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文檔簡介
第五章遙感圖像目視解譯與制圖2022/11/51南京大學地理與海洋科學學院第五章遙感圖像目視解譯與制圖2022/11/11南京大學地第五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地物信息的過程。遙感圖像計算機解譯:以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境,利用模式識別技術與人工智能技術相結合,根據(jù)遙感圖像中目標地物的各種影像特征,結合專家知識庫中目標地物的解譯經驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理,實現(xiàn)對遙感圖像的理解,完成對遙感圖像的解譯。第五章遙感圖像目視解譯與制圖遙感圖像解譯分為兩種2一、目標地物的特征
概述:遙感圖像中目標地物特征是地物電磁輻射差異在遙感影像上的典型反應。按照其表現(xiàn)形式的不同,目標地物特征可以概括為“色、形、位”三大類:色:指目標地物在遙感影像上的顏色,包括色調、顏色和陰影。形:指目標地物在遙感影像上的形狀,包括形狀、紋理、大小、圖形等。位:指目標地物在遙感影像上的空間位置,包括目標地物分布的空間位置、相關布局等。第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理一、目標地物的特征概述:遙感圖像中目標地物3二、目標地物識別特征色調:全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(也叫灰度)顏色:是彩色圖像中目標地物識別的基本標志。陰影:是圖像上光束被地物遮擋而產生的地物的影子。據(jù)此可判讀物體性質或高度。形狀:目標地物在遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。紋理:也叫內部結構,指遙感圖像中目標地物內部色調有規(guī)則變化造成的影像結構。大?。褐高b感圖像上目標物的形狀、面積與體積的度量。位置:指目標地物分布的地點。圖形:目標地物有規(guī)律的排列而成的圖形結構。相關布局:多個目標地物之間的空間配置關系第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理二、目標地物識別特征色調:全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫4南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件5南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件6南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件7目視解譯元素——色調和顏色目視解譯元素——色調和顏色8目視解譯元素——色調和顏色GreenbandRedbandNIRband目視解譯元素——色調和顏色GreenbandRedban9ElementsofImageInterpretation-ShapeElementsofImageInterpretati10南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件11南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件12南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件13目視解譯元素——大小目視解譯元素——大小14南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件15目視解譯元素——紋理目視解譯元素——紋理16目視解譯元素——圖形目視解譯元素——圖形17南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件18南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件19南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件20目視解譯元素——位置和相關布局目視解譯元素——位置和相關布局21南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件22南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件23南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件24目視解譯元素——陰影目視解譯元素——陰影25目視解譯元素——Height和Depth目視解譯元素——Height和Depth26南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件27南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件28南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件29南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件30南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件31三、目視解譯的生理與心理基礎心理特點對遙感圖像解譯的影響同一時刻,只有一種地物是目標地物,圖像的其余部分以目標地物的背景出現(xiàn),此時判讀者的注意力往往集中在目標地物上.判讀者的知識和經驗對目標地物的確認有一定的導向作用,因此,不同的解譯者可能得出不同的結論.心理慣性對目標地物的識別有一定的影響.觀察的時效性.正確辨認目標地物,需要一個最低限度的時間才能完成.第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理三、目視解譯的生理與心理基礎心理特點對遙感圖像解譯的影響第一32三、目視解譯的認知過程
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的差異。遙感圖像顏色差異或色調的差異達到一定程度時,目標地物就容易與背景產生對比,形成紋理和形狀。遙感圖像解譯是一個復雜的認知過程,對一個目標的識別,往往需要經歷幾次反復判讀才能得出正確結果。遙感圖像的認知過程可分為兩種:自下向上的過程圖像信息獲取、特征提取、識別證據(jù)選取。自上向下的過程特征匹配、提出假設、圖像辨識。第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理三、目視解譯的認知過程遙感圖像知覺形成的客觀條件:遙感圖33一、遙感攝影像片的判讀二、遙感掃描影像的判讀三、微波影像的判讀四、目視解譯方法與基本步驟第二節(jié)遙感圖像目視解譯基礎一、遙感攝影像片的判讀第二節(jié)遙感圖像目視解譯基礎34一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類(1)可見光黑白像片:0.36~0.72μm(2)紅外黑白像片:0.4~1.1μm(3)多波段彩色合成像片:0.4~0.76μm一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類35一、遙感攝影像片的判讀
2、遙感攝影像片特點與解譯標志(1)攝影像的特點片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構清晰可辨;絕大部分采用中心投影,可以看到地物的頂部輪廓。(2)攝影像片的解譯標志
解譯標志又稱判讀標志,指能夠反映和表現(xiàn)目標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別遙感圖像上目標地物或現(xiàn)象。一、遙感攝影像片的判讀2、遙感攝影像片特點與解譯標志(1)36直接判讀標志形狀: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,可以比較兩個物體的相對大小;已知比例尺,可直接算出地物的實際大小和分布規(guī)模。陰影:本影:是地物未被太陽照射到的部分在像片上的構像。有助于獲得地物的立體感。落影:是陽光直接照射物體時,物體投在地面上的影子在像片上的構像。色調與顏色:是地物波譜在像片上的表現(xiàn)。在黑白像片上,據(jù)地物間色調的相對差異區(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識別地物。直接判讀標志形狀:人造地物具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界,自37紋理:通過色調或顏色變化表現(xiàn)的細紋或細小的圖案。這種細紋或細小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復出現(xiàn)??山沂镜匚锏募毑拷Y構或內部細小的物體。圖型:是目標地物以一定規(guī)律排列而成的圖型結構。揭示了不同地物間的內在聯(lián)系。位置:指目標地物在空間分布的地點。直接判讀標志紋理:通過色調或顏色變化表現(xiàn)的細紋或細小的圖案。這種細紋或細38間接解譯標志
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的其他現(xiàn)象。目標地物與其相關指示特征
河流邊灘、沙嘴和心灘與河流流向地物及與環(huán)境的關系
地帶性植被與氣候帶目標地物與成像時間的關系
土壤含水量、水庫、河流水位與季節(jié)的變化間接解譯標志指能夠間接反映和表現(xiàn)地物信息的遙感圖像的各39一、遙感攝影像片的判讀可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯:形狀與色調彩色像片與彩紅外像片解譯:色彩、形狀彩色紅外像片在識別偽裝方面有突出的功用,如正常生長植物與用植物偽裝目標地物的識別。熱紅外像片的解譯色調:地面溫度的構像.形狀:被探測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:目標地物與背景之間的輻射差異造成陰影.
3、遙感攝影像片的判讀方法一、遙感攝影像片的判讀可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯:形狀40
彩色像片和彩色紅外像片的比較:
彩色像片基本反應地物的天然色彩,地物類型間的細微差異可以通過色彩的變化表現(xiàn)出來;但是在航空遙感中彩紅外攝影使用比較廣泛,能克服大氣散射和吸收的影響,信息損失量小彩色像片和彩色紅外像片的比較:彩色像片基本反應地物的41一、遙感攝影像片的判讀一、遙感攝影像片的判讀42判讀標志:色彩、大小、形狀、陰影、位置等。水體:A植被:B1、B2建筑:C1、C2道路:D彩紅外像片目視判讀一、遙感攝影像片的判讀判讀標志:色彩、大小、形狀、陰影、位置等。彩紅外像片目視判讀431.居民地和道路的判讀城市居民地的判讀特點: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。農村居民地的判讀特點:小而分散,有農田包圍,能判讀居民地的外形和面積及通向居民地的道路。道路的判讀特點:線狀分布,色調較亮。實習:居民地和道路的判讀。一、遙感攝影像片的判讀一、遙感攝影像片的判讀44農村居民點的判讀農村居民點的判讀45城市居民點的判讀城市居民點的判讀46城市居民點的判讀城市居民點的判讀47道路的判讀道路的判讀482.水體的判讀河流判讀:界線明顯、彎曲自然、寬窄不一的條帶狀。能判讀流向、河寬、橋梁、碼頭等附屬物。湖泊的判讀:輪廓明顯的形狀、色調較暗。能判讀其形狀、面積。海域的判讀:能清晰地判讀出海岸線、潮侵地帶、高潮、低潮位置。一、遙感攝影像片的判讀2.水體的判讀一、遙感攝影像片的判讀49河流的判讀河流的判讀50
3.地貌的判讀利用航片能判讀地貌的類型、形態(tài)。如流水地貌、冰川地貌、風沙地貌、黃土地貌、火山地貌等。一、遙感攝影像片的判讀3.地貌的判讀一、遙感攝影像片的判讀514.植被的判讀判讀標志為:色調/色彩和紋理結構。紋理結構:細小地物在影像上構成的組合圖案。地物的性質不同,組合圖案也不同,以此來判讀地物群體的性質。以判讀植物群落為主。一、遙感攝影像片的判讀4.植被的判讀一、遙感攝影像片的判讀525.航空像片的立體觀察立體觀察的原理:什么是立體觀察:用肉眼或借助光學儀器(立體鏡),對有一定重疊率的像對進行觀察,可以獲得地物和地形的光學立體模型,稱為像片的立體觀察。眼睛觀察立體的原理:(1)眼睛的結構:相當于一架能自動調節(jié)焦距和光圈的攝像機。(2)立體的形成:取決于雙眼觀察。一、遙感攝影像片的判讀5.航空像片的立體觀察一、遙感攝影像片的判讀536.判讀步驟首先,將航空像對置于立體鏡下,像對的基線應與眼睛平行。每只眼睛分別看一張像片,即左眼看左像片,右眼看右像片。其次,注意使像片上地形地物的陰影投向自己。因為人對物體的立體感覺習慣于光源來自前方,陰影投向自己,這樣才能使判讀效果正確,否則會引起反立體效應。第三,用左右手的食指分別指著兩張像片上的共同標志點,然后移動其中一張像片,使兩手指重合,即表示兩像片的共同標志只眼睛分別看一張像,即左眼看左像片,右眼看右像片。一、遙感攝影像片的判讀6.判讀步驟一、遙感攝影像片的判讀54立體鏡的類型光學立體鏡:橋式立體鏡;反光立體鏡;立體坐標量測儀?;パa色立體鏡。偏振光法立體鏡:立體眼鏡。
立體鏡的類型光學立體鏡:55立體觀察的像對像對:把從相鄰兩攝影站對同一地區(qū)攝取的兩張像片,稱為像對。也可看成是空間光學立體模型。像對立體效果的形成過程:空間物體—空間物體的左右像對—生理視差—產生立體感覺—恢復空間物體的立體模型。航攝立體像對:航向60%的重疊,使同一地物在相鄰兩像片上都有影像,構成了像對,通過立體鏡的立體觀察,可建立地物的空間立體模型。立體觀察的像對像對:把從相鄰兩攝影站對同一地區(qū)攝取的兩張像片56
像對立體觀察的條件
(1)必須是航攝立體像對;(2)像對的比例尺差不得大于15%;(3)兩眼分別看兩張像片上的相應影像,即左眼看左像,右眼看右像;(4)同名地物點的連線與眼基線平行。問題:航空攝影像對,在立體鏡下觀看立體時如何滿足立體觀察的條件?立體觀察的像對
像對立體觀察的條件
(1)必須是航攝立體像對;立體觀57立體觀察的應用像片判讀。立體量測——攝影測量學(Photogrammetry):如地形測繪,即測量高程和平面坐標。立體觀察的應用像片判讀。58二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點及其應用MSS影像:不同衛(wèi)星上的波段對比;MSS各波段應用范圍(重點)。TM影像:TM影像與MSS影像的對比;波段設置;主要應用SPOT影像:產品形式;主要應用1綠、2紅、3近紅外、4短波紅外。其他遙感影像:二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點及其應用59二、遙感掃描影像的判讀2、遙感掃描影像特征與解譯方法
遙感掃描影像特征
1)宏觀綜合概括性強:空間分辨率越低,對地面景觀概括性越強,對景物細節(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,每個波段都提供了豐富的信息。
3)動態(tài)觀測:資源衛(wèi)星進入太空,就一刻不停地繞地球運轉,以一定周期重復掃描地球表面,并及時向地面發(fā)送最新所獲掃描影像。二、遙感掃描影像的判讀2、遙感掃描影像特征與解譯方法60二、遙感掃描影像的判讀遙感影像主要解譯方法1)先圖外后圖內:先了解影像圖框外提供的各種信息。2)先整體后局部:先整體觀察,綜合分析目標地物與周圍環(huán)境的關系。3)勤對比,多分析:多個波段對比;不同時相對比;不同地物對比。2、遙感掃描影像特征與解譯方法二、遙感掃描影像的判讀遙感影像主要解譯方法2、遙感掃描影像特61衛(wèi)星圖像的信息提取衛(wèi)星遙感以多波段為主,判讀前先進行彩色增強處理,提高目視判讀的分辨率。判讀方法主要是對比分析和地物紋理特征。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似。如IKONOS,QuickBird。衛(wèi)星圖像的信息提取衛(wèi)星遙感以多波段為主,判讀前先進行彩色增強62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層高的世界貿易中心的雙塔。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363連云港新浦區(qū)QuickBird影像(2005年5月)連云港新浦區(qū)QuickBird影像(2005年5月)64南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件65一、Landsat衛(wèi)星圖像特征光譜特性:由于各種地物組成的物質成分、結構、理化性質的差異,導致不同的地物對電磁波的反射存在著差異,并且致使地物的熱輻射性質也不完全相同。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。反映在圖像上為:相同地物在不同波譜段的圖像上色調會不同。這叫做地物的光譜效應。MSS的光譜效應。MSS4:0.5~0.6μm,對水體有一定的透視能力,能判讀出水下地形。衛(wèi)星像片的信息提取一、Landsat衛(wèi)星圖像特征衛(wèi)星像片的信息提取66MSS5:0.6~0.7μm,對水體有一定的透視能力,對海水中的泥沙流、河流中的懸浮物有明顯的反映;能區(qū)分死樹和活樹,活樹色調較深。MSS6:0.7~0.8μm,水體為暗色,對地物的濕度有明顯反映;能反映植物的健康狀況。MSS7:0.8~1.1μm,與MSS6相似,但水體更黑,濕地色調更黑;能明顯區(qū)分植物的健康狀況。MSS8:10.4~12.6μm,反映地物的熱輻射性質。地表溫度高,熱輻射就強,色調就淺。衛(wèi)星像片的信息提取MSS5:0.6~0.7μm,對水體有一定的透視能力,對海水67TM的光譜效應TM1對水體有較強的透視能力。TM2-TM4與MSS4-MSS6相似。TM5,TM7屬于近紅外波段,對巖石有明顯的區(qū)分能力,對植物也有明顯的反映,屬于反射峰值。TM6與MSS8相同。TM的光譜效應68Landsat-7TM波段分布與應用TM–10.45~0.52藍色土地利用、水體污
染、大氣污染TM–20.52~0.60綠色植被反射峰、判別
植被長勢、生長階段TM–30.63~0.69紅色植物光合作用吸收谷、
判別植被與其它地物TM–40.76~0.90近紅外植被反射高峰與TM–3 共同判別植被長勢、生
物量TM–51.55~1.75短波紅外作物類型、水分含量、
土壤濕度TM–610.4~12.5熱紅外分辨率為60m
地表
溫度、濕度、夜間成象TM–72.08~2.35短波紅外森林火災、地質結構TM–80.50~0.90全色分辨率為15m
土地利用、地質災害、
水災監(jiān)測Landsat-7TM波段分布與應用69蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.26)Band1Band2蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.2670蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.26)Band3Band4蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.2671蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.26)Band5Band6蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.2672蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.26)Band7Band8(PAN)蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.2673TM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7LandsatTM5sub-sceneshowingtheregionaroundtheAlpinforschungszentrumRudolfshütteTM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7LandsatT74ETM+的光譜特性除PAN波段外,其余與TM相同。
1999年4月15日發(fā)射的Landsat-7,采用了ETM+(增強加型專題繪圖儀)遙感器來獲取地球表層信息,它與TM的區(qū)別是增加了全色波段(0.5~0.9微米,分辨率為15m),并改進了熱紅外波段的空間分辨率(60米)。ETM+的光譜特性除PAN波段外,其余與TM相同。75空間分辨率空間分辨率:是指陸地衛(wèi)星成像時的地面采樣大小,在圖像上就稱為像元,是圖像的最小成像單元。MSS4-MSS779mMSS8240mTM1-TM5,TM730mTM6120mETM660mPAN15m空間分辨率空間分辨率:是指陸地衛(wèi)星成像時的地面采樣大小,在圖76SPOT5
SPOT5號衛(wèi)星上搭載有三種成像裝置,除了前幾顆衛(wèi)星上的高分辨率幾何裝置(HRG)和植被探測器(VEGETATION)外,SPOT5更有一個高分辨率立體成像(HRS)裝置。空間分辨率SPOT5空間分辨率77波
段高分辨率幾何裝置(HRG)植被成像裝置(VGT)高分辨率立體裝置(HRS)PA:0.49-0.69μm2.5m或
5m--10mB0:0.43-0.47μm--1km--B1:0.49-0.61μm10m----B2:0.61-0.68μm10m1km--B3:0.78-0.89μm10m1km--SWIR:1.58-1.75μm20m1km--SPOT5空間分辨率波段高分辨率植被成高分辨率立體裝置(HRS)PA:0.4978SPOT圖像主要應用領域監(jiān)測自然資源分布,各個波段主要應用領域: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,可區(qū)分植被類型和評估作物長勢,對水體有一定的穿透深度,在干凈水域能夠穿透10~20m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)此可以識別農作物類型,對城市道路、大型建筑工地反映明顯,可用于地質解譯,辨識石油帶、巖石與礦物等??臻g分辨率SPOT圖像主要應用領域空間分辨率79SPOT圖像主要應用領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反射率區(qū)。據(jù)此可以監(jiān)測作物長勢,區(qū)分植被類型。在灰度圖像上植被表現(xiàn)為淺白色調,干凈水域的水面反射率為1%,水面呈黑色或者暗黑的色調,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,可用來探測土壤含水量。空間分辨率空間分辨率80SPOT圖像主要應用領域第四波段為短波紅外波段,這是SPOT新增加的一個波段,用于探測植物含水量及土壤濕度,區(qū)別云與雪。SPOT全色波段,該波段的地面分辨率為10m,可用于調查城市土地利用現(xiàn)狀、區(qū)分城市主要干道、識別大型建筑物,了解都市發(fā)展狀況,據(jù)統(tǒng)計,城市總體規(guī)劃中調查土地利用現(xiàn)狀,購買SPOT影像的費用僅僅是航空攝影費用的10%,可節(jié)約投入成本??臻g分辨率空間分辨率81SPOT遙感影像產品包括:1A級產品,包括70mm膠片、HDDT(高密度數(shù)字磁帶)、CCT(計算機兼容磁帶)和CD-ROM(光盤)上記錄的影像數(shù)據(jù),這種產品沒有進行任何輻射與幾何糾正,為SPOT數(shù)據(jù)的即時產品。1B級產品,包括24mm膠片、HDDT、CCD、CD-ROM為載體的影像數(shù)據(jù),這種產品對原始數(shù)據(jù)進行了輻射與幾何糾正。2級產品,包括24mrn膠片、采用HDDT和CD-ROM記錄的影像數(shù)據(jù),采用6~9個地面控制點對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級產品進行了正射糾正,通過控制點可以對相同地區(qū)兩幅影像進行匹配。空間分辨率空間分辨率82SPOT-5基本產品10米多光譜5米全色2.5米全色SPOT-5基本產品10米多光譜5米全色2.5米全色83+SPOT-5增值產品
10米多光譜5米Pan+SPOT-5增值產品10米多光譜5米Pan84SPOT5同軌立體像對Spot5HRS立體像對生成的10米高程精度DEMSPOT5同軌立體像對Spot5HRS立體像對生成的85二、水體判讀水體在衛(wèi)星圖像上要較其他地物容易判讀。尤其在近紅外波段的影像上,由于水體對近紅外的強烈吸收,水體為黑色,與周圍地物的界限很清楚。湖、河、海以其外部形態(tài),很容易區(qū)別。水中的泥沙含量等狀況,在可見光短波影像上有顯示。一般水淺或含沙量大的色調淺。水體明顯易判的特點,常作為其他地物定點定位的標志。衛(wèi)星像片的信息提取二、水體判讀衛(wèi)星像片的信息提取86二、水體判讀Landsat-7
Band4近紅外波段水體為黑色衛(wèi)星像片的信息提取二、水體判讀Landsat-7Band4近紅外波段水體87二、水體判讀TM4,3,2標準假彩色合成影像圖衛(wèi)星像片的信息提取二、水體判讀TM4,3,2標準假彩色合成影像圖衛(wèi)星像片的信88三、地貌的判讀地貌在衛(wèi)星圖像判讀時是較為直觀的要素。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。能判讀主要的地貌類型及范圍,如風沙地貌、黃土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。衛(wèi)星像片的信息提取三、地貌的判讀衛(wèi)星像片的信息提取89三、地貌的判讀南京紫金山SPOT4,3,2假彩色影像衛(wèi)星像片的信息提取三、地貌的判讀南京紫金山SPOT4,3,2假彩色影像衛(wèi)星像片90三、地貌的判讀衛(wèi)星像片的信息提取三、地貌的判讀衛(wèi)星像片的信息提取91四、植被的判讀衛(wèi)星圖像上,植被是群體的特征,不能反映個體的形態(tài),只能判讀出植被的類型、生長狀況、分布范圍。植被類型的判讀要依據(jù)紋理結構和色調,并要有該地植物群落組成和植被分類圖等資料,要經過實地調查和驗證。植被的判讀一般要用多波段合成的圖像,如標準假彩色合成圖像。在該圖像上植被為紅色。衛(wèi)星像片的信息提取四、植被的判讀衛(wèi)星像片的信息提取92四、植被的判讀
某地區(qū)TM4,3,2標準假彩色影像植被為紅色衛(wèi)星像片的信息提取四、植被的判讀某地區(qū)TM4,3,2標準假彩色影像93五、城鎮(zhèn)與道路的判讀城鎮(zhèn)的光譜是建筑物和水泥下墊面的綜合反映,與周圍環(huán)境的反差較大,能判讀出城鎮(zhèn)的外形和面積。城鎮(zhèn)的內部結構的判讀,取決于圖像的分辨率。道路呈長條狀,故提高了分辨率,一般能判讀出形態(tài)和長度,區(qū)分道路的等級。衛(wèi)星像片的信息提取五、城鎮(zhèn)與道路的判讀衛(wèi)星像片的信息提取94五、城鎮(zhèn)與道路的判讀衛(wèi)星像片的信息提取五、城鎮(zhèn)與道路的判讀衛(wèi)星像片的信息提取95六、土地覆蓋與土地利用的判讀土地覆蓋與土地利用的含義大同小異。圖像反映出來的是地表覆蓋狀況,該狀況的類型根據(jù)土地分類標準而定。我國土地分類:一級大類統(tǒng)一,二級各地確定。一級類型:耕地—林地—草地—園地—居住用地—工礦用地—交通用地—水域—特殊用地—未利用地。衛(wèi)星像片的信息提取六、土地覆蓋與土地利用的判讀衛(wèi)星像片的信息提取96三、微波影像的判讀1、微波影像的特點側視雷達采用非中心投影方式成像,與攝像機中心投影方式完全不同。微波影像中的分辨率是由成像雷達的斜距分辨率和方位向分辨率決定的,它們分別由脈沖的延遲時間和波束寬度來控制的。比例尺在橫向上產生畸變。地形起伏位移。三、微波影像的判讀1、微波影像的特點972、微波影像的應用范圍
海洋環(huán)境調查。根據(jù)微波影像色調差異,可以獲取海冰厚度、分布海域、冰山高度、冰與水分布的邊界,檢測海洋大面積石油污染等。微波影像色調差異與淺海地形地貌具有一種直接相關性,從微波影像上可以了解淺海地形和水深狀況。對微波影像作快速富里葉變換,可以確定二維海浪譜、海表面波的波長、波向和內波。
地質制圖和非金屬礦產資源調查。雷達影像上斷層和斷裂帶等線性構造明顯,可以制作大面積小比例尺地質圖,由于雷達對地表具有一定穿透能力,可識別埋藏在淺層地表的泥炭、煤等非金屬礦產資源。三、微波影像的判讀2、微波影像的應用范圍海洋環(huán)境調查。根據(jù)微波影像色調差異982、微波影像的應用范圍
洪水動態(tài)監(jiān)測與評估。1998年入汛以后,長江發(fā)生歷史罕見的全流域性大洪水;嫩江、松花江也發(fā)生超歷史記錄的特大洪水。中科院中國遙感衛(wèi)星地面站利用加拿大Radarsat微波影像,與其他遙感衛(wèi)星資料進行比較,對受災地區(qū)進行全過程全流域的動態(tài)監(jiān)測與評估。
地貌研究和地圖測繪。SAR的分辨力與距離是無關的,它不會隨著距離的增加而降低。SAR能夠以很高的分辨力提供詳細的地面測繪資料和地形影像,它可以應用于地貌研究。為了獲取地表三維信息,近年來干涉合成孔徑雷達正逐步在地形測量中得到應用,它利用雷達的干涉技術來獲取目標地物的高度信息,經過數(shù)據(jù)處理,干涉雷達數(shù)據(jù)可以形成高分辨率的三維圖像,它的發(fā)展日益引起人們的重視。三、微波影像的判讀2、微波影像的應用范圍洪水動態(tài)監(jiān)測與評估。1998年992、微波影像的應用范圍
軍事偵察。合成孔徑雷達SAR采用側視雷達成像,可以不直接飛越某一國家而能從邊境另一側對該國進行軍事偵察。因此,在美國的綜合機載偵察戰(zhàn)略中,SAR因其全天候能力而被列為基準的成像手段。裝備SAR的飛機包括載人偵察機如U-2和SR-71間諜飛機,戰(zhàn)斗機和轟炸機如F-15戰(zhàn)斗機和F/A-18戰(zhàn)斗轟炸機以及B-2轟炸機。三、微波影像的判讀2、微波影像的應用范圍軍事偵察。合成孔徑雷達SAR采用側100三、微波影像的判讀3、影像解譯標志及地物影像特征(1)色調:雷達回波強度在微波影像上的表現(xiàn)。(2)陰影:微波影像上出現(xiàn)的無回波區(qū)。(3)形狀:目標地物輪廓或外形的雷達回波在微波影像上的構像。自然地物外形不規(guī)則,人造地物外形規(guī)則。(4)紋理:微波影像上的周期性或隨機性的色調變化。(5)圖型:是某一群體各個要素在空間排列組合的形狀。三、微波影像的判讀3、影像解譯標志及地物影像特征(1)色調:101赤道地區(qū)(印度尼西亞某地區(qū))的側視雷達像片赤道地區(qū)(印度尼西亞某地區(qū))的側視雷達像片102撒哈拉沙漠地區(qū)的航天飛機雷達像片撒哈拉沙漠地區(qū)的航天飛機雷達像片103南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件104RadarsatSARW2模式獲取的墨西哥灣試驗場自然油膜的狀況。RadarsatSARW2模式獲取的墨西哥灣試驗場自然油105南京市區(qū)局部TerraSAR影像圖南京市區(qū)局部TerraSAR影像圖106南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件107三、微波影像的判讀4、微波影像的判讀(1)微波與目標地物相互作用規(guī)律。
隨著地面由平滑表面向粗糙表面過渡,波影像上的色調則逐漸由深變淺。目標地物幾何特征對微波影像的構像具有重要影響。陰影給微波帶來很強的反差和立體感。復介電常數(shù)是描述物體表面電性能的。(2)微波影像的判讀方法采用由已知到未知的方法;
利用有關資料熟悉解譯區(qū)域,有條件時可以拿微波影像到實地去調查,從宏觀特征入手,對需要判讀的內容,可以把微波影像與專題圖結合起來,反復對比目標地物的影像特征,建立地物解譯標志,在此基礎上完成對微波影像的解譯。三、微波影像的判讀4、微波影像的判讀(1)微波與目標地物相互108三、微波影像的判讀4、微波影像的判讀對微波影像進行投影糾正;可與TM或SPOT等影像進行信息復合,構成假彩色圖像,利用TM或SPOT等影像增加輔助解譯信息,進行微波影像解譯。對微波影響進行立體觀察。利用同一航高的側視雷達在另一側對同一地區(qū)兩次成像,或者利用不同航高的側視雷達在同一側對同一地區(qū)兩次成像,獲得可產生視差的影像,對微波影像進行立體觀察,獲取不同地形或高差,或對其他目標地物進行解譯。三、微波影像的判讀4、微波影像的判讀對微波影像進行投影糾正;109四、目視解譯方法1.
直接判讀法:使用的直接判讀標志有色調、色彩、大小、形狀、陰影、紋理、圖案等。
2.
對比分析法:同類地物對比分析、空間對比分析、時相動態(tài)對比法。3.
信息復合法:利用透明專題圖或透明地形圖與遙感圖像復合,根據(jù)專題圖或者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。4.
綜合推理法:綜合考慮遙感圖像多種解譯特征,結合生活常識,分析、推斷某種目標地物的方法。5.
地理相關分析法:根據(jù)地理環(huán)境中各種地理要素之間的相互依存,相互制約的關系,借助專業(yè)知識,分析推斷某種地理要素性質、類型、狀況與分布的方法。四、目視解譯方法1.直接判讀法:使用的直接判讀標志有色調110五、遙感圖像目視解譯步驟目視解譯準備工作階段明確解譯任務與要求;收集與分析有關資料;選擇合適波段與恰當時相的遙感影像。初步解譯與判讀區(qū)的野外考察初步解譯的主要任務是掌握解譯區(qū)域特點,確立典型解譯樣區(qū),建立目視解譯標志,探索解譯方法,為全面解譯奠定基礎。野外考察:填寫各種地物的判度標志登記表,以作為建立地區(qū)性的判度標志的依據(jù)。在此基礎上,制定出影像判度的專題分類系統(tǒng),建立遙感影像解譯標志。五、遙感圖像目視解譯步驟目視解譯準備工作階段111五、遙感圖像目視解譯步驟室內詳細判讀統(tǒng)籌規(guī)劃、分區(qū)判讀,由表及里、循序漸進,去偽存真、靜心解譯。野外驗證與補判野外驗證包括:檢驗專題解譯中圖斑的內容是否正確;檢驗解譯標志.疑難問題的補判:對室內判讀中遺留的疑難問題的再次解譯。五、遙感圖像目視解譯步驟室內詳細判讀野外驗證與補判112五、遙感圖像目視解譯步驟目視解譯成果的轉繪與制圖一種是手工轉繪成圖;一種是在精確幾何基礎的地理地圖上采用轉繪儀進行轉繪成圖。五、遙感圖像目視解譯步驟目視解譯成果的轉繪與制圖113第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖概念: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。在遙感影像地圖中,圖面內容要素主要由影像構成,輔助以一定地圖符號來表現(xiàn)或說明制圖對象,與普通地圖相比,影像地圖具有豐富的地面信息,內容層次分明,圖面清晰易讀,充分表現(xiàn)出影像與地圖的雙重優(yōu)勢。按照內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。第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖114
普通遙感影像地圖是在遙感影像中綜合、均衡、全面地反映一定制圖區(qū)域內的自然要素和社會經濟內容,包含等高線、水系、地貌、植被、居民點、交通網(wǎng)、境界線等制圖對象。
專題遙感影像地圖是在遙感影像中突出而較完備地表示一種或幾種自然要素或社會經濟要素,如土地利用專題圖,植被類型圖等,這些專題內容是通過遙感影像信息增強和符號注記來予以突出表現(xiàn)的。第三節(jié)遙感制圖普通遙感影像地圖第三節(jié)遙感制圖115南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件116遙感影像地圖遙感影像地圖的特點①
豐富的信息量
它與普通線劃地圖相比,沒有信息空白區(qū)域,彩色影像地圖的信息量遠遠超過線劃地圖。利用遙感影像地圖可以解譯出大量制圖對象的信息,因此,普通影像地圖具有補充和替代地形圖的作用。
②
直觀形象性
遙感影像是制圖區(qū)域地理環(huán)境與制圖對象進行“自然概括”后的構像,通過正射投影糾正和幾何糾正等處理后,它能夠直觀形象地反映地勢的起伏,河流蜿蜒曲折的形態(tài),增加了影像地圖的可讀性。第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖第三節(jié)遙感制圖117遙感影像地圖遙感影像地圖的特點
③
具有一定的數(shù)學基礎
經過投影糾正和幾何糾正處理后的遙感影像,每個像素點都有自己的坐標位置,根據(jù)地圖比例尺與坐標網(wǎng)可以進行量測。
④
現(xiàn)勢性強
遙感影像獲取地面信息快,成圖周期短,能夠反映制圖區(qū)域當前的狀況,具有很強的現(xiàn)勢性,對于人跡罕至地區(qū),如沼澤地、沙漠、崇山峻嶺,利用遙感影像制作遙感影像地圖,更能顯示出遙感影像地圖的優(yōu)越性。第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖第三節(jié)遙感制圖118遙感影像地圖遙感影像地圖的發(fā)展趨勢
①
電子影像地圖
這種影像圖以數(shù)字形式存貯在磁盤、光盤或磁帶等存貯介質上,需要時可由電子計算機的輸出設備(如繪圖機、顯示屏幕等)恢復為影像地圖。這種影像圖與傳統(tǒng)的影像地圖相比較,仍然保留了影像地圖的基本特征,例如數(shù)學基礎、圖例、符號、色彩等。主要差異在于載荷影像地圖信息的介質不同。電子影像地圖的制作與使用必須依賴于計算機系統(tǒng)。第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖第三節(jié)遙感制圖119遙感影像地圖遙感影像地圖的發(fā)展趨勢
②多媒體影像地圖
這種地圖是電子地圖的進一步發(fā)展。傳統(tǒng)的影像地圖主要給人提供視覺信息,多媒體影像地圖則增加了聲音和觸摸功能,用戶可以通過觸摸屏甚至是聲音來對多媒體影像地圖進行操作,系統(tǒng)可以將用戶選擇的影像區(qū)域放大,直觀、形象的影像信息再配以生動的聲音解說等,使影像地圖信息的傳輸和表達更加有效。第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖第三節(jié)遙感制圖120遙感影像地圖遙感影像地圖的發(fā)展趨勢
③立體全息影像地圖
這種影像地圖利用從不同角度攝影獲取的區(qū)域重疊的兩張影像構成像對,閱讀時需戴上偏振濾光眼鏡,使重建光束正交偏振,將左右兩幅影像分開,使得左眼看左面影像,右眼看右邊影像,利用人類生理視差,就可以看到立體影像。第三節(jié)遙感制圖遙感影像地圖第三節(jié)遙感制圖121常規(guī)制作遙感影像圖影像地圖的設計
影像地圖設計包括根據(jù)用圖的要求恰當?shù)剡x擇影像地圖內容,探討自然與社會現(xiàn)象的專題表示方法,影像制圖資料分析和制圖數(shù)據(jù)處理,地圖圖面配置,影像地圖生產流程,生產技術措施和質量管理方法等。第三節(jié)遙感制圖常規(guī)制作遙感影像圖影像地圖的設計第三節(jié)遙感制圖122常規(guī)制作遙感影像圖2.遙感影像的選擇、處理和識別
遙感影像的選擇、處理和識別是提高影像制圖質量與精度的關鍵,對于不同專題影像地圖來說,選擇恰當時相和波段是至關重要的。為了增加遙感影像的可讀性,需要對選定的遙感影像進行增強處理或除噪,并對專題內容進行目視解譯。第三節(jié)遙感制圖常規(guī)制作遙感影像圖2.遙感影像的選擇、處理和識別第三節(jié)遙123常規(guī)制作遙感影像圖3.地理基礎底圖的選取
地理基礎底圖是遙感影像制圖的基礎,它用來顯示制圖要素的空間位置和區(qū)域地理背景,對遙感影像進行幾何糾正。遙感制圖一般選取地形圖作為地理基礎底圖。這因為地形圖具有統(tǒng)一的大地控制基礎、統(tǒng)一的地圖投影、分幅編號、規(guī)范和圖式,其特點是綜合、全面地反映制圖區(qū)域內的自然要素和社會經濟現(xiàn)象,這便于抽取其中一種或幾種自然要素或社會經濟要素作為符號或注記,以彌補遙感影像在某些方面的不足。第三節(jié)遙感制圖常規(guī)制作遙感影像圖3.地理基礎底圖的選取第三節(jié)遙感制圖124常規(guī)制作遙感影像圖4.影像幾何糾正
對于航空影像,若所攝地區(qū)為平坦地區(qū),則采用光學機械糾正的方法。若所攝地區(qū)有地形起伏,可采用微分糾正的方法進行幾何糾正。對于衛(wèi)星影像,可在影像圖和地理基礎底圖上選擇均勻分布的控制點,點數(shù)與區(qū)域大小和選擇的糾正模型要求有關。點的坐標可在底圖上量取,采用多項式擬合方法進行幾何糾正,如果需要可以同時鑲嵌影像圖。第三節(jié)遙感制圖常規(guī)制作遙感影像圖4.影像幾何糾正第三節(jié)遙感制圖125常規(guī)制作遙感影像圖5.制作線劃注記版
制作線劃注記版,并在遙感影像圖上套合地圖基本要素,例如經緯網(wǎng)、高程點、等高線、交通網(wǎng)、居民點等,利用攝像儀或復照儀對影像圖和線劃注記版攝像,形成遙感影像地圖彩色負片,利用負片可以洗印遙感影像地圖正片。第三節(jié)遙感制圖常規(guī)制作遙感影像圖5.制作線劃注記版第三節(jié)遙感制圖126常規(guī)制作遙感影像圖6.遙感影像地圖的制印
印制過程包括:將彩色負片拿到電分機上,經過色彩平衡、校正后輸出分色要素片,將分色片進行套印,可以大批印刷遙感影像地圖。從影像視覺效果看,洗印的遙感影像地圖質量比印刷的質量要更好一些,但成本價格要高得多。
第三節(jié)遙感制圖常規(guī)制作遙感影像圖6.遙感影像地圖的制印第三節(jié)遙感制圖127三、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,應用數(shù)字圖像處理技術和數(shù)字地圖編輯加工技術,實現(xiàn)遙感影像地圖制作和成果表現(xiàn)的技術方法。1、遙感影像信息選取與數(shù)字化選取合適時相、恰當波段與指定地區(qū)的遙感圖像。對航空像片與影像膠片需要數(shù)字化。第三節(jié)遙感制圖三、計算機輔助遙感制圖計算機輔助制圖是在計算機128三、計算機輔助遙感制圖2、地理基礎底圖的選取與數(shù)字化底圖數(shù)字化前的準備工作:
圖面質量檢查:地圖變形情況、圖面的清晰程度;按類別進行分要素標描,以免漏掉要素。多幅相鄰底圖內容檢查:成圖時相、內容等;圖面要素分類編碼。底圖數(shù)字化。3、遙感影像幾何糾正與圖像處理幾何糾正應盡量選取永久性地物;圖像處理的目的是消除影像噪音。第三節(jié)遙感制圖三、計算機輔助遙感制圖2、地理基礎底圖的選取與數(shù)字化底圖數(shù)字129三、計算機輔助遙感制圖4、遙感影像鑲嵌與地理基礎底圖拼接遙感影像鑲嵌原則鑲嵌的影像投影相同、比例尺相同,有足夠的重疊區(qū)域;圖像的時相保持一致,多幅圖像鑲嵌時,以中間一幅為準進行幾何拼接和灰度平衡;有必要時應進行局部區(qū)域二次幾何糾正和灰度調整;鑲嵌后的影像應是一幅信息完整、比例尺統(tǒng)一和灰度一致的圖像。地理基礎底圖拼接,利用GIS拼接功能第三節(jié)遙感制圖三、計算機輔助遙感制圖4、遙感影像鑲嵌與地理基礎底圖拼接遙感130三、計算機輔助遙感制圖5、地理基礎底圖與遙感影像復合
將同一區(qū)域的圖像與圖形準確套合,但它們在數(shù)據(jù)庫中仍然是以不同數(shù)據(jù)層的形式存在的。復合目的是提高遙感影像地圖的定位精度和解譯效果。6、符號注記圖層生成注記是對某種地物屬性的補充說明,如在影像圖上可注記街道名稱、山峰和河流名稱,標明山峰的高程,這些注記可以提高影像地圖的易讀性。符號與注記可以利用圖形軟件交互式添加在新的數(shù)據(jù)圖層中。第三節(jié)遙感制圖三、計算機輔助遙感制圖5、地理基礎底圖與遙感影像復合131三、計算機輔助遙感制圖
8、遙感影像地圖制作與印刷數(shù)字圖像與數(shù)據(jù)底圖、符號注記圖層、圖面配置數(shù)字圖層精確配準。最大誤差不得大于1個像元。遙感影像地圖的制作:噴墨打印機、熱轉移打印機、色升華打印機、彩色噴墨繪圖儀、洗印制作遙感影像圖等。第三節(jié)遙感制圖三、計算機輔助遙感制圖8、遙感影像地圖制作與印刷數(shù)字圖像與132三、計算機輔助遙感制圖7、影像地圖圖面配置影像地圖:放在圖的中心區(qū)域;添加影像標題:常放在影像圖上方或左側;配置圖例:放在地圖中的右側或下部;配置參考圖:放在圖的四周任意位置;放置比例尺:放在影像圖下部右側;配置指北箭頭:放在影像右側;圖幅邊框生成;配置結果可單獨保存在一個數(shù)據(jù)圖層中。第三節(jié)遙感制圖三、計算機輔助遙感制圖7、影像地圖圖面配置影像地圖:放在圖的133遙感圖像解譯的標志有那些?遙感圖像解譯的方法有那些?遙感圖像解譯有那些步驟?計算機輔助遙感制圖有那些步驟?第五章作業(yè)遙感圖像解譯的標志有那些?第五章作業(yè)134第五章遙感圖像目視解譯與制圖2022/11/5135南京大學地理與海洋科學學院第五章遙感圖像目視解譯與制圖2022/11/11南京大學地第五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地物信息的過程。遙感圖像計算機解譯:以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境,利用模式識別技術與人工智能技術相結合,根據(jù)遙感圖像中目標地物的各種影像特征,結合專家知識庫中目標地物的解譯經驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理,實現(xiàn)對遙感圖像的理解,完成對遙感圖像的解譯。第五章遙感圖像目視解譯與制圖遙感圖像解譯分為兩種136一、目標地物的特征
概述:遙感圖像中目標地物特征是地物電磁輻射差異在遙感影像上的典型反應。按照其表現(xiàn)形式的不同,目標地物特征可以概括為“色、形、位”三大類:色:指目標地物在遙感影像上的顏色,包括色調、顏色和陰影。形:指目標地物在遙感影像上的形狀,包括形狀、紋理、大小、圖形等。位:指目標地物在遙感影像上的空間位置,包括目標地物分布的空間位置、相關布局等。第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理一、目標地物的特征概述:遙感圖像中目標地物137二、目標地物識別特征色調:全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫色調(也叫灰度)顏色:是彩色圖像中目標地物識別的基本標志。陰影:是圖像上光束被地物遮擋而產生的地物的影子。據(jù)此可判讀物體性質或高度。形狀:目標地物在遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。紋理:也叫內部結構,指遙感圖像中目標地物內部色調有規(guī)則變化造成的影像結構。大小:指遙感圖像上目標物的形狀、面積與體積的度量。位置:指目標地物分布的地點。圖形:目標地物有規(guī)律的排列而成的圖形結構。相關布局:多個目標地物之間的空間配置關系第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理二、目標地物識別特征色調:全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫138南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件139南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件140南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件141目視解譯元素——色調和顏色目視解譯元素——色調和顏色142目視解譯元素——色調和顏色GreenbandRedbandNIRband目視解譯元素——色調和顏色GreenbandRedban143ElementsofImageInterpretation-ShapeElementsofImageInterpretati144南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件145南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件146南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件147目視解譯元素——大小目視解譯元素——大小148南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件149目視解譯元素——紋理目視解譯元素——紋理150目視解譯元素——圖形目視解譯元素——圖形151南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件152南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件153南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件154目視解譯元素——位置和相關布局目視解譯元素——位置和相關布局155南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件156南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件157南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件158目視解譯元素——陰影目視解譯元素——陰影159目視解譯元素——Height和Depth目視解譯元素——Height和Depth160南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件161南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件162南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件163南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件164南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件165三、目視解譯的生理與心理基礎心理特點對遙感圖像解譯的影響同一時刻,只有一種地物是目標地物,圖像的其余部分以目標地物的背景出現(xiàn),此時判讀者的注意力往往集中在目標地物上.判讀者的知識和經驗對目標地物的確認有一定的導向作用,因此,不同的解譯者可能得出不同的結論.心理慣性對目標地物的識別有一定的影響.觀察的時效性.正確辨認目標地物,需要一個最低限度的時間才能完成.第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理三、目視解譯的生理與心理基礎心理特點對遙感圖像解譯的影響第一166三、目視解譯的認知過程
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的差異。遙感圖像顏色差異或色調的差異達到一定程度時,目標地物就容易與背景產生對比,形成紋理和形狀。遙感圖像解譯是一個復雜的認知過程,對一個目標的識別,往往需要經歷幾次反復判讀才能得出正確結果。遙感圖像的認知過程可分為兩種:自下向上的過程圖像信息獲取、特征提取、識別證據(jù)選取。自上向下的過程特征匹配、提出假設、圖像辨識。第一節(jié)遙感圖像目視解譯原理三、目視解譯的認知過程遙感圖像知覺形成的客觀條件:遙感圖167一、遙感攝影像片的判讀二、遙感掃描影像的判讀三、微波影像的判讀四、目視解譯方法與基本步驟第二節(jié)遙感圖像目視解譯基礎一、遙感攝影像片的判讀第二節(jié)遙感圖像目視解譯基礎168一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類(1)可見光黑白像片:0.36~0.72μm(2)紅外黑白像片:0.4~1.1μm(3)多波段彩色合成像片:0.4~0.76μm一、遙感攝影像片的判讀1、遙感攝影像片的種類169一、遙感攝影像片的判讀
2、遙感攝影像片特點與解譯標志(1)攝影像的特點片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構清晰可辨;絕大部分采用中心投影,可以看到地物的頂部輪廓。(2)攝影像片的解譯標志
解譯標志又稱判讀標志,指能夠反映和表現(xiàn)目標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別遙感圖像上目標地物或現(xiàn)象。一、遙感攝影像片的判讀2、遙感攝影像片特點與解譯標志(1)170直接判讀標志形狀: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。大小:不知道比例尺時,可以比較兩個物體的相對大??;已知比例尺,可直接算出地物的實際大小和分布規(guī)模。陰影:本影:是地物未被太陽照射到的部分在像片上的構像。有助于獲得地物的立體感。落影:是陽光直接照射物體時,物體投在地面上的影子在像片上的構像。色調與顏色:是地物波譜在像片上的表現(xiàn)。在黑白像片上,據(jù)地物間色調的相對差異區(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識別地物。直接判讀標志形狀:人造地物具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界,自171紋理:通過色調或顏色變化表現(xiàn)的細紋或細小的圖案。這種細紋或細小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復出現(xiàn)。可揭示地物的細部結構或內部細小的物體。圖型:是目標地物以一定規(guī)律排列而成的圖型結構。揭示了不同地物間的內在聯(lián)系。位置:指目標地物在空間分布的地點。直接判讀標志紋理:通過色調或顏色變化表現(xiàn)的細紋或細小的圖案。這種細紋或細172間接解譯標志
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的其他現(xiàn)象。目標地物與其相關指示特征
河流邊灘、沙嘴和心灘與河流流向地物及與環(huán)境的關系
地帶性植被與氣候帶目標地物與成像時間的關系
土壤含水量、水庫、河流水位與季節(jié)的變化間接解譯標志指能夠間接反映和表現(xiàn)地物信息的遙感圖像的各173一、遙感攝影像片的判讀可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯:形狀與色調彩色像片與彩紅外像片解譯:色彩、形狀彩色紅外像片在識別偽裝方面有突出的功用,如正常生長植物與用植物偽裝目標地物的識別。熱紅外像片的解譯色調:地面溫度的構像.形狀:被探測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:目標地物與背景之間的輻射差異造成陰影.
3、遙感攝影像片的判讀方法一、遙感攝影像片的判讀可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯:形狀174
彩色像片和彩色紅外像片的比較:
彩色像片基本反應地物的天然色彩,地物類型間的細微差異可以通過色彩的變化表現(xiàn)出來;但是在航空遙感中彩紅外攝影使用比較廣泛,能克服大氣散射和吸收的影響,信息損失量小彩色像片和彩色紅外像片的比較:彩色像片基本反應地物的175一、遙感攝影像片的判讀一、遙感攝影像片的判讀176判讀標志:色彩、大小、形狀、陰影、位置等。水體:A植被:B1、B2建筑:C1、C2道路:D彩紅外像片目視判讀一、遙感攝影像片的判讀判讀標志:色彩、大小、形狀、陰影、位置等。彩紅外像片目視判讀1771.居民地和道路的判讀城市居民地的判讀特點: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。農村居民地的判讀特點:小而分散,有農田包圍,能判讀居民地的外形和面積及通向居民地的道路。道路的判讀特點:線狀分布,色調較亮。實習:居民地和道路的判讀。一、遙感攝影像片的判讀一、遙感攝影像片的判讀178農村居民點的判讀農村居民點的判讀179城市居民點的判讀城市居民點的判讀180城市居民點的判讀城市居民點的判讀181道路的判讀道路的判讀1822.水體的判讀河流判讀:界線明顯、彎曲自然、寬窄不一的條帶狀。能判讀流向、河寬、橋梁、碼頭等附屬物。湖泊的判讀:輪廓明顯的形狀、色調較暗。能判讀其形狀、面積。海域的判讀:能清晰地判讀出海岸線、潮侵地帶、高潮、低潮位置。一、遙感攝影像片的判讀2.水體的判讀一、遙感攝影像片的判讀183河流的判讀河流的判讀184
3.地貌的判讀利用航片能判讀地貌的類型、形態(tài)。如流水地貌、冰川地貌、風沙地貌、黃土地貌、火山地貌等。一、遙感攝影像片的判讀3.地貌的判讀一、遙感攝影像片的判讀1854.植被的判讀判讀標志為:色調/色彩和紋理結構。紋理結構:細小地物在影像上構成的組合圖案。地物的性質不同,組合圖案也不同,以此來判讀地物群體的性質。以判讀植物群落為主。一、遙感攝影像片的判讀4.植被的判讀一、遙感攝影像片的判讀1865.航空像片的立體觀察立體觀察的原理:什么是立體觀察:用肉眼或借助光學儀器(立體鏡),對有一定重疊率的像對進行觀察,可以獲得地物和地形的光學立體模型,稱為像片的立體觀察。眼睛觀察立體的原理:(1)眼睛的結構:相當于一架能自動調節(jié)焦距和光圈的攝像機。(2)立體的形成:取決于雙眼觀察。一、遙感攝影像片的判讀5.航空像片的立體觀察一、遙感攝影像片的判讀1876.判讀步驟首先,將航空像對置于立體鏡下,像對的基線應與眼睛平行。每只眼睛分別看一張像片,即左眼看左像片,右眼看右像片。其次,注意使像片上地形地物的陰影投向自己。因為人對物體的立體感覺習慣于光源來自前方,陰影投向自己,這樣才能使判讀效果正確,否則會引起反立體效應。第三,用左右手的食指分別指著兩張像片上的共同標志點,然后移動其中一張像片,使兩手指重合,即表示兩像片的共同標志只眼睛分別看一張像,即左眼看左像片,右眼看右像片。一、遙感攝影像片的判讀6.判讀步驟一、遙感攝影像片的判讀188立體鏡的類型光學立體鏡:橋式立體鏡;反光立體鏡;立體坐標量測儀?;パa色立體鏡。偏振光法立體鏡:立體眼鏡。
立體鏡的類型光學立體鏡:189立體觀察的像對像對:把從相鄰兩攝影站對同一地區(qū)攝取的兩張像片,稱為像對。也可看成是空間光學立體模型。像對立體效果的形成過程:空間物體—空間物體的左右像對—生理視差—產生立體感覺—恢復空間物體的立體模型。航攝立體像對:航向60%的重疊,使同一地物在相鄰兩像片上都有影像,構成了像對,通過立體鏡的立體觀察,可建立地物的空間立體模型。立體觀察的像對像對:把從相鄰兩攝影站對同一地區(qū)攝取的兩張像片190
像對立體觀察的條件
(1)必須是航攝立體像對;(2)像對的比例尺差不得大于15%;(3)兩眼分別看兩張像片上的相應影像,即左眼看左像,右眼看右像;(4)同名地物點的連線與眼基線平行。問題:航空攝影像對,在立體鏡下觀看立體時如何滿足立體觀察的條件?立體觀察的像對
像對立體觀察的條件
(1)必須是航攝立體像對;立體觀191立體觀察的應用像片判讀。立體量測——攝影測量學(Photogrammetry):如地形測繪,即測量高程和平面坐標。立體觀察的應用像片判讀。192二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點及其應用MSS影像:不同衛(wèi)星上的波段對比;MSS各波段應用范圍(重點)。TM影像:TM影像與MSS影像的對比;波段設置;主要應用SPOT影像:產品形式;主要應用1綠、2紅、3近紅外、4短波紅外。其他遙感影像:二、遙感掃描影像的判讀1、常見遙感掃描影像的主要特點及其應用193二、遙感掃描影像的判讀2、遙感掃描影像特征與解譯方法
遙感掃描影像特征
1)宏觀綜合概括性強:空間分辨率越低,對地面景觀概括性越強,對景物細節(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,每個波段都提供了豐富的信息。
3)動態(tài)觀測:資源衛(wèi)星進入太空,就一刻不停地繞地球運轉,以一定周期重復掃描地球表面,并及時向地面發(fā)送最新所獲掃描影像。二、遙感掃描影像的判讀2、遙感掃描影像特征與解譯方法194二、遙感掃描影像的判讀遙感影像主要解譯方法1)先圖外后圖內:先了解影像圖框外提供的各種信息。2)先整體后局部:先整體觀察,綜合分析目標地物與周圍環(huán)境的關系。3)勤對比,多分析:多個波段對比;不同時相對比;不同地物對比。2、遙感掃描影像特征與解譯方法二、遙感掃描影像的判讀遙感影像主要解譯方法2、遙感掃描影像特195衛(wèi)星圖像的信息提取衛(wèi)星遙感以多波段為主,判讀前先進行彩色增強處理,提高目視判讀的分辨率。判讀方法主要是對比分析和地物紋理特征。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似。如IKONOS,QuickBird。衛(wèi)星圖像的信息提取衛(wèi)星遙感以多波段為主,判讀前先進行彩色增強196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層高的世界貿易中心的雙塔。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3197連云港新浦區(qū)QuickBird影像(2005年5月)連云港新浦區(qū)QuickBird影像(2005年5月)198南大遙感第五章遙感圖像目視解譯與制圖課件199一、Landsat衛(wèi)星圖像特征光譜特性:由于各種地物組成的物質成分、結構、理化性質的差異,導致不同的地物對電磁波的反射存在著差異,并且致使地物的熱輻射性質也不完全相同。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。反映在圖像上為:相同地物在不同波譜段的圖像上色調會不同。這叫做地物的光譜效應。MSS的光譜效應。MSS4:0.5~0.6μm,對水體有一定的透視能力,能判讀出水下地形。衛(wèi)星像片的信息提取一、Landsat衛(wèi)星圖像特征衛(wèi)星像片的信息提取200MSS5:0.6~0.7μm,對水體有一定的透視能力,對海水中的泥沙流、河流中的懸浮物有明顯的反映;能區(qū)分死樹和活樹,活樹色調較深。MSS6:0.7~0.8μm,水體為暗色,對地物的濕度有明顯反映;能反映植物的健康狀況。MSS7:0.8~1.1μm,與MSS6相似,但水體更黑,濕地色調更黑;能明顯區(qū)分植物的健康狀況。MSS8:10.4~12.6μm,反映地物的熱輻射性質。地表溫度高,熱輻射就強,色調就淺。衛(wèi)星像片的信息提取MSS5:0.6~0.7μm,對水體有一定的透視能力,對海水201TM的光譜效應TM1對水體有較強的透視能力。TM2-TM4與MSS4-MSS6相似。TM5,TM7屬于近紅外波段,對巖石有明顯的區(qū)分能力,對植物也有明顯的反映,屬于反射峰值。TM6與MSS8相同。TM的光譜效應202Landsat-7TM波段分布與應用TM–10.45~0.52藍色土地利用、水體污
染、大氣污染TM–20.52~0.60綠色植被反射峰、判別
植被長勢、生長階段TM–30.63~0.69紅色植物光合作用吸收谷、
判別植被與其它地物TM–40.76~0.90近紅外植被反射高峰與TM–3 共同判別植被長勢、生
物量TM–51.55~1.75短波紅外作物類型、水分含量、
土壤濕度TM–610.4~12.5熱紅外分辨率為60m
地表
溫度、濕度、夜間成象TM–72.08~2.35短波紅外森林火災、地質結構TM–80.50~0.90全色分辨率為15m
土地利用、地質災害、
水災監(jiān)測Landsat-7TM波段分布與應用203蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.26)Band1Band2蘇錫常地區(qū)Landsat7單波段影像(2001.07.26204蘇
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