第九章-遙感圖像目視判讀課件

第九章遙感圖像目視判讀9.1目視判讀原理9.2目視判讀的方法與步驟9.3土地利用判讀實例（自學）9.4地質(zhì)地貌判讀實例（自學）.第九章遙感圖像目視判讀9.1目視判讀原理.1遙感信息提取的原理和方法遙感圖像中目標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。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信息提取。信息提取的方法有：目視判讀法：是目前常用的方法。計算機分類法：有監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡分類、分形分類、模糊分類、人工智能等數(shù)據(jù)挖掘技術方法。.遙感信息提取的原理和方法遙感圖像中目標地物的特征是地物電磁波29.1目視判讀原理一、一般概念與圖像判讀過程定義：遙感圖像是探測目標地物綜合信息的最直觀、最豐富的載體，人們運用豐富的專業(yè)背景知識，通過肉眼觀察，經(jīng)過綜合分析、邏輯推理、驗證檢查把這些信息提取和解析出來的過程叫目視判讀?？臻g結構、時間特點、化學組分、物理屬性成像方式、探測波段、投影方式、時空因素大小形狀、色調(diào)灰階、畸變失真、成圖比例大小形狀、色調(diào)灰階、畸變失真、成圖比例增強處理、信息提取、邏輯推理、對比分析空間結構、時間特點、化學組分、物理屬性遙感成像過程圖像判讀過程.9.1目視判讀原理空間結構、時間特點、化學組分、物理屬性成3二、目視判讀標志定義：遙感影像上那些能夠作為分析、判斷景觀地物的影像特征稱判讀標志或解譯標志。（一）直接解譯標志直接解譯標志是判讀目標自身特點在影像上的直接表現(xiàn)形式，一般包括：1.色調(diào)：是地物電磁輻射能量在影像上的模擬記錄，在黑白像片上表現(xiàn)為灰階；在彩色像片上表現(xiàn)為色別與色階。

2.陰影；3.形狀；4.大??；5.位置；6.布局；7.圖案；8.紋理；.二、目視判讀標志.4目視判讀的標志

色調(diào)/色彩：判讀前通過反差調(diào)整和彩色增強后，成為目視判讀的重要標志。形狀：是目視判讀最直觀的標志。大?。焊鶕?jù)地物間的相對大小，區(qū)分地物。陰影：可判讀地物的高度，但也遮擋部分地物信息。組合圖案：當?shù)匚镙^小時，在影像上表現(xiàn)為紋理，即某種地物類型有規(guī)律的重復出現(xiàn)。如農(nóng)田、森林。.目視判讀的標志色調(diào)/色彩：判讀前通過反差調(diào)整和彩色增強后，5（二）間接解譯標志9.2目視判讀的方法與步驟一、目視判讀的方法（一）遙感資料的準備：遙感影像資料、一般背景資料；資料準備；影像增強處理；判讀分析；1.選購遙感資料的原則根據(jù)目的選擇；根據(jù)具備各種條件選擇；多方利用，提高效益；.（二）間接解譯標志（一）遙感資料的準備：遙感影像資料、一般背62.選擇遙感資料幾個具體問題（1）遙感資料類型選；（2）波段選擇；（3）時相選擇；（4）比例尺與分辨率選擇；（二）增強處理——判讀前期準備（三）判讀具體方法1.判斷原則（1）綜合信息綜合分析；（2）多手段，多方法相結合；（3）室內(nèi)外結合、保證精度；.2.選擇遙感資料幾個具體問題（1）遙感資料類型選；（二）增強72.判讀方法（1）直接判定法；（2）對比分析法；（3）邏輯推理法；直接判讀法：依據(jù)判讀標志，直接識別地物屬性。對比分析法：與該地區(qū)已知的資料對比，或與實地對比而識別地物屬性；或通過對遙感圖像不同波段、不同時相的對比分析，識別地物的性質(zhì)和發(fā)展變化規(guī)律。綜合、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，由某種地物推斷出另一種地物的存在及屬性。如由植被類型可推斷出土壤的類型，根據(jù)建筑密度可判斷人口規(guī)模等。地理相關分析法信息復合法.2.判讀方法（1）直接判定法；直接判讀法：依據(jù)判讀標志，直接8二、遙感影像判讀步驟準備工作室內(nèi)判讀野外工作成圖總結準備資料；準備影像；分析影像；建立解譯標志；初步解譯；核實解決疑難；檢查成果精度；其他野外工作；制圖；提交成果；.二、遙感影像判讀步驟準備工作室內(nèi)判讀野外工作成圖總結準備資料9航空像片的判讀航空像片一般用攝影的方法獲得，航高在10km以內(nèi)的對流層。目前常用的航空像片類型為彩色紅外像片。航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判讀法和對比分析法。一般依據(jù)航片上地物的形狀和色彩就可判讀地物屬性。航空像片主要應用在城市遙感中。.航空像片的判讀航空像片一般用攝影的方法獲得，航高在10km以10一、判讀標志航片判讀：根據(jù)像片上反映的地物影像識別地物的性質(zhì)和數(shù)量特征，并研究其分布和發(fā)生發(fā)展的規(guī)律。判讀的標志：形狀；大??；色調(diào)/顏色；影陰；組合圖案/紋理結構。航空像片的判讀.一、判讀標志航空像片的判讀.11二、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(nóng)村居民地的判讀特點：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。道路的判讀特點：線狀分布，色調(diào)較亮。實習：居民地和道路的判讀。航空像片的判讀.航空像片的判讀.12三、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、流速、橋梁、碼頭等附屬物。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。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。航空像片的判讀.三、水體的判讀航空像片的判讀.13

四、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。航空像片的判讀.航空像片的判讀.14五、植被的判讀判讀標志為：色調(diào)/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(zhì)不同，組合圖案也不同，以此來判讀地物群體的性質(zhì)。以判讀植物群落為主。航空像片的判讀.五、植被的判讀航空像片的判讀.15衛(wèi)星圖像的判讀衛(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)星圖像的判讀.16一、Landsat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、結構、理化性質(zhì)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(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。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)星圖像的判讀.一、Landsat衛(wèi)星圖像特征衛(wèi)星圖像的判讀.17MSS5：0.6~0.7μm，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(diào)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(diào)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(zhì)。地表溫度高，熱輻射就強，色調(diào)就淺。衛(wèi)星圖像的判讀.MSS5：0.6~0.7μm，對水體有一定的透視能力，對海水18二、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(diào)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)星圖像的判讀.二、水體判讀衛(wèi)星圖像的判讀.19三、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)星圖像的判讀.三、地貌的判讀衛(wèi)星圖像的判讀.20四、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(diào)，并要有該地植物群落組成和植被分類圖等資料，要經(jīng)過實地調(diào)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)星圖像的判讀.四、植被的判讀衛(wèi)星圖像的判讀.21五、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(nèi)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)星圖像的判讀.五、城鎮(zhèn)與道路的判讀衛(wèi)星圖像的判讀.22六、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—難利用地。衛(wèi)星圖像的判讀.六、土地覆蓋與土地利用的判讀衛(wèi)星圖像的判讀.23第五章復習題1.遙感圖像解譯有哪兩種？主要依據(jù)是什么？2.遙感圖像地物識別特征有哪些？3.影響遙感圖像目視解譯的因素有哪些？4.遙感圖像目視解譯的標志有哪些？5.遙感圖像目視解譯方法有哪些？基本步驟是什么？6.舉例說明遙感圖像目視判讀過程和方法。.第五章復習題1.遙感圖像解譯有哪兩種？主要依據(jù)是什么？.24..25實習衛(wèi)星圖像判讀實習內(nèi)容：判讀一幅當?shù)豑M彩色合成圖像，判讀出水體、城鎮(zhèn)居民地、道路等，用ERDAS軟件分層解譯出各地物類型；對比地區(qū)的地圖，判讀出水體、城鎮(zhèn)、道路等的名稱和屬性；繪出該圖幅的經(jīng)緯線及地理坐標值；編寫簡單的解譯報告，說明圖幅的簡單狀況。.實習衛(wèi)星圖像判讀實習內(nèi)容：.269.3土地利用判讀實例一、土地利用分類（一）土地與土地利用土地：是自然地理各要素，包括地貌、氣候、水文、植被和土壤，以及人類活動影響在內(nèi)，于地表環(huán)境某一段內(nèi)相互聯(lián)系、相互作用所形成的自然綜合體。土地利用：是人類依據(jù)土地資源的自然屬性特點有目的地加以利用的實況。（二）土地利用分類系統(tǒng)國土資源部于2001年8月頒發(fā)了土地分類系統(tǒng)規(guī)范。.9.3土地利用判讀實例.271.分類原則（1）實用性和科學性相結合原則；（2）連續(xù)性原則（3）多途徑滿足土地管理的需要原則；（4）精簡、協(xié)調(diào)的原則；2.分類體系我國土地利用分類系統(tǒng)，分為一、二、三級。.1.分類原則.28一級類含義1農(nóng)用地指直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地，包括耕地、園地、林地、牧草地及其他農(nóng)用地。2建設用地指建造建筑物、構筑物的土地。包括商業(yè)、工礦、倉儲、公用設施、公共建筑、住宅、交通、水利設施、特殊用地等。3未利用地指樹木郁閉度<10%，表層為土質(zhì)、生長雜草、不包括鹽堿地、沼澤地和裸土地。.一級類含義1農(nóng)用地指直接用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)29（三）土地利用與土地覆蓋分類.（三）土地利用與土地覆蓋分類.30..31三、遙感土地利用判讀特點（一）區(qū)域性與時間性（二）遙感數(shù)據(jù)類型與成圖比例尺.三、遙感土地利用判讀特點.32（三）精度要求我國1：10000及1：5000土地利用現(xiàn)狀調(diào)查有如下要求：1.最好用像片平面圖，或者利用航片制圖，然后進行糾正、轉繪成圖。2.許多線狀地物，包括河流、道路、鐵道與公路邊溝、固定的溝渠、田埂等，都要實行實地測量，其精度要求達到0.1mm，地物的補測精度的定點誤差不得超過0.8-1.2mm。3.地形圖和航片上的最小圖斑：耕地為6.0mm2、林地、草地為15.0mm2,居民點為4.0mm2。.（三）精度要求.33..34..35第六章復習題1遙感圖像的計算機分類原理和基本過程是什么？2遙感圖像的計算機分類方法有那兩大類？分別有哪些類型？3舉例說明土壤遙感、地質(zhì)遙感、水體遙感和植被遙感的應用領域？4什么是高光譜遙感？主要的應用領域？.第六章復習題1遙感圖像的計算機分類原理和基本過程是什么？.36..37第八章3S技術的集成應用

§1概述

§2地理信息系統(tǒng)的概念

§3GPS技術

§4遙感在GIS中的作用

§53S技術的集成應用實例本章提要（…）本章主要介紹了3S技術的概念和集成應用的實例。返回

.第八章3S技術的集成應用本章提要（…）本38遙感（RemoteSensing）、地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）與全球定位系統(tǒng)（GlobalPositionSystem）的英文名稱中最后一個單詞均含有“S”，習慣上將這三種技術合稱為“3S”技術。早在20世紀70年代，集成技術也逐步得到應用。但用現(xiàn)代系統(tǒng)科學與信息技術的觀點來解釋集成思想，并把這種思想用于3S集成，形成一個較完整的系統(tǒng)集成理論、技術與方法體系，則是空間信息領域的專家學者近年來一直在致力探索的事情。空間信息集成系統(tǒng)的核心在于系統(tǒng)集成，實現(xiàn)各單元信息系統(tǒng)的異構同化和同構整體化；這是一個多學科多技術相互滲透的并行、重構與協(xié)同過程，是多方法、多機制相互融合以產(chǎn)生突破與聚變的過程?！?概述本節(jié)結束返回.遙感（RemoteSensing）、地理信息系統(tǒng)（Geog39地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計算機硬件和軟件支持下，運用地理信息科學和系統(tǒng)工程理論，科學管理和綜合分析各種地理數(shù)據(jù)，提供管理、模擬、決策、規(guī)劃、預測和預報等任務所需要的各種地理信息的技術系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)的功能（…）。全球定位系統(tǒng)基本原理：全球定位系統(tǒng)是利用多顆導航衛(wèi)星的無線電信號，對地球表面某地點進行定位、報時或?qū)Φ孛嬉苿游矬w進行導航的技術系統(tǒng)?！?地理信息系統(tǒng)的概念本節(jié)結束地理數(shù)據(jù)采集功能地理數(shù)據(jù)管理功能空間分析和屬性分析功能地理信息的可視化表現(xiàn)

返回.地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計算機硬件和軟件支持下，運用地理信40GPS是以衛(wèi)星為基礎的無線電測時、定位、導航系統(tǒng)，可為航空、航天、陸地、海洋等方面的用戶提供不同精度的在線或離線的空間定位數(shù)據(jù)。目前GPS定位采用的基本觀測測量主要有兩種：碼相位測量和載波相位測量。

（數(shù)字式相位測量儀）GPS技術目前應用于精細農(nóng)業(yè)、車輛導航與監(jiān)控等?！?GPS技術本節(jié)結束返回載波相位觀測值：載波相位應被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻移影響的衛(wèi)星信號載波相位與接收機本機振蕩產(chǎn)生信號相位之差。.GPS是以衛(wèi)星為基礎的無線電測時、定位、導航系統(tǒng)，可為航空、41地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感（RS）的集成是必然的。遙感數(shù)字圖像可以作為GIS數(shù)據(jù)庫中一種重要的數(shù)據(jù)源，從遙感圖像中可以獲取不同的專題數(shù)據(jù)，更新GIS數(shù)據(jù)庫中的地學專題圖。利用遙感數(shù)字影像獲取地面高程，更新GIS中高程數(shù)據(jù)?！?遙感在GIS中的作用本節(jié)結束返回.地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感（RS）的集成是必然的。§4423S技術在車輛導航與車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的綜合應用3S技術在海洋漁業(yè)資源開發(fā)中的綜合應用3S技術在精細農(nóng)業(yè)發(fā)展中的綜合應用3S技術在土地研究中的綜合應用3S技術在全球變化研究領域中的綜合應用3S技術在其他領域中的綜合應用（…）§53S技術的集成應用實例本節(jié)結束本章結束環(huán)境動態(tài)監(jiān)測與環(huán)境保護防災、減災、救災城市規(guī)劃與城市管理

返回.3S技術在車輛導航與車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的綜合應用§53S技術43精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)就是一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)理念。所謂精細農(nóng)業(yè)，是指基于變異的一種田間管理手段。農(nóng)田里田間土壤、作物的特性都不是均一的，是隨著時間、空間變化的。而在傳統(tǒng)的、目前仍在采用的農(nóng)田管理中，都認為是均一的，采用統(tǒng)一的施肥時間、施肥量。.精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)就是一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)理念。所謂精細農(nóng)業(yè)，是指基44精細農(nóng)業(yè)實際存在的差別、空間變異使得目前這種按均一進行田間作業(yè)的方式有兩種弊害：第一，浪費資源，為了使貧瘠缺肥的地也能獲得高收成，就把施肥量設定得比較高，那么本來就比較肥沃的地就浪費了；第二，這些過量施用的農(nóng)藥、肥料會流入地表水和地下水，引起環(huán)境污染。在這種情況下提出精細農(nóng)業(yè)，根據(jù)田間變異來確定最合適的管理決策，目標是在降低消耗、保護環(huán)境的前提下，獲得最佳的收成。.精細農(nóng)業(yè)實際存在的差別、空間變異使得目前這種按均一進行田間作45精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)本身是一種可持續(xù)發(fā)展的理念，是一種管理方式。但是為了達到這個目標，需要三方面的工作。首先，獲得田間數(shù)據(jù)；其次，根據(jù)收集的數(shù)據(jù)作出作業(yè)決策，決定施肥量、時間、地點；第三，需要機器來完成。這三個方面的工作僅憑人力是無法很好完成的，因此需要現(xiàn)代技術來支撐，也就是所謂的3S技術——RS（遙感，用于收集數(shù)據(jù)）、GIS（地理信息系統(tǒng)，用于處理數(shù)據(jù)）、GPS（定位系統(tǒng)），并且最終需要利用機器人等先進機械來完成決策。這兩點結合即平時所說的農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)機械化。

.精細農(nóng)業(yè)精細農(nóng)業(yè)本身是一種可持續(xù)發(fā)展的理念，是一種管理方式。46精細農(nóng)業(yè)全國目前推行的測土配方施肥工程就是精細農(nóng)業(yè)的一例。測土配方施肥技術是指通過土壤測試，及時掌握土壤肥力狀況，按不同作物的需肥特征和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求，實行肥料的適量配比，提高肥料養(yǎng)分利用率。發(fā)展精細農(nóng)業(yè)的目標是便攜式的儀器。“現(xiàn)在我們看到的機器都處于研究階段，由研究人員操縱。.精細農(nóng)業(yè)全國目前推行的測土配方施肥工程就是精細農(nóng)業(yè)的一例。測47..48第六章遙感數(shù)字圖像計算機解譯計算機圖像分類的概念；計算機圖像分類的方法：非監(jiān)督分類，監(jiān)督分類.，分類的后處理；.第六章遙感數(shù)字圖像計算機解譯計算機圖像分類的概念；.491.1計算機圖像分類的概念概述1.計算機判讀：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)目標地物的影像特征（顏色、形狀、紋理、空間位置），結合專家知識庫中目標地物的解譯經(jīng)驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理,實現(xiàn)對遙感圖象的理解,完成對遙感圖象的解譯.2.模式：即某種實物的標準形式或使人可以照著做的標準樣式。舉例：某地物的光譜特征曲線反映了該地物的反射特性，所以，該光譜特征曲線就是該地物的一個模式。.1.1計算機圖像分類的概念概述1.計算機判讀：以計算機系統(tǒng)為501.1計算機圖像分類的概念概述3.模式識別：即對需識別或分類的對象，進行一系列測量（例對未知類別的地物，測量它在等波長處的反射特性。）然后將這一系列測量所構成的模式與已知類別的地物模式作比較，看它與那一個相同或相似，即判認它是屬于哪一個類別的地物。4.計算機判讀與目視判讀目的一樣，但在判讀和識別地物的模式方面，有著明顯的不同:目視判讀：主要以圖像的空間特征（地物的幾何特征和光譜特征的空間反映）為判讀依據(jù)。計算機判讀：主要以圖像像元的灰度（地物光譜特征的直接反映）為判讀依據(jù)。.1.1計算機圖像分類的概念概述3.模式識別：即對需識別或分類511.1計算機圖像分類的概念概述5.計算機判讀實現(xiàn)的思想基礎①同類地物具有相同（似）的光譜特征，不同地物的光譜特征具有明顯的差別。由于影響地物光譜特征的因素很多，所以影像的判讀分類都是建立在統(tǒng)計分析的基礎上的。②同類地物的圖像灰度概率在單波段（一維空間）符合正態(tài)分布規(guī)律。③多維圖像（即多波段）中的一個像元值（灰度）向量。在幾何上相當于多維空間中的一個點，而同類地物的像元值，即不集中于一點，也絕非是雜亂無章的分布，而是相對地密集在一起，形成一個點群（一個點群就是地物的一種類別）。一般情況下，點群的邊界不是截然的，有少部分重疊和交錯的情況。.1.1計算機圖像分類的概念概述5.計算機判讀實現(xiàn)的思想基礎.521.1計算機圖像分類的概念概述特征點集群在特征空間的分布情況。①理想情況——不同類別地物的集群至少在一個特征子空間（即某一波段圖像）中是完全可以區(qū)分開的。此時，可在相應的子空間圖像中采用簡單的“圖像密度分割的方式”實現(xiàn)分類。②典型情況——不同類別地物的集群在任一子空間中都有相互重疊的現(xiàn)象存在。但在總的特征空間中卻是可以完全區(qū)分的。（即利用單波段圖像不能實現(xiàn)完善分類，而利用多波段圖像在多維空間中才可能實現(xiàn)精確的分類。）③一般情況——無論在任一子空間，還是在總的特征空間，不同類別地物的集群之間總是存在有重疊現(xiàn)象。則重疊部分的特征點所相應的地物，在分類時會出現(xiàn)不同程度的分類誤差。.1.1計算機圖像分類的概念概述特征點集群在特征空間的分布情況531.1計算機圖像分類的概念概述Δ利用計算機根據(jù)地物光譜特征進行自動判讀分類，只要能確定地物類別在特征空間的位置、范圍和邊界就完成了判讀分類的任務。位置——一個點群的中心，計算圖像灰度的均值向量（即數(shù)學期望）范圍——計算圖像灰度的標準差向量（即點群的離散程度）邊界——應用所謂鑒別函數(shù)（邊界函數(shù)），鑒別圖像像元的類別歸屬。.1.1計算機圖像分類的概念概述Δ利用計算機根據(jù)地物光譜特征進541.2計算機圖像分類的方法①監(jiān)督分類法（訓練場地法/先學習后分類法）：即先選擇有代表性的實驗區(qū)（訓練區(qū)），用已知地面的各種地物光譜特征來訓練計算機，取得識別分類判別規(guī)則，并以此做標準對未知地區(qū)的遙感數(shù)據(jù)進行自動分類識別。②非監(jiān)督分類法（空間積群，點群分析，聚類分析，邊學習邊分類法）：

即按照灰度值向量或波譜樣式在特征空間聚集的情況劃分點群或類別。其類屬是通過對各類光譜響應曲線進行分析以及與實地調(diào)查數(shù)據(jù)相比較后確定的。.1.2計算機圖像分類的方法①監(jiān)督分類法（訓練場地法/先學55遙感圖像目視解譯

航空像片的判讀熱紅外圖像的判讀掃描圖像的判讀.遙感圖像目視解譯

航空像片的判讀.561.航空像片的判讀—(1)航空像片

(1)航空像片是在航空遙感平臺上通過攝影機所獲得的可見光和紅外光的光學攝影像片。它采用中心投影方式成像，對于沒有經(jīng)過正射糾正的像片，受中心投影的控制，其邊緣分布物體，常發(fā)生誤差和畸變。從航空像片上可以看到地物的頂部輪廓，這與日常生活中觀察目標地物的視角不同。航空像片解譯，需要利用熟悉的區(qū)域和熟悉的地物類型進行練習，掌握認識目標物頂部形態(tài)的技巧。航空像對具有立體觀察能力，在航片判讀時常借助立體鏡進行地物的詳細判讀。根據(jù)航空攝影的方法和膠片的類型，航空攝影可分為普通攝影、紅外攝影和多光譜攝影。其中，普通和紅外攝影的航片又各分為彩色和黑白兩種，目前最常用的是彩色紅外攝影航片，簡稱彩紅外航片。各種攝影航片在判讀時所建立的解譯標志(判讀標志)等略有差別，總的判讀方法和判讀過程相似。.1.航空像片的判讀—(1)航空像片

(1)航空像片是在航空571.航空像片的判讀—（2）判讀標志

像片的判讀標志(imageinterpretationkey)又稱解譯標志，它是指能夠反映和表現(xiàn)目標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別遙感影像上目標地物或現(xiàn)象。解譯標志分直接判讀標志和間接判讀標志。I直接判讀標志：指能夠直接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感影像的各種特征，它包括遙感攝影像片上目標地物的大小、形狀、陰影、色調(diào)、紋理、圖型和位置及與周圍的關系等，解譯者利用直接解譯標志可以直觀地識別遙感像片上的目標地物。.1.航空像片的判讀—（2）判讀標志

像片的判讀標志(im581.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志①大小(size)：指在二維空間上對目標物體尺寸或面積的測量。通過比較兩個物體的相對大小可以幫助識別它們的性質(zhì)?？梢愿鶕?jù)像片的比例尺，計算目標地物的實際大小和分布規(guī)模。②形狀(shape)：指某一個地物的形態(tài)、結構和輪廓。地表分布的目標物體都具有一定的幾何形狀，根據(jù)像片上物體特有的形狀特征可以判斷和識別目標地物。如一些地物頂部形狀明顯，僅從形狀上就可以辨別出地物，大多數(shù)地物不能僅從頂部形狀辨別，但形狀提供了判讀的重要信息。.1.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志①大小(591.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志③色調(diào)(tone)：指像片上物體的色彩或相對亮度。是地物反射或發(fā)射電磁波的強弱程度在像片上的表現(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。黑白像片上，影像色調(diào)一般劃分為7級至10級灰階。10級灰階分別為白、灰白、淡灰、淺灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、淺黑、黑。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)出不同顏色的差異，也可以表現(xiàn)出色彩深淺(純度)的差異。.1.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志③色調(diào)(601.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志

④陰影(shadow)：指陽光被地物遮擋而產(chǎn)生的影子。影子在像片上表現(xiàn)為高大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本影和落影。本影地物未被陽光直接照射到的部分在像片的構像，本影有助于獲得地物的立體感。落影是物體投影在地面上的影子在像片上的構像，落影的形狀和長度，有助于判讀地物的性質(zhì)及高度。但在陰影內(nèi)的地物，也會因地物反射光較少，而掩蓋或削弱了信息。

⑤紋理(texture)：指通過色調(diào)或顏色變化表現(xiàn)出的細紋或細小的圖案，這種細紋或細小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)，即表現(xiàn)為影像上色調(diào)變化的頻率。像片上的紋理可以揭示出目標地物的細部結構或內(nèi)部細小的物體。目標地物的紋理特征與航空像片的比例尺有關。.1.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志④陰影(611.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志

⑥圖型(pattern)：指目標地物以一定規(guī)律排列而成的圖型結構，是物體以一定規(guī)律排列而成的圖型結構，是物體的空間排列。圖型是一個綜合性解譯標志，它由形狀、大小、色調(diào)、紋理等影像特征組合而成的。人工地物往往具有某種特殊的圖型。例如由教室、操場和跑道構成的學校，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，它們綜合地反映出流域內(nèi)地質(zhì)構造和水文特征。地物的圖型揭示了不同地物之間的內(nèi)在聯(lián)系，也為解譯者識別這些地物提供了依據(jù)。

⑦位置及與周圍的關系：指目標地物在空間分布的地點，及相對于其它地物的關系，據(jù)此可以識別一些目標地物或現(xiàn)象。.1.航空像片的判讀—（2）判讀標志—直接判讀標志⑥圖型(621.航空像片的判讀—（2）判讀標志—間接判讀標志Ⅱ間接解譯標志：指能夠間接反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感影像的各種特征，借助它可以推斷與目標地物的屬性相關的其他現(xiàn)象。由于判讀的結果需要依據(jù)判讀人員的經(jīng)驗和知識，所以判讀熟練程度的不同，會在判讀結果上產(chǎn)生差異。因此，在由多個判讀人員對同一地區(qū)進行判讀時，或者對一些專業(yè)地物進行判讀時，為減少由判讀人員造成的判讀誤差，通常要預先建立好判讀標志。.1.航空像片的判讀—（2）判讀標志—間接判讀標志Ⅱ間接解譯631.航空像片的判讀—建立判讀標志——（3）判讀方法航空像片上森林的判讀標志（見word文檔）（3）判讀方法航空像片的判讀基本上是為一些特定專業(yè)服務的，通用的方法有：①直接判讀：通過上述影像的判讀標志直接辨認地物并解譯專業(yè)內(nèi)容。②邏輯推理與宏觀分析：在直接判讀的基礎上，分析這些影像特征所反映的地物之間的內(nèi)在聯(lián)系，并在邏輯推理的基礎上，進一步對影像特征之間的關系進行宏觀規(guī)律的分析，通常要用幾張或十幾張航片結合起來進行分析。只有掌握了宏觀規(guī)律以后才能理解局部的影像特征。③野外校核：任何遙感影像的解譯結果都必須經(jīng)過一定的野外校核和檢查，以檢查其分類程度和制圖程度的準確性。檢查的方法有路線線段檢查和統(tǒng)計抽樣檢查。.1.航空像片的判讀—建立判讀標志——（3）判讀方法航空像片641.航空像片的判讀—（4）判讀程序

航空像片判讀的具體工作程序一般可分為準備工作(準備階段)→室內(nèi)判讀→野外工作(野外校核)→室內(nèi)轉繪制圖和總結。

①準備工作：包括工具準備和資料準備。進行航片判讀應準備的工具包括立體鏡、放大鏡和繪圖工具等。判讀應準備的資料包括航空像片及有關的資料、地形圖、地理文獻等。航空像片收集后，要進行航空像片的整理工作，之后進行航片作業(yè)面積的繪制和像片略圖的制作。

.1.航空像片的判讀—（4）判讀程序

航空像片判讀的具體工651.航空像片的判讀—（4）判讀程序

②室內(nèi)判讀：在室內(nèi)首先應建立航片判讀的標志，通常判讀標志的建立過程要與野外調(diào)查相結合，通過野外的路線調(diào)查確立不同專業(yè)制圖的影像標志。在建立判讀標志的基礎上，利用目視和立體鏡進行室內(nèi)判讀。進行室內(nèi)判讀的原則是從整體到局部、從已知到未知、從宏觀到微觀。根據(jù)這樣的原則，進行室內(nèi)判讀的順序是由水系人手，根據(jù)水系的位置和流向確定分水嶺和流域范圍，從而判讀區(qū)域內(nèi)的高低地勢。之后進行平原和山地，以及林地和農(nóng)田的劃分，從而劃分出大的地貌單元。然后進行居民點和道路的判讀，將自然景觀和人文景觀劃分開。最后開始進行專業(yè)判讀。在室內(nèi)判讀時，還應記下難點和疑點并擬定野外校核的路線。.1.航空像片的判讀—（4）判讀程序②室內(nèi)判讀：在室內(nèi)首先661.航空像片的判讀—（4）判讀程序③野外校核：野外校核的目的主要有二，即核對室內(nèi)判讀結果和解決疑難問題。可采用路線調(diào)查與統(tǒng)計抽樣相結合的原則進行一定數(shù)量的野外抽樣檢查，具體校核工作內(nèi)容需根據(jù)各專業(yè)要求而定。

④室內(nèi)轉繪制圖和總結：室內(nèi)轉繪制圖是將航片的糾正和轉繪兩方面工作結合進行?？偨Y包括對轉繪圖進行清繪等制圖工作，根據(jù)專業(yè)需要進行面積量算工作，以及編寫報告和圖件說明書等工作。

.1.航空像片的判讀—（4）判讀程序③野外校核：野外校核的67遙感影像的判讀—概述Δ判讀（Interpretation）：是對遙感圖像上的各種特征進行分析、比較、推理和判斷，最后提取出感興趣的信息的過程。Δ判讀目視判讀目視解譯目視判譯計算機自動判讀計算機自動分類遙感圖像理解目視判讀：專業(yè)人員通過眼睛直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖象上獲取特定目標地物信息的過程。.遙感影像的判讀—概述Δ判讀（Interpretation）：68遙感影像的判讀—概述計算機判讀：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)目標地物的影像特征（顏色、形狀、紋理、空間位置），結合專家知識庫中目標地物的解譯經(jīng)驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理,實現(xiàn)對遙感圖象的理解,完成對遙感圖象的解譯.二者的關系：目視判讀是遙感圖象應用最基本、最傳統(tǒng)的方法，是遙感圖象計算機解譯發(fā)展的基礎和起始點。計算機分類時，諸如訓練場地的確定、樣本的選擇等都不同程度地需要目視判讀為基礎。.遙感影像的判讀—概述計算機判讀：以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境，利用692.熱紅外圖像判讀—（1）原理

(1)原理熱紅外影像的成像原理不同于可見光和近紅外像片。熱紅外像片記錄了地物發(fā)射熱紅外線的強度。夜間的熱紅外影像，不受太陽輻射的干擾，是地面物體熱輻射的特征。這種影像上的色調(diào)差異主要取決于地物的溫度和發(fā)射本領。由于各種地物熱輻射能量不同，因而在影像上顯示出不同的形狀和圖型特征，從而可從影像上識別各種不同的地物。.2.熱紅外圖像判讀—（1）原理(1)原理熱紅外影像702.熱紅外圖像判讀—（2）特點（2）特點

判讀熱紅外影像時，關鍵是要準確地區(qū)分出影像色調(diào)的差異。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。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)。在熱紅外影像上，地物影像所構成物體熱分布形狀一般不是地物的真實形狀，除非物體表面熱輻射能力處處相等，但高溫地物的熱擴散可導致物體形狀擴大變形。同理，當高溫物體與背景具有明顯熱輻射差異時，即使是很小的物體，也能夠在熱紅外像片上表現(xiàn)出來。這是由于高溫物體向外輻射的能量強，因此在影像中的大小往往比實際尺寸要大。.2.熱紅外圖像判讀—（2）特點（2）特點.712.熱紅外圖像判讀—（2）特點熱紅外影像上的陰影是目標地物與背景之間輻射差異所造成的，可分為冷陰影和暖陰影兩種，其中，冷陰影是陰影的溫度較其背景低所致，而熱陰影則是陰影的溫度較其背景高產(chǎn)生的。應當指出，天氣狀況對自然地物的色調(diào)特征會造成一定影響。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。大風會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。由于熱紅外影像易受環(huán)境條件影響，以及其分辨率的局限性，判讀時不僅應將不同時段等能紅外影像進行對比分析，最好能與全色片、彩色片等作對照研究。.2.熱紅外圖像判讀—（2）特點熱紅外影像上的陰影是目標地物723.掃描圖像判讀----(1)影像的特征

(1)影像的特征常用的遙感掃描影像都是衛(wèi)星遙感影像，如MSS、TM和SPOT遙感影像，相對于航空像片來說，這些影像具有以下特征：①

像幅面積大，宏觀性強②

影像的多波段性③

影像的數(shù)字記錄形式④影像的多時相性和動態(tài)觀測⑤陸地衛(wèi)星影像的近垂直投影像就可用作判讀。⑦取得資料容易，不受地區(qū)和國家的限制。⑧成本低廉。.3.掃描圖像判讀----(1)影像的特征

(1)影像的特征733.掃描圖像判讀----(2)判讀標志

判讀航空像片所采用的直接判讀標志和間接判讀標志，一般也適用于判讀衛(wèi)星圖像。由于衛(wèi)星圖像反映了廣大地區(qū)多波段和多時相的同步環(huán)境信息，是地表自然綜合體的高度綜合性圖像，因此比航空像片要概括得多。其主要判讀標志包括以下內(nèi)容和特征：①色調(diào)：衛(wèi)星圖像上的色調(diào)是地物電磁輻射特性的反映。其中黑白影像的色調(diào)是地物波譜特征的直接記錄，彩色合成圖像上的色彩是地物在幾個波段上的波譜特性的綜合反映。利用衛(wèi)星影像上的色調(diào)和色彩進行地物識別，是衛(wèi)星圖像判讀的重要依據(jù)。在單波段(黑白)影像上，色調(diào)是由波段的光譜效應直接產(chǎn)生的。各波段的光譜效應決定了各波段的主要應用目的和領域。以下三個表分別為MSS、TM和HRV的光譜效應及主要應用。(見以前章節(jié))P156

.3.掃描圖像判讀----(2)判讀標志

判讀航空像片所743.掃描圖像判讀----(2)判讀標志②圖型：衛(wèi)星圖像的圖型標志是地物形態(tài)特征和波譜特征的綜合反映。地物在影像上的圖型結構，主要取決于地物的平面形態(tài)和高低起伏特征，當然也與地物的波譜特征所造成的基本色調(diào)有關。圖像的圖型結構通常表現(xiàn)為由不同形狀、色調(diào)及紋理特征組合而成的圖案，即包括點狀、斑狀、條狀、塊狀、格狀、垅狀、環(huán)狀等組成的各種紋理圖案。為了更好地細分不同地物的圖型特征，可再細分為粗、細、疏、密、明顯、模糊等類型和等級，并與其色調(diào)特征結合起來進行描述，如“灰或淺灰色的細斑紋狀圖型結構”。.3.掃描圖像判讀----(2)判讀標志②圖型：衛(wèi)星圖像的