2022年遙感圖像目視解譯與制圖培訓(xùn)課程

1、第七章 遙感圖像目視解譯與制圖 遙感圖像解譯分為兩種：目視解譯：指專業(yè)人員通過直接觀察或借助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)地物信息的過程。遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯：以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支撐環(huán)境，利用模式識(shí)別技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)遙感圖像中目標(biāo)地物的各種影像特征，結(jié)合專家知識(shí)庫(kù)中目標(biāo)地物的解譯經(jīng)驗(yàn)和成像規(guī)律等知識(shí)進(jìn)行分析和推理，實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感圖像的理解，完成對(duì)遙感圖像的解譯。1目視解譯的重要性 1.目視解譯是信息社會(huì)中地學(xué)研究和遙感應(yīng)用的一項(xiàng)基本技能。遙感技術(shù)可以實(shí)時(shí)地、準(zhǔn)確地獲取資源與環(huán)境信息，如重大自然災(zāi)害信息等，可以全方位、全天候地監(jiān)測(cè)全球資源與環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供定性、定量與定位

2、的信息服務(wù)。通過目視判讀遙感圖像地理學(xué)家可以了解山川分布，研究地理環(huán)境等地質(zhì)學(xué)家可以了解地質(zhì)地貌或深大斷裂考古學(xué)家可以在荒漠中尋找古遺址和古城堡由于目視判讀需要的設(shè)備少，簡(jiǎn)單方便，可以隨時(shí)從遙感圖像中獲取許多專題信息，因此是地學(xué)工作者研究工作中必不可少的一項(xiàng)基本功。2目視解譯的重要性 2.遙感圖像處理和計(jì)算機(jī)解譯的結(jié)果，需要運(yùn)用目視解譯的方法進(jìn)行抽樣核實(shí)或檢驗(yàn)。通過目視解譯，可以核查遙感圖像處理的效果或計(jì)算機(jī)解譯的精度，查看它們是否符合地域分異規(guī)律，這是遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。忽視目視解譯在遙感圖像處理和計(jì)算機(jī)解譯中的重要作用，不了解計(jì)算機(jī)處理過程中的有關(guān)圖像的地學(xué)意義或物理意義，單

3、純強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)解譯或遙感圖像理解，有可能成為一種高水平的計(jì)算機(jī)游戲。計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，會(huì)更加迫切要求運(yùn)用目視解譯的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)指導(dǎo)遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯，從這點(diǎn)來(lái)看，目視解譯是遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯發(fā)展的基礎(chǔ)和起始點(diǎn)。3第一節(jié) 遙感圖像目視解譯原理遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征目視解譯的認(rèn)知過程4圖像是人的視覺所能感受到的一種形象化的信息。日常生活中，人們經(jīng)常能夠接觸到各種不同的圖像，如黑白照片和彩色圖像等。人從外界獲取的信息中，80以上是通過視覺獲得的。對(duì)于地表空間分布的各種物體與現(xiàn)象，遙感圖像包含的信息量遠(yuǎn)比文字描述更為豐富、直觀和完整。因此，在地學(xué)研究中人們非常注意利用遙感圖像來(lái)獲取地球表層資源與環(huán)

4、境的信息。遙感圖像目視解譯的目的是從遙感圖像中獲取需要的地學(xué)專題信息，它需要解決的問題是判讀出遙感圖像中有哪些地物，它們分布在哪里，并對(duì)其數(shù)量特征給予粗略的估計(jì)。遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征 5一、目標(biāo)地物的特征色：指目標(biāo)地物在遙感影像上的顏色，包括色調(diào)、顏色和陰影。形：指目標(biāo)地物在遙感影像上的形狀，包括形狀、紋理、大小、圖形等。位：指目標(biāo)地物在遙感影像上的空間位置，包括目標(biāo)地物分布的空間位置、相關(guān)布局等。遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征 遙感圖像中目標(biāo)地物特征是地物電磁輻射差異在遙感影像上的典型反映。按其表現(xiàn)形式的不同，目標(biāo)地物特征可以概括分為3類:6遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征色調(diào)（tone）：全色

5、遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(diào)（也叫灰度）。 如海灘的砂礫，因含水量不同，在遙感黑白像片中其色調(diào)是不同的，干燥的砂礫色調(diào)發(fā)白，而潮濕的砂礫發(fā)黑。 色調(diào)標(biāo)志是識(shí)別目標(biāo)地物的基本依據(jù)，依據(jù)色調(diào)標(biāo)志，可以區(qū)分出目標(biāo)地物。在一些情況下，還可以識(shí)別出目標(biāo)地物的屬性。例如，黑白航空像片上柏樹為主的針葉林，其色調(diào)為淺黑灰色，山毛櫸為主的闊葉林，其色調(diào)為灰白色。目標(biāo)地物與背景之間必須存在能被人的視覺所分辨出的色調(diào)差異，目標(biāo)地物才能夠被區(qū)分。7遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征北京故宮博物院與護(hù)城河之間的色調(diào)差異。8遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征顏色（colour）：是彩色遙感圖像中目標(biāo)地物識(shí)別的基本標(biāo)志。 日常生活中

6、目標(biāo)地物的顏色是地物在可見光波段對(duì)入射光選擇性吸收與反射在人眼中的主觀感受。 遙感圖像中目標(biāo)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(gè)波段合成彩色圖像，每個(gè)波段賦予的顏色可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置。按照遙感圖像與地物真實(shí)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。9遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征 假彩色圖像上地物顏色與實(shí)際地物顏色不同，它有選擇地采用不同的顏色組合，目的是突出特定的目標(biāo)物。TM4（紅）、3（綠）、2（藍(lán)）假彩色合成圖像10遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征真彩色圖像上地物顏色

7、能夠真實(shí)反映實(shí)際地物顏色特征，這符合人的認(rèn)知習(xí)慣。同一景多光譜掃描圖像的相同地物，不同波段組合可以有不同的顏色，目視判讀前需要了解圖像采用哪些波段合成，每個(gè)波段分別被賦予何種顏色。人眼具有很高的區(qū)分色彩能力，將遙感圖像賦予顏色，能夠充分顯示地物的差異，如森林及農(nóng)作物看上去同為綠色，由于存在微小色差，有經(jīng)驗(yàn)的目視解譯人員仍然能判別出樹種及作物的種類。11遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征 陰影（shadow）：是遙感圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物的影子. 根據(jù)陰影形狀、大小可判讀物體的性質(zhì)或高度，如航空像片判讀時(shí)利用陰影可以了解鐵塔及高層建筑物等的高度及結(jié)構(gòu)。陰影的長(zhǎng)度、方向和形狀受到光照射角度、方向

8、和地形起伏等影響，山脈等陰影籠罩下的樹木及建筑物往往會(huì)使目標(biāo)模糊不清，甚至丟失。 不同遙感影像中陰影的解譯是不同的，例如：側(cè)視雷達(dá)影像中目標(biāo)地物陰影由目標(biāo)阻擋雷達(dá)波束穿透而產(chǎn)生，熱紅外圖像中目標(biāo)地物陰影是由于溫度差異所形成，例如夏季中午飛機(jī)飛離機(jī)場(chǎng)不久進(jìn)行熱紅外成像，地表仍會(huì)留下飛機(jī)的陰影。1516遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征形狀（shape）：目標(biāo)地物在遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。如飛機(jī)場(chǎng)、港灣設(shè)施在遙感圖像中均具有特殊形狀。用于判讀的圖像通常多是垂直拍攝的，遙感圖像上表現(xiàn)的目標(biāo)地物形狀是頂視平面圖，它不同于我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常看到的物體形狀。由于成像方式的不同，飛行姿態(tài)的改變或者地形起伏的變化，

9、都會(huì)造成同一目標(biāo)物在圖像上呈現(xiàn)出不同的形狀。解譯時(shí)必須考慮遙感圖像的成像方式。17遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征紋理（texture）：也叫內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指遙感圖像中目標(biāo)地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。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(biāo)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，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)。20遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征大?。╯ize）：指遙感圖像上目標(biāo)物的形狀、面積與體積的度量。它是遙感圖像上測(cè)量目標(biāo)地物最重要的數(shù)量特征之一。根據(jù)物體的大小可以推斷物體的屬性，有些地物如湖泊和池塘，主

10、要依據(jù)它們的大小來(lái)區(qū)別。判讀地物大小時(shí)必須考慮圖像的比例尺。根據(jù)比例尺的大小可以計(jì)算或估算出圖像上物體所對(duì)應(yīng)的實(shí)際大小。影響圖像上物體大小的因素有地面分辨率、物體本身亮度與周圍亮度的對(duì)比關(guān)系等。21遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征位置（site）：指目標(biāo)地物分布的地點(diǎn)。目標(biāo)地物與其周圍地理環(huán)境總是存在著一定的空間聯(lián)系，并受周圍地理環(huán)境的一定制約。位置是識(shí)別目標(biāo)地物的基本特征之一，例如水田臨近溝渠。位置分為地理位置、相對(duì)位置。依據(jù)遙感圖像周框注記的地理經(jīng)緯度位置，可以推斷出區(qū)域所處的溫度帶，依據(jù)相對(duì)位置，可以為具體目標(biāo)地物解譯提供重要判據(jù)，例如位于沼澤地的土壤多數(shù)為沼澤土。2227遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)

11、別特征圖型（pattern）：目標(biāo)地物有規(guī)律的排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。例如住宅區(qū)建筑群在圖像上呈現(xiàn)的圖型，農(nóng)田與周邊的防護(hù)林構(gòu)成的圖型，以這種圖型為線索可以容易地判別出目標(biāo)物。相關(guān)布局（association）：多個(gè)目標(biāo)地物之間的空間配置關(guān)系。地面物體之間存在著密切的物質(zhì)與能量上的聯(lián)系，依據(jù)空間布局可以推斷目標(biāo)地物的屬性。例如，學(xué)校教室與運(yùn)動(dòng)操場(chǎng)，貨運(yùn)碼頭與貨物存儲(chǔ)堆放區(qū)等都是地物相關(guān)布局的實(shí)例。28遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征(總結(jié)）形狀：目標(biāo)地物在 遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。紋理：也叫內(nèi)部結(jié)構(gòu)，指遙感圖像中目標(biāo)地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。大?。褐高b感圖像上目標(biāo)物的形狀、面積與體積的度量

12、。位置：指目標(biāo)地物分布的地點(diǎn)。圖形：目標(biāo)地物有規(guī)律的排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。相關(guān)布局：多個(gè)目標(biāo)地物之間的空間配置關(guān)系。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）顏色：是彩色圖像中目標(biāo)地物識(shí)別的基本標(biāo)志。陰影：是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地物的影子。據(jù)此可判讀物體性質(zhì)或高度。36遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征地面各種目標(biāo)地物在遙感圖像中存在著不同的色、形、位的差異，構(gòu)成了可供識(shí)別的目標(biāo)地物特征。目視解譯人員依據(jù)目標(biāo)地物的特征，作為分析、解譯、理解和識(shí)別遙感圖像的基礎(chǔ)。37第二節(jié) 目視解譯的認(rèn)知過程 遙感圖像知覺形成的客觀條件遙感圖像的認(rèn)知過程38遙感圖像知覺形成的客觀條件 色調(diào)完全均一或

13、顏色完全相同的圖像是不能產(chǎn)生圖像知覺的，目視判讀遙感圖像時(shí)，只有在遙感圖像上存在著顏色差異或者色調(diào)差異時(shí)，并且這種差異能為判讀者視覺所感受，才有可能將目標(biāo)地物與背景區(qū)別開。這是圖像知覺形成的客觀條件。39遙感圖像知覺形成的客觀條件 遙感圖像上顏色差異或者色調(diào)差異達(dá)到一定程度時(shí)，目標(biāo)地物就容易與背景產(chǎn)生對(duì)比，形成形狀和紋理。遙感圖像中，不同目標(biāo)地物往往表現(xiàn)出不同的顏色或不同的色調(diào)，呈現(xiàn)出形狀與紋理的差異。目視判讀過程中，圖形知覺的持續(xù)性取決于目標(biāo)地物與背景的對(duì)比度。對(duì)比度高，地物目標(biāo)的邊界清晰，視網(wǎng)膜細(xì)胞感受的光刺激強(qiáng)，視神經(jīng)活動(dòng)處于興奮狀態(tài)，構(gòu)成圖像知覺穩(wěn)定。反之，圖形知覺易于消失。為了提高目

14、視判讀效果，人們經(jīng)常使用圖像增強(qiáng)技術(shù)來(lái)擴(kuò)大地物之間的對(duì)比差異，以便于判讀。40遙感圖像知覺形成的客觀條件 心理特點(diǎn)對(duì)遙感圖像解譯的影響同一時(shí)刻，只有一種地物是目標(biāo)地物,圖像的其余部分以目標(biāo)地物的背景出現(xiàn),此時(shí)判讀者的注意力往往集中在目標(biāo)地物上.判讀者的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)目標(biāo)地物的確認(rèn)有一定的導(dǎo)向作用,因此,不同的解譯者可能得出不同的結(jié)論.心理慣性對(duì)目標(biāo)地物的識(shí)別有一定的影響.觀察的時(shí)效性.正確辨認(rèn)目標(biāo)地物,需要一個(gè)最低限度的時(shí)間才能完成.41遙感圖像的認(rèn)知過程 遙感圖像知覺形成的客觀條件:遙感圖像存在顏色差異或色調(diào)的差異。遙感圖像顏色差異或色調(diào)的差異達(dá)到一定程度時(shí),目標(biāo)地物就容易與背景產(chǎn)生對(duì)比，形成

15、紋理和形狀.自下向上的過程圖像信息獲取、特征提取、識(shí)別證據(jù)選取。自上向下的過程特征匹配、提出假設(shè)、圖像辨識(shí)遙感圖像解譯是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)知過程，對(duì)一個(gè)目標(biāo)的識(shí)別，往往需要經(jīng)歷幾次反復(fù)判讀才能得到正確結(jié)果。概括來(lái)說，遙感圖像的認(rèn)知過程包括:42遙感圖像的認(rèn)知過程自下向上過程圖像信息獲取特征提取識(shí)別證據(jù)選取43遙感圖像的認(rèn)知過程自下向上過程圖像信息獲?。簣D像判讀過程中，人眼感受到遙感圖像中顏色、色調(diào)、形狀和紋理等信息，視網(wǎng)膜的視錐細(xì)胞及視桿細(xì)胞接受這些信息并轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng)，由視神經(jīng)傳導(dǎo)到各視覺中樞。在信息傳輸過程中，圖像的顏色、形狀和空間位置信息沿著三條獨(dú)立通道在神經(jīng)系統(tǒng)中傳輸，經(jīng)過大腦皮層的整合功能

16、，實(shí)現(xiàn)圖像信息的空間與時(shí)間精確的配位，構(gòu)成圖像的知覺。44遙感圖像的認(rèn)知過程自下向上過程特征提?。捍竽X皮層特定的功能區(qū)負(fù)責(zé)選擇性知覺的加工，進(jìn)行圖像特征提取，遙感圖像各種目標(biāo)地物特征信息會(huì)轉(zhuǎn)換成各種模式的神經(jīng)沖動(dòng)而被記錄下來(lái)，從而完成各種信息的抽取。試驗(yàn)證明，判讀者熟悉的遙感圖像，無(wú)論從什么方向去辨識(shí)目標(biāo)地物，都可以將它識(shí)別，這是因?yàn)榕凶x者掌握了圖像上不同地物特征的緣故。45遙感圖像的認(rèn)知過程自下向上過程識(shí)別證據(jù)選?。簭亩喾N特征中選取識(shí)別證據(jù)是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)知過程，其中的認(rèn)知機(jī)制有待心理學(xué)家闡明。但試驗(yàn)表明，經(jīng)常閱讀漢字的人，熟悉并掌握漢字的全局特征，就會(huì)把它作為一個(gè)單元來(lái)區(qū)別，而不再注意它的局

17、部細(xì)節(jié)特征。碰到潦草手寫體漢字，即使少掉一個(gè)筆畫，一般不會(huì)影響到人們的正確閱讀。這說明，人類認(rèn)知過程中存在著一個(gè)選取識(shí)別證據(jù)的過程。當(dāng)碰到復(fù)雜的目標(biāo)地物時(shí)，人類知覺會(huì)對(duì)多個(gè)特征進(jìn)行選擇，區(qū)分全局特征和局部特征，并把全局特征作為識(shí)別證據(jù)來(lái)指導(dǎo)圖像中目標(biāo)地物的識(shí)別。在識(shí)別證據(jù)不足時(shí)，人類也會(huì)利用各種背景知識(shí)與專業(yè)知識(shí)作為證據(jù)，指導(dǎo)目標(biāo)地物的識(shí)別。46遙感圖像的認(rèn)知過程自上向下過程特征匹配：指人腦利用記憶存儲(chǔ)中的地物類型模式與地物特征匹配的過程。地物類型模式（由地物波譜特性、紋理、形狀、大小、空間分布位置等特征構(gòu)成的地物“樣本”）是判讀者根據(jù)長(zhǎng)期解譯實(shí)踐和判讀知識(shí)學(xué)習(xí)而獲得的。在特征匹配過程中，地物

18、類型模式與目標(biāo)地物全局特征進(jìn)行相似性測(cè)量，判別其相容性或不相容性。47遙感圖像的認(rèn)知過程自上向下過程提出假設(shè)：根據(jù)特征匹配的結(jié)果，大腦會(huì)根據(jù)以往解譯實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)中得到的解譯知識(shí)，從記憶的模式庫(kù)中給出相似性最大的一種或幾種地物“樣本”作為假設(shè)，作為目標(biāo)地物可能歸屬的類型。應(yīng)當(dāng)指出，特征匹配、提出假設(shè)時(shí)，應(yīng)注意視覺表象空間的影響，這因?yàn)檫b感圖像中地物的認(rèn)知是在目視解譯者內(nèi)部的視覺表象空間進(jìn)行定位的，并按照視覺表象空間的坐標(biāo)來(lái)辨認(rèn)圖像。因此，視覺表象空間參照體系對(duì)特征匹配具有重要影響。例如，一幅山地TM假彩色圖像，一般都是西北坡是陰坡（暗色調(diào)），東南坡是陽(yáng)玻（明亮色調(diào)），從不同方向觀察，地表起伏狀

19、況是不同的，因此，沒有經(jīng)驗(yàn)的解譯者會(huì)把山脊線作為河谷。在目視解譯過程中，觀察者必須了解影像中太陽(yáng)光源的照射方向，并把它同視覺表象空間坐標(biāo)基軸配準(zhǔn)，逆著太陽(yáng)光源的照射方向觀察，才能把一幅山地TM假彩色圖像上的地貌類型準(zhǔn)確辨識(shí)48遙感圖像的認(rèn)知過程自上向下過程圖像辨識(shí)：圖像辨識(shí)是一個(gè)分析、選擇、決策的過程。在這個(gè)過程中，目視解譯者往往受到主觀期望心理作用的影響，利用大腦記憶中存儲(chǔ)的圖像模式來(lái)積極地認(rèn)識(shí)大腦給出的不同“假設(shè)”，主動(dòng)地把待識(shí)別目標(biāo)地物具有的顏色、形狀和空間位置等特征與“假設(shè)”的地物類型比較、匹配，選擇一種最相似的圖像模式作為一個(gè)參考系，當(dāng)記憶中的地物“樣本”模式與知覺中的目標(biāo)地物特征完

20、全匹配時(shí)，大腦會(huì)釋放出聯(lián)接的信息，指明目標(biāo)地物歸屬的地物“樣本”類型。49遙感圖像的認(rèn)知過程自上向下過程當(dāng)記憶的模式庫(kù)中“樣本”無(wú)法與目標(biāo)地物特征匹配時(shí)，大腦會(huì)要求視覺器官提供更多的信息，以便提取更多特征作為證據(jù)，進(jìn)行識(shí)別，這是新一輪目標(biāo)地物識(shí)別的過程。遙感圖像解譯，往往經(jīng)歷多次自下向上和自上向下的認(rèn)知過程，每次循環(huán)，都會(huì)加深對(duì)遙感圖像的理解與認(rèn)識(shí)。對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的判讀者來(lái)說，在遙感圖像上直接證據(jù)不足的情況下，他能夠靈活的運(yùn)用不同層次的背景知識(shí)與專業(yè)知識(shí)作為證據(jù)信息，對(duì)提出的假設(shè)進(jìn)行推理分析，驗(yàn)證其真?zhèn)?。?duì)初學(xué)判讀的人來(lái)說，識(shí)別“圖像上無(wú)法識(shí)別的地物”最好的辦法是到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查，在此基礎(chǔ)上建立這類

21、地物的解譯特征，并完成對(duì)這類地物的識(shí)別。50遙感圖像的認(rèn)知過程自上向下過程實(shí)踐證明：解譯專家判讀經(jīng)驗(yàn)越豐富，對(duì)判讀區(qū)域越熟悉，他識(shí)別圖像上各種地物的能力越強(qiáng)。因此，遙感圖像目視判讀必需重視圖像解譯實(shí)踐和判讀知識(shí)的積累，這是提高遙感圖像目視判讀質(zhì)量的必經(jīng)之路。對(duì)遙感圖像目視判讀認(rèn)知過程的分析，有助于指導(dǎo)遙感圖像目視解譯，也為計(jì)算機(jī)解譯中使用專家系統(tǒng)方法提供了認(rèn)知基礎(chǔ)。51遙感攝影像片的判讀遙感掃描影象的判讀微波影象的判讀(了解)目視解譯方法與基本步驟第三節(jié) 遙感圖像目視判讀 52遙感攝影像片的種類 遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志 遙感攝影像片的判讀方法一、遙感攝影像片的判讀53一、遙感攝影像片的判

22、讀1、遙感攝影像片的種類（1）可見光黑白全色像片;（2）黑白紅外像片;（3）彩色像片;（4）彩紅外像片;（5）多波段攝影像片可見光黑白像片 采用的膠片乳劑感光范圍在0.360.72 m之間，它與人眼對(duì)光的敏感范圍0.40.7m接近，像片上的明暗色調(diào)與人們?nèi)粘Ｊ煜さ恼鎸?shí)景物明暗色調(diào)近似，與真實(shí)景物相比，像片上反差稍低，加上黑白像片多為航空像片，具有高分辨率，像片上的各種目標(biāo)地物與現(xiàn)象很容易為人們判讀。54一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類（1）可見光黑白全色像片;（2）黑白紅外像片;（3）彩色像片;（4）彩紅外像片;（5）多波段攝影像片黑白紅外像片 采用的膠片乳劑對(duì)藍(lán)色、紫色、紅色和近

23、紅外光敏感。由于植被類型在近紅外波段具有較高的光譜反射率，采用紅色濾光片對(duì)紅外像片膠片曝光后，可以增強(qiáng)目標(biāo)地物與背景的反差，大大增加不同植被之間的反差。我們?cè)诤诎准t外像片上看到的地物色調(diào)，與人們?nèi)粘Ｊ煜さ恼鎸?shí)景物不同，它的明暗色調(diào)是由地物在近紅外波段反射率強(qiáng)弱所決定的。55一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類（1）可見光黑白全色像片;（2）黑白紅外像片;（3）彩色像片;（4）彩紅外像片;（5）多波段攝影像片彩色像片 采用的膠片乳劑分別對(duì)藍(lán)色、綠色和紅色敏感，彩色膠片上記錄的影像信息，經(jīng)過顯影洗印后獲得的像片能夠達(dá)到或接近天然彩色。它與人們?nèi)粘Ｊ煜さ恼鎸?shí)景物色彩非常相似，因此利用彩色像片

24、解譯要比黑白全色像片更加容易。采用航空彩色像片解譯，可以提高判讀精度，縮短解譯時(shí)間，但是一些目標(biāo)地物在可見光波段反差對(duì)比不明顯，在彩色圖像上則不易于判讀。56一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類（1）可見光黑白全色像片;（2）黑白紅外像片;（3）彩色像片;（4）彩紅外像片;（5）多波段攝影像片彩紅外像片的膠片乳劑分別對(duì)綠色、紅色和近紅外光敏感，經(jīng)過顯影洗印后獲得的彩紅外像片上各種地物顏色與人們?nèi)粘Ｊ煜さ恼鎸?shí)景物不同。原來(lái)的綠色地物被賦予藍(lán)色，原來(lái)的紅色地物被賦予綠色，反射紅外線的地物被賦予紅色。57一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的特點(diǎn)遙感攝影像片絕大部分為大

25、中比例尺像片，在像片中各種人造地物的形狀特征與圖型結(jié)構(gòu)清晰可辨，這為解譯者提供了更多的依據(jù)。遙感攝影像片絕大部分采用中心投影方式成像，對(duì)于沒有經(jīng)過正射糾正的遙感攝影像片，其邊緣分布的高聳樓房或起伏形狀的物體，其形狀會(huì)有明顯的變形。利用攝影像片僅能定性了解不同地物類型的分布，如利用攝影像片了解城市輪廓，不同建筑物分布狀況，主要道路，河流和湖泊，綠化用地和工廠分布位置，商業(yè)中心的位置等，但依據(jù)攝影像片制作城市土地利用現(xiàn)狀圖時(shí)，需要對(duì)攝影像片進(jìn)行正射糾正。58一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志 為提高攝影像片解譯精度與解譯速度，需要掌握攝影像片的解譯標(biāo)志。 解譯標(biāo)志

26、（又稱判讀標(biāo)志）是指能夠反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像各種特征，這些特征能幫助判讀者識(shí)別遙感圖像上目標(biāo)地物或現(xiàn)象。解譯標(biāo)志分為直接判讀標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志。59一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片特點(diǎn)與解譯標(biāo)志(總結(jié))（1）攝影像片的特點(diǎn)絕大部分為大中比例尺像片,各種人造地物的形狀特征與圖型結(jié)構(gòu)清晰可辨；絕大部分采用中心投影，可以看到地物的頂部輪廓。 （2）攝影像片的解譯標(biāo)志 解譯標(biāo)志又稱判讀標(biāo)志，指能夠反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像各種特征，這些特征能夠幫助判讀者識(shí)別遙感圖像上目標(biāo)地物或現(xiàn)象。 60一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志直接判讀標(biāo)志直接判讀標(biāo)志是

27、指能夠直接反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感圖像的各種特征，它包括遙感攝影像片上的色調(diào)、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖型等，解譯者利用直接解譯標(biāo)志可以直觀識(shí)別遙感像片上的目標(biāo)地物。航空攝影像片直接解譯標(biāo)志主要包括以下幾種： 形狀,61一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志形狀：形狀描述了一個(gè)目標(biāo)地物的外形與結(jié)構(gòu)。地表分布的目標(biāo)物體都具有一定的幾何形狀，根據(jù)像片上物體特有的形態(tài)特征可以判斷和識(shí)別目標(biāo)地物。在大比例尺航空像片上，人造地物一般具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界，例如樓房、道路等，自然地物往往具有不規(guī)則的外形和不規(guī)則的邊界，例如湖泊、沙丘、山地等。62一、遙感攝影

28、像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志大?。菏窃诙S空間上對(duì)目標(biāo)物體尺寸或面積的測(cè)量。在不知道像片比例尺時(shí)，比較兩個(gè)物體的相對(duì)大小有助于我們識(shí)別它們的性質(zhì)，例如單車道和多車道的街道寬度不同。如果知道了像片的比例尺，可以根據(jù)目標(biāo)地物影像的尺寸直接算出它的實(shí)際大小和分布規(guī)模，也可以利用已知目標(biāo)地物在像片上的尺寸來(lái)比較其他待識(shí)別的目標(biāo)。當(dāng)像片上線狀地物與背景反差較大時(shí)，其影像大小往往超出其按比例計(jì)算的尺寸。63一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志色調(diào)與顏色：是地物波譜在像片上的表現(xiàn)。采用不同波段和使用不同感光膠片，其色調(diào)反映的意義是不同的。如在黑白紅

29、外像片上，茂密植被表現(xiàn)為淺白色調(diào)。在可見光黑白像片中，同樣茂密的植被表現(xiàn)為灰暗色調(diào)。自然界各種顏色的物體在全色像片上表現(xiàn)為不同的色調(diào)。影像色調(diào)一般劃分為7-10級(jí)灰階。10個(gè)級(jí)別灰階分別為白、灰白、淡灰、淺灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、淺黑。黑。由于黑白航空像片上影響地物色調(diào)變化的因素很多，如太陽(yáng)入射角和像片洗印情況等，判讀時(shí)往往不是根據(jù)地物色調(diào)的分級(jí)來(lái)識(shí)別地物，而是根據(jù)各地物間色調(diào)的相對(duì)差異來(lái)區(qū)別地物的。64一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志在目視解譯中，人對(duì)顏色的分辨率遠(yuǎn)高于對(duì)色調(diào)的分辨率。試驗(yàn)表明，人眼只能分辨十幾種灰度，但能夠辨別出120多種顏色。因此，對(duì)

30、于人眼來(lái)說，彩色像片的信息量高于黑白像片。在彩色像片上，不同地物可以表現(xiàn)為不同顏色的差異，也可以表現(xiàn)為色彩深淺（純度）的差異。例如，彩色航空像片上，正常的針葉林呈深綠色，枯萎的植被則呈現(xiàn)為黃綠色。但由于人眼與傳感器的光譜響應(yīng)的差別以及其他因素的影響，真彩色圖像也存在彩色失真現(xiàn)象。此外不同種類的彩色圖像上，同一種目標(biāo)地物的顏色也會(huì)不同。例如，針葉林在真彩色像片上表現(xiàn)為綠色，但在彩紅外像片上則表現(xiàn)為紅到品紅的顏色。65一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志陰影：是像片上陽(yáng)光被地物遮擋產(chǎn)生的影子。陰影在像片上表現(xiàn)為地物背光面形成的深色或黑色的色調(diào)。在航空像片上陰影分為兩

31、種：本影和落影。本影是地物未被陽(yáng)光直接照射到的部分在像片上的構(gòu)像，本影有助于地物獲得立體感，如汽車的背光部分或低太陽(yáng)角下的建筑物。落影是陽(yáng)光直接照射物體時(shí)，物體投在地面上的影子在像片上的構(gòu)像，如高架橋投在地面上的陰影。落影可以顯示出物體的側(cè)面形狀，但在陰影內(nèi)的地物，會(huì)因陰影的存在而影響到人們對(duì)它的識(shí)別。地物的陰影，隨著太陽(yáng)的方位角和高度角變化而變化，因此地物陰影因時(shí)因地而異。66一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志陰影：是像片上陽(yáng)光被 地物遮擋產(chǎn)生的影子。這張分辨率為1m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

32、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。67一、遙感攝影像片的判讀2001年9月12日2001年9月15日68一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志紋理：是通過色調(diào)或顏色變化表現(xiàn)的細(xì)紋或細(xì)小的圖案，這種細(xì)紋或細(xì)小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)。像片上的紋理可以揭示出目標(biāo)地物的細(xì)部結(jié)構(gòu)或內(nèi)部細(xì)小的物體。目標(biāo)地物的紋理特征與航空像片的比例尺有關(guān)。在大比例尺像片上，可顯示出一個(gè)個(gè)樹冠的紋理，據(jù)此可區(qū)分不同的樹。而在比例尺較小的像片上，則表現(xiàn)為由一系列樹冠的頂部構(gòu)成的整個(gè)森林的紋理。同一個(gè)目標(biāo)地物在不同太陽(yáng)高度角下，也會(huì)具有不同的紋理

33、特征。如黃土高原丘陵溝壑區(qū)，在太陽(yáng)高度角很大時(shí)，地表紋理比較平滑，在太陽(yáng)高度角很小時(shí)，地表紋理比較粗糙。69一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志紋理：70一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志圖型：是目標(biāo)地物以一定規(guī)律排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。圖型是一個(gè)綜合性解譯標(biāo)志，它由形狀、大小、色調(diào)、紋理等影像特征組合而成。人工地物往往具有某種特殊的圖型。例如多個(gè)建筑物有序排列構(gòu)成的街區(qū)，由教室、操場(chǎng)和跑道構(gòu)成的學(xué)校，它們都具有一定的整體圖型。自然界中，一些地物也具有特定的圖型，如水系有樹枝狀、羽毛狀和格網(wǎng)狀等多種圖型，它們綜合反映了流域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造

34、和水文特征。地物的圖型揭示了不同地物之間的內(nèi)在聯(lián)系，也為解譯者識(shí)別這些地物提供了依據(jù)。71一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志圖型：72一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志攝影像片的解譯標(biāo)志位置：指目標(biāo)地物在空間分布的地點(diǎn)。目標(biāo)地物的位置與它的環(huán)境密切相關(guān)，據(jù)此可以識(shí)別一些目標(biāo)地物或現(xiàn)象。如農(nóng)田與水渠之間的位置，根據(jù)農(nóng)田與水渠的相對(duì)位置可以判斷該農(nóng)田為水澆地、水田或旱地。位置與相關(guān)地物的聯(lián)系可以作為判斷推理的依據(jù)之一，如一條道路在河一側(cè)中斷，又在河另一側(cè)出現(xiàn)并延伸到遠(yuǎn)方，據(jù)此可以推測(cè)此處為徒涉場(chǎng)或渡口。73一、遙感攝影像片的判讀直接判讀標(biāo)志(總結(jié))

35、形狀：人造地物具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界，自然地物具有不規(guī)則的外形和規(guī)則的邊界。大?。翰恢辣壤邥r(shí)，可以比較兩個(gè)物體的相對(duì)大??；已知比例尺，可直接算出地物的實(shí)際大小和分布規(guī)模。陰影：本影：是地物未被太陽(yáng)照射到的部分在像片上的構(gòu)像。有助于獲得地物的立體感。落影：是陽(yáng)光直接照射物體時(shí)，物體投在地面上的影子在像片上的構(gòu)像。色調(diào)與顏色：是地物波譜在像片上的表現(xiàn)。在黑白像片上，據(jù)地物間色調(diào)的相對(duì)差異區(qū)分地物。 在彩色像片上據(jù)地物不同顏色的差異或色彩深淺的差異來(lái)識(shí)別地物。紋理：通過色調(diào)或顏色變化表現(xiàn)的細(xì)紋或細(xì)小的圖案。這種細(xì)紋或細(xì)小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)?？山沂镜匚锏募?xì)部結(jié)

36、構(gòu)或內(nèi)部細(xì)小的物體。圖型：是目標(biāo)地物以一定規(guī)律排列而成的圖型結(jié)構(gòu)。揭示了不同地物間的內(nèi)在聯(lián)系。位置：指目標(biāo)地物在空間分布的地點(diǎn)。74一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志間接解譯標(biāo)志1.定義:間接解譯標(biāo)志是指能夠間接反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感圖像的各種特征，借助它可以推斷與某地物屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象。2.遙感攝影像片上經(jīng)常用到的間接解譯標(biāo)志有： 目標(biāo)地物與其相關(guān)指示特征：例如，像片上河流邊灘、沙嘴和心灘的形態(tài)特征是確定河流流向的間接解譯標(biāo)志。像片上呈線狀延伸的陡立三角面地形，是推斷地質(zhì)斷層存在的間接標(biāo)志。 地物與環(huán)境的關(guān)系：“植物是自然界的一面鏡子”，可以根據(jù)有代表性的植物類型推斷

37、當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，例如寒溫帶針葉林的存在說明該地區(qū)屬于寒溫帶氣候。 目標(biāo)地物與成像時(shí)間的關(guān)系：了解成像時(shí)間，有助于對(duì)目標(biāo)地物的識(shí)別。例如，東部季風(fēng)區(qū)夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季節(jié)變化，河流與水庫(kù)的水位也有季節(jié)變化。間接判讀標(biāo)志因地域和專業(yè)而異。建立和運(yùn)用各種間接判讀標(biāo)志，一般需要有一定的專業(yè)知識(shí)和判讀經(jīng)驗(yàn)。熟悉和掌握遙感攝影像片特點(diǎn)與解譯標(biāo)志，對(duì)遙感攝影像片的判讀大有幫助。75一、遙感攝影像片的判讀間接判讀標(biāo)志(總結(jié)) 指能夠間接反映和表現(xiàn)地物信息的遙感圖像的各種特征，借助它可推斷與某地物屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象。包括:目標(biāo)地物與其相關(guān)指示特征 地物及與環(huán)境的關(guān)系 目標(biāo)地物與成像時(shí)

38、間的關(guān)系76一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯彩色像片與彩紅外像片解譯熱紅外像片的解譯77一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯可見光黑白像片和黑白紅外像片上，目標(biāo)地物的形狀和色調(diào)是識(shí)別地物的主要標(biāo)志。由于人類習(xí)慣在可見光條件下觀察地物，因此，可見光黑白像片上各種地物比較容易識(shí)別。黑白像片識(shí)別與解譯的規(guī)律是：可見光范圍內(nèi)反射率高的地物，在航空像片（正片）上呈現(xiàn)淡白色調(diào)，反射率低的地物，在像片上呈現(xiàn)暗灰色調(diào)，如水泥路面呈現(xiàn)灰白色，而湖泊中的水體呈現(xiàn)深暗色。加上可見光黑白像片多數(shù)為大比例尺像片，地物形狀特征明顯，形狀特

39、征與色調(diào)特征等多種解譯標(biāo)志綜合使用，可以提高目標(biāo)地物的正確識(shí)別率。78一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯黑白紅外像片上地物色調(diào)深淺的解釋不同于可見光黑白像片。在可見光黑白像片上，茂密植被的顏色為暗灰色，但在黑白紅外像片上為淺灰色，這是因?yàn)橹参锏娜~子在近紅外具有強(qiáng)烈反射的特點(diǎn)。各種植被類型或植物處在不同的生長(zhǎng)階段或受不同環(huán)境的影響，其近紅外線反射強(qiáng)度不同，在黑白紅外像片上表現(xiàn)的明暗程度也不同，根據(jù)像片色調(diào)差異可以區(qū)分出不同的植被類型。物體在近紅外波段的反射率高低決定了在黑白紅外像片上影像色調(diào)的深淺，例如水體在近紅外波段具有高的吸收率，很低的反射率，因此在

40、黑白紅外像片上呈現(xiàn)深灰色或灰黑色。同樣是道路，水泥路面反射率高，影像色調(diào)淺，柏油路面反射率低，影像色調(diào)深。農(nóng)田土壤含水量的多寡，可以通過影像色調(diào)的深淺反映出來(lái)，含水量多，影像色調(diào)呈現(xiàn)暗灰色，含水量少，影像色調(diào)呈現(xiàn)灰白色。由于大氣散射、吸收對(duì)紅外波段攝影影響小，霧、煙塵對(duì)紅外波段影響也小，利用紅外攝影進(jìn)行土地資源調(diào)查、洪水災(zāi)害評(píng)估，軍事偵察是十分有效的。79一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法彩色像片與彩紅外像片解譯遙感彩色像片基本反映了地物的天然色彩，地物類型間的細(xì)微差異可以通過色彩的變化表現(xiàn)出來(lái)，如清澈的水體呈現(xiàn)藍(lán)綠色，而含有淤泥的水體為淺綠色。彩色像片上的豐富色彩提供了比可見光黑白

41、像片更多的信息，其形狀特征的識(shí)別類似于可見光黑白像片。利用彩色像片判讀比可見光黑白像片更加容易，也可以獲得更多的信息。80一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法彩色像片與彩紅外像片解譯由于受到大氣散射與吸收的影響，在航空攝影高度相同的條件下，彩色攝影信息損失量遠(yuǎn)大于彩紅外攝影，并且隨著航攝高度增加，其損失的信息量也在加大，因此航空遙感中廣泛使用彩色紅外攝影，彩紅外像片可以應(yīng)用在許多領(lǐng)域。例如，正常生長(zhǎng)的植物在0.68 微米處附近反射率曲線有一段陡峭的上升，高反射率曲線落在近紅外波段。在同一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中，正常生長(zhǎng)的綠色植物在彩色紅外像片上呈紅色，受到蟲害的植物，在植被的光譜特征上會(huì)有不同的

42、反映。在蟲害初期，人眼還看不出植被異?，F(xiàn)象時(shí)，在彩色紅外像片上卻已顯示出病變的色彩。彩紅外像片上遭受病蟲害的植物顯現(xiàn)為暗紅色，嚴(yán)重的甚至達(dá)到淺青色。81一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法彩色像片與彩紅外像片解譯彩色紅外像片在識(shí)別偽裝方面也有突出的功用。地球表面的各種地物，諸如土地、森林、農(nóng)作物、房屋、道路、河流，它們?cè)诳梢姽馀c近紅外波段都以自身的特性反射電磁波，因此它們具有不同的光譜特征。例如，采用綠色植物進(jìn)行偽裝的物體，其光譜特征與植被不同，在近紅外像片上則呈紫紅色，披蓋綠色偽裝物的目標(biāo)地物在像片中呈藍(lán)色，而正常的植被則呈現(xiàn)紅色。因此，根據(jù)地物的光譜特征，容易區(qū)分出正常生長(zhǎng)的植物和

43、用植物偽裝的目標(biāo)地物。82一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法彩色像片與彩紅外像片解譯彩色紅外像片判讀時(shí)，應(yīng)遵循的步驟：了解彩色紅外攝影感光材料的特性和成像原理；熟悉各種地物在可見光和近紅外光波段的反射光譜特性；建立地物的反射光譜特性與像片假彩色的對(duì)應(yīng)關(guān)系；建立彩紅外像片其他判讀標(biāo)志；遵循遙感解譯步驟與方法對(duì)彩紅外像片進(jìn)行解譯。83一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法彩色像片與彩紅外像片解譯應(yīng)注意：在彩色紅外像片上，植物的葉子因反射紅外線而呈現(xiàn)為紅色。各種植被類型或植物處在不同的生長(zhǎng)階段或受不同環(huán)境的影響，其光譜特性不同，因而在彩色紅外像片上紅色的深淺程度不同。如生長(zhǎng)正常的針葉

44、林顏色為紅色到品紅色，枯萎的植被呈現(xiàn)暗紅色，即將枯死的植被呈現(xiàn)青色。水體污染、泥沙和水深等因素都對(duì)像片上水體的顏色產(chǎn)生影響，例如富營(yíng)養(yǎng)化的水體呈現(xiàn)棕褐色至暗紅色，含有泥沙或淤泥的水體呈現(xiàn)青色至淺藍(lán)色，清潔的淺水呈青藍(lán)色，水體很深并且潔凈時(shí)呈現(xiàn)深藍(lán)到暗黑色。因此，必須根據(jù)地面實(shí)際調(diào)查建立各種地物的判讀標(biāo)志，在判讀中要考慮環(huán)境等多種因素的影響。84一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法熱紅外像片的解譯 地物具有反射、透射和發(fā)射電磁波的能力。在3.5-5.5微米和8-14微米熱紅外區(qū)間上，有兩個(gè)重要的大氣窗口，遙感器透過大氣窗口可以探測(cè)地物表面發(fā)射的電磁波輻射，因此，熱紅外圖像的成像原理不同于

45、可見光和近紅外像片。熱紅外像片記錄了地物發(fā)射熱紅外線的強(qiáng)度。地物本身具有熱輻射特性，各種地物熱輻射強(qiáng)度不同，在像片上具有不同的色調(diào)和形狀構(gòu)像，這是識(shí)別熱紅外像片地物類型的重要標(biāo)志。85一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 色調(diào)：是地物亮度溫度的構(gòu)像。判讀熱紅外像片時(shí)，關(guān)鍵是要細(xì)致區(qū)分影像色調(diào)的差異。影像的不同灰度表征了地物不同的輻射特征。影像正片上深色調(diào)代表地物熱輻射能力弱，淺色調(diào)代表地物熱輻射能力強(qiáng)。各種地物熱輻射狀況的不同，在影像上形成了深淺不同的色調(diào)，這是判別地物的基礎(chǔ)。86一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 形狀與大小：

46、熱紅外探測(cè)器檢測(cè)到物體溫度與背景溫度存在差異時(shí)，就能在影像上構(gòu)成物體的“熱分布”形狀。山區(qū)河流在白天拍攝的熱紅外像片上，呈現(xiàn)暗灰色調(diào)，這因?yàn)樗w熱容量大，增溫慢，周圍丘陵和山地增溫快，成為一個(gè)熱輻射區(qū)域。但對(duì)于夜間拍攝的山區(qū)河流，由于河水熱容量大、散熱慢，河流成為一個(gè)熱輻射帶，在熱紅外像片上為灰白色的飄帶。由于河水表面熱輻射特性基本相同，這個(gè)灰白色的飄帶的形狀基本反映了河流的形狀特征。一般說來(lái)，物體的“熱分布”形狀不是它的真正形狀（例如，高溫目標(biāo)的熱擴(kuò)散可導(dǎo)致物體形狀擴(kuò)大變形），除非物體表面熱輻射能力處處相同。白天夜間87一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志地物

47、大?。旱匚锏男螤詈蜔彷椛涮匦杂绊懳矬w在熱紅外像片上的尺寸。當(dāng)高溫物體與背景具有明顯熱輻射差異時(shí)，即使很小的物體，如正在運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、高溫噴氣管、較小的火源，都可以在熱紅外像片上表現(xiàn)出來(lái)。由于高溫物體向外輻射熱源，因此其在影像中的大小往往比實(shí)際尺寸要大。但地物與背景之間溫差很小時(shí)，地物的大小不易辨識(shí)。88一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志陰影：熱紅外影像上的陰影是目標(biāo)地物與背景之間輻射差異造成的，可分為冷陰影和暖陰影兩種。例如，在烈日下飛機(jī)停放在飛機(jī)場(chǎng)，飛機(jī)遮擋了陽(yáng)光直射，飛機(jī)下面被遮擋的地面與陽(yáng)光直射的停機(jī)場(chǎng)接收的太陽(yáng)輻射不同，它們發(fā)射的熱輻射強(qiáng)度也不同。當(dāng)飛

48、機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)時(shí)，高溫?zé)釟饬鳑_出，在地面留下很強(qiáng)的熱輻射。飛機(jī)起飛后對(duì)機(jī)場(chǎng)進(jìn)行熱紅外攝影，可以在像片上看到飛機(jī)噴氣尾流在地面形成的噴霧狀白色調(diào)陰影（熱陰影），以及飛機(jī)在地面上留下的黯黑色輪廓（冷陰影）。熱紅外像片上的軍事目標(biāo)陰影在軍事偵察上是十分有價(jià)值的。89一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法熱紅外像片的解譯(總結(jié))色調(diào):地面溫度的構(gòu)像.形狀:被探測(cè)地物與背景溫度差異形成”熱分布”形狀.大小:地物的形狀和熱輻射特性影響影象的尺寸.陰影:目標(biāo)地物與背景之間的輻射差異造成陰影90一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法根據(jù)熱紅外影像解譯標(biāo)志，可以識(shí)別不同的地物。水體與道路：在白天熱紅外

49、像片上，由于水體具有良好的傳熱性，一般呈暗色調(diào)。相比之下，道路在影像上呈淺灰色至白色，這因?yàn)闃?gòu)成道路的水泥、瀝青等建筑材料，白天接受了大量太陽(yáng)熱能，又很快轉(zhuǎn)換為熱輻射的緣故。午夜以后獲取的熱紅外像片，河流、湖泊等水體在影像上呈淺灰色至灰白色，而道路呈現(xiàn)暗黑色調(diào)，這因?yàn)樗w熱容量大，散熱慢，而道路在夜間散熱快。在無(wú)法知道熱紅外像片是在白天或夜間拍攝時(shí)，可以憑借水體與道路的色調(diào)和形狀來(lái)判斷。白天熱紅外像片中，道路呈現(xiàn)亮色調(diào)，并可以看到道路兩側(cè)比較平直，有時(shí)還可以看到道路上的車輛。夜晚熱紅外像片中，河流呈現(xiàn)亮色調(diào)，并可以看到水體具有不規(guī)則的彎曲邊界。91一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法根

50、據(jù)熱紅外影像解譯標(biāo)志，可以識(shí)別不同的地物。樹林與草地：白天的熱紅外影像上，樹林呈暗灰至灰黑色。這是因?yàn)樵诎滋?，樹葉表面存在水汽蒸騰，降低了樹葉表面溫度，使樹葉的溫度比裸露地面的溫度低。夜晚，樹木在熱紅外影像上多呈淺灰色調(diào)，有時(shí)呈灰白色，這是因?yàn)闃淞指采w下的地面熱輻射使樹冠增溫。草地在夜晚熱紅外像片上呈黑色調(diào)或暗灰色調(diào)，這是因?yàn)橐归g草類很快地散發(fā)熱量而冷卻的緣故。92一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法根據(jù)熱紅外影像解譯標(biāo)志，可以識(shí)別不同的地物。土壤：熱紅外影像上土壤含水量不同，其色調(diào)也不同。在午夜后拍攝的熱紅外影像中，土壤含水量高，呈現(xiàn)灰色或灰白色調(diào)，土壤含水量低呈現(xiàn)暗灰色或深灰色，這

51、因?yàn)樗w的熱容量大，在夜間熱紅外輻射也強(qiáng)。93一、遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀方法據(jù)有關(guān)研究，夜間的熱紅外航空像片比白天的解譯效果要好，黎明前的熱紅外像片效果最佳，這因?yàn)橐归g不受太陽(yáng)輻射的干擾，熱紅外像片上色調(diào)差異主要取決于地物的溫度和輻射熱紅外線的能力。應(yīng)當(dāng)指出，天氣狀況對(duì)自然地物色調(diào)特征會(huì)造成一定影響。例如，連續(xù)的陰天，使得地物之間溫差大大減小，不同地物的差異難以在熱紅外影像上反映出來(lái)。大風(fēng)會(huì)使物體表面熱量散失，溫度下降，地物色調(diào)特征不明顯，或產(chǎn)生地物熱影像位移等現(xiàn)象。相比之下，具有人工熱源的人造地物，例如海洋上行駛的客輪，受氣象條件的影響較小，其熱成像比較穩(wěn)定。目前，一些地球衛(wèi)星

52、也提供熱紅外遙感影像，其判讀方法類似熱紅外航空像片，但影像分辨率低于熱紅外航空像片。94二、遙感掃描影像的判讀常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)遙感掃描影像特征與解譯方法95二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用MSS影像：TM影像：SPOT影像：96二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用MSS各波段的應(yīng)用為多光譜掃描儀（MultiSpectralScanner）獲取的影像。第一顆至第三顆地球衛(wèi)星（Landsat）上，反束光導(dǎo)管（RBV）攝像機(jī)獲取的三個(gè)波段攝影像片分別稱為第1、23波段，多光譜掃描儀獲取的4個(gè)波段為4、5、6、7波段（兩個(gè)波段為可見光波段，

53、兩個(gè)波段為近紅外波段）。第4、5顆星上多光譜掃描儀獲取的4個(gè)波段掃描影像后重新被分別命名為1、2、3、4波段。97二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用MSS各波段的應(yīng)用第4波段為綠色波段，對(duì)水體有一定透射能力，在清潔的水體中透射深度可達(dá)10-20 m，可以判讀淺水地形和近海海水泥沙。由于植被在綠色波段有一個(gè)次反射峰，可以探測(cè)健康植被綠色反射率。第5波段為紅色波段，可用于城市研究，對(duì)道路、大型建筑工地、砂礫場(chǎng)和采礦區(qū)反映明顯。對(duì)海水中的泥沙流、河流中的懸浮物質(zhì)與河水渾濁度有明顯反映?？蓞^(qū)分沼澤地和沙地，可以利用植物綠色素吸收率進(jìn)行植物分類。98二、遙感掃描影像的判讀1、常

54、見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用MSS各波段的應(yīng)用第6波段為近紅外波段，植被在此波段有強(qiáng)烈反射峰，可區(qū)分健康與病蟲害植被。水體在此波段上具有強(qiáng)烈吸收作用，水體呈暗黑色，含水量大的土壤為深色調(diào)，含水量少的土壤色調(diào)較淺，水體與濕地反映明顯。第7波段也為近紅外波段，植被在此波段有強(qiáng)烈反射峰，可用來(lái)測(cè)定生物量和監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)。水體吸收率高，水體和濕地色調(diào)更深，海陸界線清晰。該波段還可用于地質(zhì)研究，劃出大型地質(zhì)體的邊界，區(qū)分規(guī)模較大的構(gòu)造形跡或巖體。99二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用TM影像為專題繪圖儀（ThematicMapper）獲取的圖像。從Landsat-4起，發(fā)射的

55、衛(wèi)星上加裝了TM來(lái)獲取地球表層信息。TM在光譜分辨率、輻射分辨率和地面分辨率方面都比MSS圖像有較大改進(jìn)。在光譜分辨率方面，它增加了藍(lán)色波段、短波紅外波段和熱紅外波段。遙感器設(shè)計(jì)制造人員根據(jù)MSS數(shù)據(jù)使用的經(jīng)驗(yàn)與光譜適用范圍研究結(jié)果，TM在波長(zhǎng)范圍與光譜位置上都作了調(diào)整。在輻射分辨率方面，TM采用雙向掃描，改進(jìn)了輻射測(cè)量精度，以256級(jí)輻射亮度來(lái)描述不同地物的光譜特性，一些在MSS中無(wú)法覺察出的地物電磁波輻射中的細(xì)小變化，現(xiàn)在可以在TM波段內(nèi)觀測(cè)到。在地面分辨率方面，TM瞬間視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)的地面分辨率為30 m（第6波段為120米）。100二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)

56、用SPOT圖像SPOT遙感影像產(chǎn)品包括：1A級(jí)產(chǎn)品，包括70mm膠片、HDDT（高密度數(shù)字磁帶）、CCT（計(jì)算機(jī)兼容磁帶）和CD-ROM（光盤）上記錄的影像數(shù)據(jù)，這種產(chǎn)品沒有進(jìn)行任何輻射與幾何糾正，為SPOT數(shù)據(jù)的即時(shí)產(chǎn)品。1B級(jí)產(chǎn)品，包括24mm膠片、HDDT、CCD、CD-ROM為載體的影像數(shù)據(jù)，這種產(chǎn)品對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了輻射與幾何糾正。2級(jí)產(chǎn)品，包括24mrn膠片、采用HDDT和CD-ROM記錄的影像數(shù)據(jù)，采用69個(gè)地面控制點(diǎn)對(duì)每景圖像做了幾何精糾正，并且把遙感影像變換到某種地圖投影上，例如UTM投影。3級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行了正射糾正，通過控制點(diǎn)可以對(duì)相同地區(qū)兩幅影像進(jìn)行匹配。101二、遙感掃描影像

57、的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用SPOT圖像主要應(yīng)用領(lǐng)域SPOT衛(wèi)星的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)自然資源分布，特別是監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)和礦產(chǎn)資源，觀測(cè)植被生長(zhǎng)狀態(tài)與農(nóng)田含水量等項(xiàng)，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行估產(chǎn)，了解城市建設(shè)與城市土地利用狀況等。各個(gè)波段主要應(yīng)用領(lǐng)域：第一波段為綠色波段，該波段以葉綠素反射曲線的次高峰（0.55微米）為中點(diǎn)，可區(qū)分植被類型和評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì)，對(duì)水體有一定的穿透深度，在干凈水域能夠穿透1020 m的深度，可以區(qū)分人造地物類型。第二波段為紅色波段，該波段與MSS第5波段和TM第3波段很接近，在晴朗天氣下，該波段的大氣透過率約為90，是葉綠素反射曲線的低谷區(qū)，據(jù)此可以識(shí)別農(nóng)作物類型，對(duì)城市

58、道路、大型建筑工地反映明顯，可用于地質(zhì)解譯，辨識(shí)石油帶、巖石與礦物等。102二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用SPOT圖像主要應(yīng)用領(lǐng)域第三波段為近紅外波段，分別與MSS第7波段和TM第4波段接近。在晴朗天氣下，該波段的大氣透過率約為95，是葉綠素反射率曲線的強(qiáng)反射率區(qū)。據(jù)此可以監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)，區(qū)分植被類型。在灰度圖像上植被表現(xiàn)為淺白色調(diào)，干凈水域的水面反射率為1，水面呈黑色或者暗黑的色調(diào)，該波段圖像可繪制水體邊界。含水量大的土壤呈現(xiàn)深灰或暗黑色，含水量小的土壤呈現(xiàn)灰白色調(diào)，可用來(lái)探測(cè)土壤含水量。第四波段為短波紅外波段，這是SPOT新增加的一個(gè)波段，用于探測(cè)植物含水量及土

59、壤濕度，區(qū)別云與雪。SPOT全色波段，該波段的地面分辨率為10m，可用于調(diào)查城市土地利用現(xiàn)狀、區(qū)分城市主要干道、識(shí)別大型建筑物，了解都市發(fā)展?fàn)顩r，據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市總體規(guī)劃中調(diào)查土地利用現(xiàn)狀，購(gòu)買SPOT影像的費(fèi)用僅僅是航空攝影費(fèi)用的10%，可節(jié)約投入成本。103二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用 遙感掃描影像特征 1）宏觀綜合概括性強(qiáng)：空間分辨率越低，對(duì)地面景觀概括性越強(qiáng)，對(duì)景物細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力越差。 2）信息量豐富：遙感掃描影像采用多波段記錄地物的電磁波信息，每個(gè)波段都提供了豐富的信息。 3）動(dòng)態(tài)觀測(cè)：資源衛(wèi)星進(jìn)入太空，就一刻不停地繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，以一定周期重復(fù)掃描地球表面，并

60、及時(shí)向地面發(fā)送最新所獲掃描影像。104二、遙感掃描影像的判讀2、遙感掃描影像特征與解譯方法遙感掃描影像的判讀，要遵循“先圖外、后圖內(nèi)，先整體、后局部，勤對(duì)比，多分析”的原則?！跋葓D外、后圖內(nèi)”是指遙感掃描影像判讀時(shí)，首先要了解影像圖框外提供的各種信息，即：圖像覆蓋的區(qū)域及其所處的地理位置；影像比例尺；影像重疊符號(hào)；影像注記；影像灰階。了解圖外相關(guān)信息后，再對(duì)影像進(jìn)行判讀。判讀時(shí)遵循“先整體，后局部”的原則，作整體的觀察，了解各種地理環(huán)境要素在空間上的聯(lián)系，綜合分析目標(biāo)地物與周圍環(huán)境的關(guān)系。鑒于多光譜掃描影像可以同時(shí)獲取多個(gè)波段的掃描圖像，因此，必須遵循“勤對(duì)比，多分析”判讀原則，在判讀過程中進(jìn)