duì)圖像像元灰度值的統(tǒng)計(jì)、運(yùn)算、對(duì)比和歸納基礎(chǔ)上進(jìn)行的。計(jì)、運(yùn)算、對(duì)比和歸納基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 遙感圖像計(jì)算機(jī)分類(lèi)是基于數(shù)字圖遙感圖像計(jì)算機(jī)分類(lèi)是基于數(shù)字圖像中所反映的同類(lèi)地物的光譜相似性和像中所反映的同類(lèi)地物的光譜相似性和異類(lèi)地物的光譜差異性進(jìn)行的。異類(lèi)地物的光譜差異性進(jìn)行的。 分類(lèi)原理分類(lèi)原理: :( (一一) )分類(lèi)預(yù)處理分類(lèi)預(yù)處理( (二二) ) 特征選擇特征選擇( (三三)

23、) 分類(lèi)分類(lèi)( (四四) ) 分類(lèi)后處理分類(lèi)后處理( (五五) ) 專(zhuān)題圖制作專(zhuān)題圖制作分類(lèi)步驟分類(lèi)步驟: : 4.2 4.2非監(jiān)督分類(lèi)非監(jiān)督分類(lèi)1 1、非監(jiān)督分類(lèi)的概念：、非監(jiān)督分類(lèi)的概念：非監(jiān)督分類(lèi)的前提非監(jiān)督分類(lèi)的前提是假定遙感影像上的同是假定遙感影像上的同類(lèi)物體在同樣條件下具有相同的光譜信息特征。類(lèi)物體在同樣條件下具有相同的光譜信息特征。非監(jiān)督分類(lèi)方法不必對(duì)影像地物獲取先驗(yàn)知識(shí)非監(jiān)督分類(lèi)方法不必對(duì)影像地物獲取先驗(yàn)知識(shí), ,僅依靠影像上不同類(lèi)地物光譜信息僅依靠影像上不同類(lèi)地物光譜信息( (或紋理信息或紋理信息) )進(jìn)行特征提取進(jìn)行特征提取, ,再統(tǒng)計(jì)特征的差別來(lái)達(dá)到分類(lèi)的再統(tǒng)計(jì)特征的差別

24、來(lái)達(dá)到分類(lèi)的目的目的, ,最后對(duì)巳分出的各個(gè)類(lèi)別的實(shí)際屬性進(jìn)行最后對(duì)巳分出的各個(gè)類(lèi)別的實(shí)際屬性進(jìn)行確認(rèn)確認(rèn)。2 2、非監(jiān)督分類(lèi)方法：、非監(jiān)督分類(lèi)方法：主要采用聚類(lèi)分析方法主要采用聚類(lèi)分析方法, ,聚類(lèi)是把一聚類(lèi)是把一組像素按照相似性歸成若干類(lèi)別組像素按照相似性歸成若干類(lèi)別, ,即即“物物以類(lèi)聚以類(lèi)聚”。它的目的是使得屬于同一類(lèi)別。它的目的是使得屬于同一類(lèi)別的像素之間的距離盡可能的小而不同類(lèi)別的像素之間的距離盡可能的小而不同類(lèi)別上的像素間的距離盡可能的大。其常用方上的像素間的距離盡可能的大。其常用方法如下法如下: :(1) (1) 分級(jí)集群法分級(jí)集群法(Hierarchical clusteri

25、ng) (Hierarchical clustering) (2) (2) 動(dòng)態(tài)聚類(lèi)法動(dòng)態(tài)聚類(lèi)法ISODATAISODATA方法在動(dòng)態(tài)聚類(lèi)法中具有代表性。方法在動(dòng)態(tài)聚類(lèi)法中具有代表性。 4.3 .3 監(jiān)督分類(lèi)監(jiān)督分類(lèi)1 1、監(jiān)督分類(lèi)的概念：、監(jiān)督分類(lèi)的概念： 首先需要從研究區(qū)域選取有代表性的訓(xùn)練場(chǎng)首先需要從研究區(qū)域選取有代表性的訓(xùn)練場(chǎng)地作為樣本。根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的樣本地作為樣本。根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的樣本, ,通過(guò)通過(guò)選擇特征參數(shù)選擇特征參數(shù)( (如像素亮度均值、差等如像素亮度均值、差等),),建立判建立判別函數(shù)別函數(shù), ,據(jù)此對(duì)樣本像元進(jìn)行分類(lèi)據(jù)此對(duì)樣本像元進(jìn)行分類(lèi), ,依據(jù)樣本類(lèi)別依據(jù)樣本

26、類(lèi)別的特征來(lái)識(shí)別非樣本像元的歸屬類(lèi)別。的特征來(lái)識(shí)別非樣本像元的歸屬類(lèi)別。 監(jiān)督分類(lèi)包括利用訓(xùn)練區(qū)樣本建立判別函數(shù)的監(jiān)督分類(lèi)包括利用訓(xùn)練區(qū)樣本建立判別函數(shù)的“學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)”過(guò)程和把待分像元代入判別函數(shù)進(jìn)行判過(guò)程和把待分像元代入判別函數(shù)進(jìn)行判別的過(guò)程。別的過(guò)程。監(jiān)督分類(lèi)對(duì)訓(xùn)練場(chǎng)地的選取具有一定要求監(jiān)督分類(lèi)對(duì)訓(xùn)練場(chǎng)地的選取具有一定要求: : 訓(xùn)練場(chǎng)地所包含的樣本在種類(lèi)上要與待分區(qū)訓(xùn)練場(chǎng)地所包含的樣本在種類(lèi)上要與待分區(qū)域的類(lèi)別一致。訓(xùn)練樣本應(yīng)在各類(lèi)目標(biāo)地物面積域的類(lèi)別一致。訓(xùn)練樣本應(yīng)在各類(lèi)目標(biāo)地物面積較大的中心選取較大的中心選取, , 這樣才有代表性。如果采用最這樣才有代表性。如果采用最大似然法大似然法,

27、 ,分類(lèi)要求各變量正態(tài)分布分類(lèi)要求各變量正態(tài)分布, , 因此訓(xùn)練因此訓(xùn)練樣本應(yīng)盡量滿(mǎn)足這一要求。樣本應(yīng)盡量滿(mǎn)足這一要求。 2 2、監(jiān)督分類(lèi)中常用的具體分類(lèi)方法、監(jiān)督分類(lèi)中常用的具體分類(lèi)方法: (1)(1) 最小距離分類(lèi)法最小距離分類(lèi)法 (2) (2) 多級(jí)切割分類(lèi)法多級(jí)切割分類(lèi)法 (3) (3) 特征曲線(xiàn)窗口法特征曲線(xiàn)窗口法 (4) (4) 最大似然比分類(lèi)法最大似然比分類(lèi)法3. 監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)方法比較監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)方法比較監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)的監(jiān)督分類(lèi)和非監(jiān)督分類(lèi)的根本區(qū)別點(diǎn)在于根本區(qū)別點(diǎn)在于是否利用訓(xùn)練是否利用訓(xùn)練場(chǎng)地來(lái)獲取先驗(yàn)的類(lèi)別知識(shí)場(chǎng)地來(lái)獲取先驗(yàn)的類(lèi)別知識(shí), ,監(jiān)督分類(lèi)根據(jù)訓(xùn)練場(chǎng)提供的監(jiān)督分類(lèi)根據(jù)訓(xùn)練場(chǎng)提供的樣本選擇特征參數(shù)樣本選擇特征參數(shù), ,建立判別函數(shù)建立判別函數(shù), ,對(duì)待分類(lèi)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)。對(duì)待分類(lèi)點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)。因此因此, ,訓(xùn)練場(chǎng)地選擇是監(jiān)督分類(lèi)的關(guān)鍵。由于訓(xùn)練場(chǎng)地要訓(xùn)練場(chǎng)地選擇是監(jiān)督分類(lèi)的關(guān)鍵。由于訓(xùn)練場(chǎng)地要求有代表性求有代表性, , 訓(xùn)練樣本的選擇要考慮到地物光譜特征訓(xùn)練樣本的選擇要考慮到地物光譜特征, ,樣樣本數(shù)目要能滿(mǎn)足分類(lèi)的要求本數(shù)目要能滿(mǎn)足分類(lèi)的要求, ,有時(shí)這些