第5章遙感圖像處理的基礎知識

遙感圖像數(shù)字處理的基礎知識5.1遙感圖像基礎0123456……………01614108231…302224181511616612864…3232404545216161414111517…242432343831616161614148…16222428364159416151717…141210122251371215161918…16141214186121011141387…161081426……………………………………36302828303030161626248…34363224222222282424206363220202628262622242022m-1n-1xy單波段遙感數(shù)字圖像可用一個二維矩陣表示遙感數(shù)字圖像再認識4是對二維空間上連續(xù)型能量強度離散化采樣并量化后的表示；采樣：按照一定的空間網(wǎng)格對空間進行離散數(shù)字化（坐標表示）。量化：對采樣點的輻射能量值進行數(shù)字化（亮度表示）。遙感數(shù)字圖像再認識—其本質(zhì)？5.1遙感圖像基礎--空間分辨率

遙感圖象上能夠詳細區(qū)分的最小單元的尺寸，是用來表征圖象分辨地面目標細節(jié)能力的指標。通常用像元大小、像解率或視場角來表示。像元（pixel）：將地面信息單元離散化而形成的格網(wǎng)單元，單位為米，是組成圖象的基本單元。像元越小，空間分辨率越高；瞬時視場角(instantaneousfieldofview,IFOV):指傳感器的張角及瞬時視域，又稱角分辨率。

傳感器在某一時刻所能感測的外來光（或其它電磁波）所來自的空間角度區(qū)域?？臻g分辨率6分辨率（像元大小）=平臺高度*角分辨率（弧度）

D=H*IFOV如，飛機飛行高度8000米，角分辨率為2.5毫弧度，則地面分辨率為：

8000m*2.5*10-3=20m空間分辨率5.1遙感圖像基礎--空間分辨率7不同空間分辨率的圖像81米10米30米空間分辨率輻射分辨率

傳感器接收光譜信號時，能分辨的最小輻射差。在遙感圖象上表現(xiàn)為每一像元的輻射量化級(D)。如6bit,7bit,8bit,11bit,……

一個6-bit的傳感器可以記錄26級（64）的亮度值，一個8-bit的傳感器可以記錄28級（256）的亮度值，一個12-bit的傳感器可以記錄212級（4096）的亮度值(a)2級的Lena圖像

(b)16級的Lena圖像

(c)256級的Lena圖像5.1遙感圖像基礎—輻射分辨率108-bit256greys6-bit64greys4-bit16greys3-bit8greys2-bit4greys1-bit2greys輻射分辨率—不同量化層次效果AREA1:高亮區(qū)11比特數(shù)據(jù)可以區(qū)分建筑結(jié)構(gòu)8比特數(shù)據(jù)使高亮區(qū)暴光過度AREA2:暗區(qū)11比特數(shù)據(jù)可以區(qū)分陰影中地物8比特數(shù)據(jù)丟失了陰影中的信息11比特數(shù)據(jù)8比特數(shù)據(jù)ChibaCity,JapanAREA1AREA28比特與11比特的比較過低的輻射強度量化，會出現(xiàn)偽輪廓現(xiàn)象。輻射強度量化問題--偽輪廓現(xiàn)象均勻量化，會出現(xiàn)量化失真現(xiàn)象。輻射強度量化問題—量化失真現(xiàn)象14傳感器在接收目標輻射的光譜時能分辨的最小波長間隔。間隔愈小，分辨率愈高。不同光譜分辨率的傳感器對同一地物的探測效果有很大區(qū)別；如MSS（100-200nm）、AVIRIS（10nm

）傳感器的波段選擇必須考慮目標的光譜特征值，才能取得好效果。感測人體選擇8-12m,

探測森林火災應選擇3-5m。波（光）譜分辨率5.1遙感圖像基礎—波譜分辨率Incominglight分光元件多光譜全色15光（波）譜分辨率5.3遙感圖像的特征單波段遙感影像

每個像素的信息由一個量化的灰度級來表征。遙感數(shù)字圖像再認識多波段遙感影像

每個像素的信息由多個波段量化的灰度級來表征。比如3波段則有：遙感數(shù)字圖像再認識紅波段.63-.69microns(4m)綠波段.52-.60microns(4m)近紅外波段.76-.90microns(4m)同時采集的全色影響色片.45-.90microns(1m)藍波段].45-.52microns(4m)多波段遙感影像19TM1(0.45-0.52)藍波段2(0.52-0.60)綠波段3(0.63-0.69)紅波段4(0.76-0.90)近紅外波段5(1.55-1.75)近紅外波段7(2.08-2.35)近紅外波段20真彩色：TM321假彩色TM432TM74121對同一目標進行重復探測時，相鄰兩次探測的時間間隔（重訪周期）。短：一天內(nèi)的變化，小時為單位中：一年內(nèi)的變化，以天為單位長：以年為單位LANDSAT：16天；CBERS：26天；太陽同步氣象衛(wèi)星：0.5天動態(tài)監(jiān)測時間分辨率5.1遙感圖像基礎—時間分辨率222001年5月2003年10月遙感圖像的時間信息從地理坐標系至投影坐標系5.1遙感圖像基礎—坐標系統(tǒng)5.2遙感圖像存儲遙感圖像的存儲介質(zhì)磁帶光盤磁盤順序存儲介質(zhì)隨機存儲介質(zhì)硬盤軟盤隨機存儲介質(zhì)具有訪問速度快，抗磁性等優(yōu)點遙感圖像原格式存儲形式BSQBILBIP—按像元波段交叉式，以一對像元為基本單位進行記錄；BIL－按照掃描行為單位，各波段同一掃描行數(shù)據(jù)依次記錄；BSQ－以波段為單位，每波段所有掃描行依次記錄。GeoTIFF支持彩色系統(tǒng)和壓縮算法記錄文件的坐標信息和投影信息柵格空間（rasterspace）GeoTIFF支持三種坐標空間設備空間（devicespace）模型空間（modelspace）5.3遙感圖像處理系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理的硬件系統(tǒng)輸入設備（磁帶機、磁盤機、膠片掃描儀、析像器、數(shù)字化儀等）電子計算機存儲設備系統(tǒng)操作臺輸出設備（磁帶機、磁盤機、彩色顯示器、繪圖儀和打印機等）光學圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像模擬圖像量化采樣數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為光學圖像顯示器、電子束或激光束成像記錄儀屏幕照相設備、彩色噴墨打印機通過顯示終端設備顯示出來通過照相或打印的方式輸出遙感數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)ERDASImagineENVIPCIeCognition遙感數(shù)字圖像處理的