遥感图像目视解译与制图培训课程

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以下为本文档部分文字说明:

1第七章遥感图像目视解译与制图遥感图像解译分为两种:⚫目视解译:指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。⚫遥感图像计算机解译:以计算机系统为支撑环境,利用模式识别技术与

人工智能技术相结合,根据遥感图像中目标地物的各种影像特征,结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理,实现对遥感图像的理解,完成对遥感图像的解译。2目视解译的重要性⚫1.目视解译是信息社会中地学研究和遥感应用的一

项基本技能。⚫遥感技术可以实时地、准确地获取资源与环境信息,如重大自然灾害信息等,可以全方位、全天候地监测全球资源与环境的动态变化,为社会经济发展提供定性、定量与定位的信息服务。通过目视判读遥感图像⚫–地理学家可以了解山川分布,研究地理环境等⚫–地质

学家可以了解地质地貌或深大断裂⚫–考古学家可以在荒漠中寻找古遗址和古城堡……⚫由于目视判读需要的设备少,简单方便,可以随时从遥感图像中获取许多专题信息,因此是地学工作者研究工作中必不可少的一项基本功。3目视解译的重要性⚫2.遥感图像处理和计算机解译的

结果,需要运用目视解译的方法进行抽样核实或检验。⚫通过目视解译,可以核查遥感图像处理的效果或计算机解译的精度,查看它们是否符合地域分异规律,这是遥感图像计算机解译的一项基础工作。忽视目视解译在遥感图像处理和计算机解译中的

重要作用,不了解计算机处理过程中的有关图像的地学意义或物理意义,单纯强调计算机解译或遥感图像理解,有可能成为一种高水平的计算机游戏。计算机技术的日益发展,会更加迫切要求运用目视解译的经验和知识指导遥感图像计算机解译,从这点来看,目视解译是遥感图像计算机解译发展

的基础和起始点。4第一节遥感图像目视解译原理⚫遥感图像目标地物的识别特征⚫目视解译的认知过程5⚫图像是人的视觉所能感受到的一种形象化的信息。日常生活中,人们经常能够接触到各种不同的图像,如黑白照片和彩色图像等。人从外界获取的信息中,80%以上是通过视觉获得的。对于地表空间分布的各

种物体与现象,遥感图像包含的信息量远比文字描述更为丰富、直观和完整。因此,在地学研究中人们非常注意利用遥感图像来获取地球表层资源与环境的信息。⚫遥感图像目视解译的目的是从遥感图像中获取需要的地学专题信息,它需要解决的问题是判读

出遥感图像中有哪些地物,它们分布在哪里,并对其数量特征给予粗略的估计。遥感图像目标地物的识别特征6一、目标地物的特征1.色:指目标地物在遥感影像上的颜色,包括色调、颜色和阴影。2.形:指目标地物在遥感影像上的形状,包括形状、纹理、大小、图形等。3.位:指目标地物在遥感影像上的空间位置,包括

目标地物分布的空间位置、相关布局等。遥感图像目标地物的识别特征遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异在遥感影像上的典型反映。按其表现形式的不同,目标地物特征可以概括分为3类:7遥感图像目标地物的识别特征⚫色调

(tone):全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调(也叫灰度)。如海滩的砂砾,因含水量不同,在遥感黑白像片中其色调是不同的,干燥的砂砾色调发白,而潮湿的砂砾发黑。色调标志是识别目标地物的基本依据,依据色调标志

,可以区分出目标地物。在一些情况下,还可以识别出目标地物的属性。例如,黑白航空像片上柏树为主的针叶林,其色调为浅黑灰色,山毛榉为主的阔叶林,其色调为灰白色。目标地物与背景之间必须存在能被人的视觉所分辨出的色调差异,目标地物才能够被区分。8遥感图像目标地物的识别特征

⚫北京故宫博物院与护城河之间的色调差异。9遥感图像目标地物的识别特征⚫颜色(colour):是彩色遥感图像中目标地物识别的基本标志。日常生活中目标地物的颜色是地物在可见光波段对入射光选择性吸收与反射在人眼中的主观感受。遥感图像中目标地物的颜色是地物在不同波段中反射

或发射电磁辐射能量差异的综合反映。彩色遥感图像上的颜色可以根据需要在图像合成中任意选定,例如多光谱扫描图像可以使用几个波段合成彩色图像,每个波段赋予的颜色可以根据需要来设置。按照遥感图像与地物真实色彩的吻合程度,可以把遥感图像分为假彩色图像

和真彩色图像。10遥感图像目标地物的识别特征假彩色图像上地物颜色与实际地物颜色不同,它有选择地采用不同的颜色组合,目的是突出特定的目标物。TM4(红)、3(绿)、2(蓝)假彩色合成图像11遥感图像目标地物的识别特征⚫–真彩色图像上地物颜色能够真实反

映实际地物颜色特征,这符合人的认知习惯。同一景多光谱扫描图像的相同地物,不同波段组合可以有不同的颜色,目视判读前需要了解图像采用哪些波段合成,每个波段分别被赋予何种颜色。⚫–人眼具有很高的区分色彩能力,将遥感图像赋予颜色,能够充分显示地

物的差异,如森林及农作物看上去同为绿色,由于存在微小色差,有经验的目视解译人员仍然能判别出树种及作物的种类。15遥感图像目标地物的识别特征阴影(shadow):是遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子.根据阴影形状、大小可判读物体的性质或高度,如航空像片判读时利用阴影可以

了解铁塔及高层建筑物等的高度及结构。阴影的长度、方向和形状受到光照射角度、方向和地形起伏等影响,山脉等阴影笼罩下的树木及建筑物往往会使目标模糊不清,甚至丢失。不同遥感影像中阴影的解译是不同的,例如:侧视雷达影像中目标地物阴影由目标阻挡雷达波束穿

透而产生,热红外图像中目标地物阴影是由于温度差异所形成,例如夏季中午飞机飞离机场不久进行热红外成像,地表仍会留下飞机的阴影。1617遥感图像目标地物的识别特征⚫形状(shape):目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。⚫如飞机场、

港湾设施在遥感图像中均具有特殊形状。用于判读的图像通常多是垂直拍摄的,遥感图像上表现的目标地物形状是顶视平面图,它不同于我们日常生活中经常看到的物体形状。由于成像方式的不同,飞行姿态的改变或者地形起伏的变化,都会造成

同一目标物在图像上呈现出不同的形状。解译时必须考虑遥感图像的成像方式。20遥感图像目标地物的识别特征⚫纹理(texture):也叫内部结构,指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构。⚫如航空像片上农田呈现的条带状纹理。纹理在高分辨率像

片上可以形成目标物表面的质感,在视觉上看上去显得平滑或粗糙,幼年林看上去像天鹅绒样平滑,成年的针叶树林看上去很粗糙。纹理可以作为区别地物属性的重要依据。21遥感图像目标地物的识别特征⚫大小(size):指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。⚫它是遥感图像

上测量目标地物最重要的数量特征之一。根据物体的大小可以推断物体的属性,有些地物如湖泊和池塘,主要依据它们的大小来区别。⚫判读地物大小时必须考虑图像的比例尺。根据比例尺的大小可以计算或估算出图像上物体所

对应的实际大小。⚫影响图像上物体大小的因素有地面分辨率、物体本身亮度与周围亮度的对比关系等。22遥感图像目标地物的识别特征⚫位置(site):指目标地物分布的地点。⚫目标地物与其周围地理环境总是存在着一定的空间联系,并受周

围地理环境的一定制约。位置是识别目标地物的基本特征之一,例如水田临近沟渠。⚫位置分为地理位置、相对位置。⚫依据遥感图像周框注记的地理经纬度位置,可以推断出区域所处的温度带,⚫依据相对位置,可以为具体目

标地物解译提供重要判据,例如位于沼泽地的土壤多数为沼泽土。2728遥感图像目标地物的识别特征⚫–图型(pattern):目标地物有规律的排列而成的图形结构。⚫例如住宅区建筑群在图像上呈现的图型,农田与周边的防护林构成的图型,以这种图型为线索可以容易地判别出目标物。⚫–相关布局(a

ssociation):多个目标地物之间的空间配置关系。地面物体之间存在着密切的物质与能量上的联系,依据空间布局可以推断目标地物的属性。⚫例如,学校教室与运动操场,货运码头与货物存储堆放区等都是地物相关布局的实例。36遥感图像目标地物的识别特征(总结)4.形状:目标地物在

遥感图像上呈现的外部轮廓。5.纹理:也叫内部结构,指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构。6.大小:指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。7.位置:指目标地物分布的地点。8.图形:目标

地物有规律的排列而成的图形结构。9.相关布局:多个目标地物之间的空间配置关系。1.色调:全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调(也叫灰度)2.颜色:是彩色图像中目标地物识别的基本标志。3.阴影:是图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子。据此可判读物体性质或高度。37遥感图像目标

地物的识别特征⚫地面各种目标地物在遥感图像中存在着不同的色、形、位的差异,构成了可供识别的目标地物特征。目视解译人员依据目标地物的特征,作为分析、解译、理解和识别遥感图像的基础。38第二节目视解译的认知过程⚫遥感图像知觉形成的客观条件⚫遥感图像的认知过程

39遥感图像知觉形成的客观条件⚫色调完全均一或颜色完全相同的图像是不能产生图像知觉的,目视判读遥感图像时,只有在遥感图像上存在着颜色差异或者色调差异时,并且这种差异能为判读者视觉所感受,才有可能将目标地物与背景区别开。这是图像知觉形成的客观条件。40遥感图像知觉形成的客观条件⚫遥感图像上颜色

差异或者色调差异达到一定程度时,目标地物就容易与背景产生对比,形成形状和纹理。⚫遥感图像中,不同目标地物往往表现出不同的颜色或不同的色调,呈现出形状与纹理的差异。⚫目视判读过程中,图形知觉的持续性取决于目标地物与背景的对比度。对比度高,地

物目标的边界清晰,视网膜细胞感受的光刺激强,视神经活动处于兴奋状态,构成图像知觉稳定。反之,图形知觉易于消失。⚫为了提高目视判读效果,人们经常使用图像增强技术来扩大地物之间的对比差异,以便于判读。41遥感图像知觉形成的客观条件心理特点对遥感图像解译的影响1.同一时刻,只有

一种地物是目标地物,图像的其余部分以目标地物的背景出现,此时判读者的注意力往往集中在目标地物上.2.判读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导向作用,因此,不同的解译者可能得出不同的结论.3.心理惯性对目标地物的识别有一定的影响.4.观察的时效性.正确辨认目标地物,需要一个最

低限度的时间才能完成.42遥感图像的认知过程遥感图像知觉形成的客观条件:遥感图像存在颜色差异或色调的差异。遥感图像颜色差异或色调的差异达到一定程度时,目标地物就容易与背景产生对比,形成纹理和形状.1.自下向上的过

程图像信息获取、特征提取、识别证据选取。2.自上向下的过程特征匹配、提出假设、图像辨识遥感图像解译是一个复杂的认知过程,对一个目标的识别,往往需要经历几次反复判读才能得到正确结果。概括来说,遥感图像的认知过程

包括:43遥感图像的认知过程⚫自下向上过程图像信息获取特征提取识别证据选取44遥感图像的认知过程⚫自下向上过程–图像信息获取:图像判读过程中,人眼感受到遥感图像中颜色、色调、形状和纹理等信息,视网膜的视锥细胞及视杆细胞接受这些信息并转换为神经冲动,由视神经传

导到各视觉中枢。在信息传输过程中,图像的颜色、形状和空间位置信息沿着三条独立通道在神经系统中传输,经过大脑皮层的整合功能,实现图像信息的空间与时间精确的配位,构成图像的知觉。45遥感图像的认知过程⚫自下向上过程–特征提取:大脑皮层特定的功能区负责选择性知觉的加

工,进行图像特征提取,遥感图像各种目标地物特征信息会转换成各种模式的神经冲动而被记录下来,从而完成各种信息的抽取。试验证明,判读者熟悉的遥感图像,无论从什么方向去辨识目标地物,都可以将它识别,这是因为判读者掌握了图像上不同地物特征的缘故。46遥感图像的认知过程⚫自下向上过程–识别证据选取:从

多种特征中选取识别证据是一个复杂的认知过程,其中的认知机制有待心理学家阐明。但试验表明,经常阅读汉字的人,熟悉并掌握汉字的全局特征,就会把它作为一个单元来区别,而不再注意它的局部细节特征。碰到潦草手写体汉字,即使少掉一个笔画,

一般不会影响到人们的正确阅读。这说明,人类认知过程中存在着一个选取识别证据的过程。当碰到复杂的目标地物时,人类知觉会对多个特征进行选择,区分全局特征和局部特征,并把全局特征作为识别证据来指导图像中目标地物的识别。在识别证据不足时,人类也会利用各种背景知识与专业知识作为证据,指导目标地物

的识别。47遥感图像的认知过程⚫自上向下过程–特征匹配:指人脑利用记忆存储中的地物类型模式与地物特征匹配的过程。地物类型模式(由地物波谱特性、纹理、形状、大小、空间分布位置等特征构成的地物“样本”)是判读者根据长期解译实践和判读知识学习而获

得的。在特征匹配过程中,地物类型模式与目标地物全局特征进行相似性测量,判别其相容性或不相容性。48遥感图像的认知过程⚫自上向下过程–提出假设:根据特征匹配的结果,大脑会根据以往解译实践经验和学习中得到的解译知识

,从记忆的模式库中给出相似性最大的一种或几种地物“样本”作为假设,作为目标地物可能归属的类型。应当指出,特征匹配、提出假设时,应注意视觉表象空间的影响,这因为遥感图像中地物的认知是在目视解译者内部的视觉表象空间进行定位的,并按照视觉表象空

间的坐标来辨认图像。因此,视觉表象空间参照体系对特征匹配具有重要影响。例如,一幅山地TM假彩色图像,一般都是西北坡是阴坡(暗色调),东南坡是阳玻(明亮色调),从不同方向观察,地表起伏状况是不同的,因此,没有经验的解译者会把

山脊线作为河谷。在目视解译过程中,观察者必须了解影像中太阳光源的照射方向,并把它同视觉表象空间坐标基轴配准,逆着太阳光源的照射方向观察,才能把一幅山地TM假彩色图像上的地貌类型准确辨识49遥感图像的认知过程⚫自

上向下过程–图像辨识:图像辨识是一个分析、选择、决策的过程。在这个过程中,目视解译者往往受到主观期望心理作用的影响,利用大脑记忆中存储的图像模式来积极地认识大脑给出的不同“假设”,主动地把待识别目标地物具有的颜色、形状

和空间位置等特征与“假设”的地物类型比较、匹配,选择一种最相似的图像模式作为一个参考系,当记忆中的地物“样本”模式与知觉中的目标地物特征完全匹配时,大脑会释放出联接的信息,指明目标地物归属的地物“样本”类型。50遥感图像的认知过程⚫自上向下过程当记忆的模式库中“样本”无法与目标地物特征匹配时,

大脑会要求视觉器官提供更多的信息,以便提取更多特征作为证据,进行识别,这是新一轮目标地物识别的过程。遥感图像解译,往往经历多次自下向上和自上向下的认知过程,每次循环,都会加深对遥感图像的理解与认识。对于有经验的判读者来说,在遥感图像上直接证据不足的情况下,他能够灵

活的运用不同层次的背景知识与专业知识作为证据信息,对提出的假设进行推理分析,验证其真伪。对初学判读的人来说,识别“图像上无法识别的地物”最好的办法是到实地进行调查,在此基础上建立这类地物的解译特征,并完成对这

类地物的识别。51遥感图像的认知过程⚫自上向下过程实践证明:解译专家判读经验越丰富,对判读区域越熟悉,他识别图像上各种地物的能力越强。因此,遥感图像目视判读必需重视图像解译实践和判读知识的积累,这是提高遥感图像目视

判读质量的必经之路。对遥感图像目视判读认知过程的分析,有助于指导遥感图像目视解译,也为计算机解译中使用专家系统方法提供了认知基础。52一.遥感摄影像片的判读二.遥感扫描影象的判读三.微波影象的判读(了解)四.目视解译方法与基本步骤第三节

遥感图像目视判读53􀁺遥感摄影像片的种类遥感摄影像片的特点与解译标志遥感摄影像片的判读方法一、遥感摄影像片的判读54一、遥感摄影像片的判读1、遥感摄影像片的种类(1)可见光黑白全色像片;(2)黑白红外像片;(3)彩色像片;(4)彩红外像片;(5)多波段摄影像片–可

见光黑白像片采用的胶片乳剂感光范围在0.36~0.72μm之间,它与人眼对光的敏感范围0.4~0.7μm接近,像片上的明暗色调与人们日常熟悉的真实景物明暗色调近似,与真实景物相比,像片上反差稍低,加上黑白像片多为航空像片,具有高分辨率,像片上的各种目标地物与现象很容易为人们判读。55一、遥

感摄影像片的判读1、遥感摄影像片的种类(1)可见光黑白全色像片;(2)黑白红外像片;(3)彩色像片;(4)彩红外像片;(5)多波段摄影像片–黑白红外像片采用的胶片乳剂对蓝色、紫色、红色和近红外光敏感。由于植被类型在近红

外波段具有较高的光谱反射率,采用红色滤光片对红外像片胶片曝光后,可以增强目标地物与背景的反差,大大增加不同植被之间的反差。我们在黑白红外像片上看到的地物色调,与人们日常熟悉的真实景物不同,它的明暗色调是由地物在近红外波段反射率强弱所决定的。56一、遥

感摄影像片的判读1、遥感摄影像片的种类(1)可见光黑白全色像片;(2)黑白红外像片;(3)彩色像片;(4)彩红外像片;(5)多波段摄影像片–彩色像片采用的胶片乳剂分别对蓝色、绿色和红色敏感,彩色胶片上记录的影像信息,经过显影洗印后获得的像

片能够达到或接近天然彩色。它与人们日常熟悉的真实景物色彩非常相似,因此利用彩色像片解译要比黑白全色像片更加容易。采用航空彩色像片解译,可以提高判读精度,缩短解译时间,但是一些目标地物在可见光波段反差对比不明显,在彩色图像上则不易于判读。57一、遥感摄影像片的判读1、遥感摄影像

片的种类(1)可见光黑白全色像片;(2)黑白红外像片;(3)彩色像片;(4)彩红外像片;(5)多波段摄影像片–彩红外像片的胶片乳剂分别对绿色、红色和近红外光敏感,经过显影洗印后获得的彩红外像片上各种地物颜色与人们日常熟悉的真实景物不同。原来的绿色地

物被赋予蓝色,原来的红色地物被赋予绿色,反射红外线的地物被赋予红色。58一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的特点􀁺遥感摄影像片绝大部分为大中比例尺像片,在像片中各种人造地物的形状特征与图型结构

清晰可辨,这为解译者提供了更多的依据。􀁺遥感摄影像片绝大部分采用中心投影方式成像,对于没有经过正射纠正的遥感摄影像片,其边缘分布的高耸楼房或起伏形状的物体,其形状会有明显的变形。利用摄影像片仅能定性了解不同地物类型的分布,如利用摄影像片了解城市轮廓,不同建筑物分布状况,主要道路,河流和湖泊,绿

化用地和工厂分布位置,商业中心的位置等,但依据摄影像片制作城市土地利用现状图时,需要对摄影像片进行正射纠正。59一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志为提高摄影像片解译精度与解译速度,需要掌握摄影

像片的解译标志。解译标志(又称判读标志)是指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征,这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。60一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片特点与解译标志(总结)(1)摄影像片的特点✓绝大部分为大中比例尺

像片,各种人造地物的形状特征与图型结构清晰可辨;✓绝大部分采用中心投影,可以看到地物的顶部轮廓。(2)摄影像片的解译标志解译标志又称判读标志,指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征,这些特征能够帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。61一、遥感

摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志直接判读标志直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征,它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图型等,解译者利用直接解译标志可以直观识别遥感像片上的目标地物。航空摄影像片直接解

译标志主要包括以下几种:形状,62一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志形状:形状描述了一个目标地物的外形与结构。地表分布的目标物体都具有一定的几何形状,根据像片上物体特有的形态特征可以判断和识别目标地物。在大比例尺航空

像片上,人造地物一般具有规则的几何外形和清晰的边界,例如楼房、道路等,自然地物往往具有不规则的外形和不规则的边界,例如湖泊、沙丘、山地等。63一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志大小:是在二维空间上对目标物体尺

寸或面积的测量。在不知道像片比例尺时,比较两个物体的相对大小有助于我们识别它们的性质,例如单车道和多车道的街道宽度不同。如果知道了像片的比例尺,可以根据目标地物影像的尺寸直接算出它的实际大小和分布规模,也可以利用已知目标地物在像片上的尺寸来比较其他待识别的目标。当像片上

线状地物与背景反差较大时,其影像大小往往超出其按比例计算的尺寸。64一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志色调与颜色:是地物波谱在像片上的表现。采用不同波段和使用不同感光

胶片,其色调反映的意义是不同的。如在黑白红外像片上,茂密植被表现为浅白色调。在可见光黑白像片中,同样茂密的植被表现为灰暗色调。自然界各种颜色的物体在全色像片上表现为不同的色调。影像色调一般划分为7-10级灰阶。

10个级别灰阶分别为白、灰白、淡灰、浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑。黑。由于黑白航空像片上影响地物色调变化的因素很多,如太阳入射角和像片洗印情况等,判读时往往不是根据地物色调的分级来识别地物,而是根据各地物间色调的相对差异来区别地物的。65一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–

摄影像片的解译标志在目视解译中,人对颜色的分辨率远高于对色调的分辨率。试验表明,人眼只能分辨十几种灰度,但能够辨别出120多种颜色。因此,对于人眼来说,彩色像片的信息量高于黑白像片。在彩色像片上,不同地物可以表现为不同颜色的差异,也可以表现

为色彩深浅(纯度)的差异。例如,彩色航空像片上,正常的针叶林呈深绿色,枯萎的植被则呈现为黄绿色。但由于人眼与传感器的光谱响应的差别以及其他因素的影响,真彩色图像也存在彩色失真现象。此外不同种类的彩色图像上,同一种目标地物的颜色也会不同。例如,针叶林在真彩色像片上表现

为绿色,但在彩红外像片上则表现为红到品红的颜色。。66一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志阴影:是像片上阳光被地物遮挡产生的影子。阴影在像片上表现为地物背光面形成的深

色或黑色的色调。在航空像片上阴影分为两种:本影和落影。本影是地物未被阳光直接照射到的部分在像片上的构像,本影有助于地物获得立体感,如汽车的背光部分或低太阳角下的建筑物。落影是阳光直接照射物体时,物体投在地面上的影子在像片上的构像,如高架桥投在地面上的阴影。落影可以显示出物体的侧面形状,但在阴影

内的地物,会因阴影的存在而影响到人们对它的识别。地物的阴影,随着太阳的方位角和高度角变化而变化,因此地物阴影因时因地而异。67一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志阴影:是像片上阳

光被地物遮挡产生的影子。这张分辨率为1m的纽约曼哈顿的卫星照片,是2000年6月30日由空间图像公司的IKONOS卫星拍摄的。这张图像是从南方拍摄的,中间是110层高的世界贸易中心的双塔。68一、遥感摄影像片的判读2001年9月12日20

01年9月15日69一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志纹理:是通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案,这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。像片上的纹理可以揭示出目标地物的细部结构或内部细小的物体。目标地物的纹理特征与航空像片的比例尺

有关。在大比例尺像片上,可显示出一个个树冠的纹理,据此可区分不同的树。而在比例尺较小的像片上,则表现为由一系列树冠的顶部构成的整个森林的纹理。同一个目标地物在不同太阳高度角下,也会具有不同的纹理特征。如黄土高原丘陵沟壑区,在太阳高度角

很大时,地表纹理比较平滑,在太阳高度角很小时,地表纹理比较粗糙。70一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志纹理:71一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译

标志图型:是目标地物以一定规律排列而成的图形结构。图型是一个综合性解译标志,它由形状、大小、色调、纹理等影像特征组合而成。人工地物往往具有某种特殊的图型。例如多个建筑物有序排列构成的街区,由教室、操场和跑道构成的学校,它们都具有一定的整体图型。自然界中,一些地物也具

有特定的图型,如水系有树枝状、羽毛状和格网状等多种图型,它们综合反映了流域内地质构造和水文特征。地物的图型揭示了不同地物之间的内在联系,也为解译者识别这些地物提供了依据。72一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像

片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志图型:73一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志–摄影像片的解译标志位置:指目标地物在空间分布的地点。目标地物的位置与它的环境密切相关,据此可以识别一些目标地物或现象。如农田与水渠之间的位置,根据农

田与水渠的相对位置可以判断该农田为水浇地、水田或旱地。位置与相关地物的联系可以作为判断推理的依据之一,如一条道路在河一侧中断,又在河另一侧出现并延伸到远方,据此可以推测此处为徒涉场或渡口。74一、遥感摄影像片的判读直接判读标志(

总结)⚫形状:人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界,自然地物具有不规则的外形和规则的边界。⚫大小:不知道比例尺时,可以比较两个物体的相对大小;已知比例尺,可直接算出地物的实际大小和分布规模。⚫阴影:本影:是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有助于获得地物的立体感。落

影:是阳光直接照射物体时,物体投在地面上的影子在像片上的构像。⚫色调与颜色:是地物波谱在像片上的表现。在黑白像片上,据地物间色调的相对差异区分地物。在彩色像片上据地物不同颜色的差异或色彩深浅的差异来识别地物。

⚫纹理:通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。可揭示地物的细部结构或内部细小的物体。⚫图型:是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。揭示了不同地

物间的内在联系。⚫位置:指目标地物在空间分布的地点。75一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的特点与解译标志间接解译标志1.定义:间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征,借助它可以推断与某地物属性相关的其他现象。2.遥感摄影

像片上经常用到的间接解译标志有:目标地物与其相关指示特征:例如,像片上河流边滩、沙嘴和心滩的形态特征是确定河流流向的间接解译标志。像片上呈线状延伸的陡立三角面地形,是推断地质断层存在的间接标志。地物与环境的关系:“植物是自然界的一面镜子”,可以根

据有代表性的植物类型推断当地的生态环境,例如寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候。目标地物与成像时间的关系:了解成像时间,有助于对目标地物的识别。例如,东部季风区夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,土壤含水量因此具有季节变化,河流与水库的水位也有季节变化。间接判读标志因地域

和专业而异。建立和运用各种间接判读标志,一般需要有一定的专业知识和判读经验。熟悉和掌握遥感摄影像片特点与解译标志,对遥感摄影像片的判读大有帮助。76一、遥感摄影像片的判读间接判读标志(总结)⚫指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征,借助它可推断与某地物

属性相关的其他现象。⚫包括:目标地物与其相关指示特征⚫地物及与环境的关系⚫目标地物与成像时间的关系77一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫可见光黑白像片和黑白红外像片解译⚫彩色像片与彩红外像片解译⚫热红外像片的解译78一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫可见光黑白

像片和黑白红外像片解译可见光黑白像片和黑白红外像片上,目标地物的形状和色调是识别地物的主要标志。由于人类习惯在可见光条件下观察地物,因此,可见光黑白像片上各种地物比较容易识别。黑白像片识别与解译的规律是:可见光范围内反射率高的地物,在航空像片(正片)上呈现淡白

色调,反射率低的地物,在像片上呈现暗灰色调,如水泥路面呈现灰白色,而湖泊中的水体呈现深暗色。加上可见光黑白像片多数为大比例尺像片,地物形状特征明显,形状特征与色调特征等多种解译标志综合使用,可以提高目标地物的正确识别率。79一

、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫可见光黑白像片和黑白红外像片解译黑白红外像片上地物色调深浅的解释不同于可见光黑白像片。在可见光黑白像片上,茂密植被的颜色为暗灰色,但在黑白红外像片上为浅灰色,这是因为植物的叶子在近红外具有强烈反射的特点。各种植被类型或

植物处在不同的生长阶段或受不同环境的影响,其近红外线反射强度不同,在黑白红外像片上表现的明暗程度也不同,根据像片色调差异可以区分出不同的植被类型。物体在近红外波段的反射率高低决定了在黑白红外像片上影像色调的深浅,例如水体在近红外波段具有高的

吸收率,很低的反射率,因此在黑白红外像片上呈现深灰色或灰黑色。同样是道路,水泥路面反射率高,影像色调浅,柏油路面反射率低,影像色调深。农田土壤含水量的多寡,可以通过影像色调的深浅反映出来,含水量多,影像色调呈现暗灰色,含水量少,影像色调呈现灰白色。由于大气散射、吸收对红外波段摄影影响小,雾、

烟尘对红外波段影响也小,利用红外摄影进行土地资源调查、洪水灾害评估,军事侦察是十分有效的。80一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫彩色像片与彩红外像片解译遥感彩色像片基本反映了地物的天然色彩,地物类型间的细微差异可以通过色彩的变化表现出来,如清澈的水体呈现蓝—绿色,而含有淤泥的水

体为浅绿色。彩色像片上的丰富色彩提供了比可见光黑白像片更多的信息,其形状特征的识别类似于可见光黑白像片。利用彩色像片判读比可见光黑白像片更加容易,也可以获得更多的信息。81一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫彩色像片与彩红外像片解译由于受

到大气散射与吸收的影响,在航空摄影高度相同的条件下,彩色摄影信息损失量远大于彩红外摄影,并且随着航摄高度增加,其损失的信息量也在加大,因此航空遥感中广泛使用彩色红外摄影,彩红外像片可以应用在许多领域。

例如,正常生长的植物在0.68微米处附近反射率曲线有一段陡峭的上升,高反射率曲线落在近红外波段。在同一个生长季节中,正常生长的绿色植物在彩色红外像片上呈红色,受到虫害的植物,在植被的光谱特征上会有不同的反映。在虫害初期,人眼还看不出植被异常

现象时,在彩色红外像片上却已显示出病变的色彩。彩红外像片上遭受病虫害的植物显现为暗红色,严重的甚至达到浅青色。82一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫彩色像片与彩红外像片解译彩色红外像片在识别伪装方面也有突出的功

用。地球表面的各种地物,诸如土地、森林、农作物、房屋、道路、河流,它们在可见光与近红外波段都以自身的特性反射电磁波,因此它们具有不同的光谱特征。例如,采用绿色植物进行伪装的物体,其光谱特征与植被不同,在近红外像片上则呈紫红色,披盖绿色伪装物的目标地物在像片中呈蓝色,而正常的

植被则呈现红色。因此,根据地物的光谱特征,容易区分出正常生长的植物和用植物伪装的目标地物。83一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫彩色像片与彩红外像片解译彩色红外像片判读时,应遵循的步骤:􀁺了解彩色红外摄影感光材料的特性和成像原理;􀁺熟悉各种地物在可见

光和近红外光波段的反射光谱特性;􀁺建立地物的反射光谱特性与像片假彩色的对应关系;􀁺建立彩红外像片其他判读标志;􀁺遵循遥感解译步骤与方法对彩红外像片进行解译。84一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫

彩色像片与彩红外像片解译应注意:􀁺在彩色红外像片上,植物的叶子因反射红外线而呈现为红色。各种植被类型或植物处在不同的生长阶段或受不同环境的影响,其光谱特性不同,因而在彩色红外像片上红色的深浅程度不同。如生长正常的针叶林颜色为红色到品红色,枯萎的植被呈现暗红色,即将枯死的植被呈现青色。􀁺水体污染

、泥沙和水深等因素都对像片上水体的颜色产生影响,例如富营养化的水体呈现棕褐色至暗红色,含有泥沙或淤泥的水体呈现青色至浅蓝色,清洁的浅水呈青蓝色,水体很深并且洁净时呈现深蓝到暗黑色。因此,必须根据地面实际

调查建立各种地物的判读标志,在判读中要考虑环境等多种因素的影响。85一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫热红外像片的解译地物具有反射、透射和发射电磁波的能力。在3.5-5.5微米和8-14微米热红外区间上,有两个重要的大气窗口,遥感器透过大气窗口可以探测地物表面发射的电磁波辐射,因此

,热红外图像的成像原理不同于可见光和近红外像片。热红外像片记录了地物发射热红外线的强度。地物本身具有热辐射特性,各种地物热辐射强度不同,在像片上具有不同的色调和形状构像,这是识别热红外像片地物类型的重要标志。86一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫热红外像片的直接解译标志色调:是地物亮度

温度的构像。判读热红外像片时,关键是要细致区分影像色调的差异。影像的不同灰度表征了地物不同的辐射特征。影像正片上深色调代表地物热辐射能力弱,浅色调代表地物热辐射能力强。各种地物热辐射状况的不同,在影像上形成了深浅不同的色调,这是判别地物的基础。87一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判

读方法⚫热红外像片的直接解译标志形状与大小:热红外探测器检测到物体温度与背景温度存在差异时,就能在影像上构成物体的“热分布”形状。山区河流在白天拍摄的热红外像片上,呈现暗灰色调,这因为水体热容量大,增温慢,周围丘陵和山地增温快,成为一个热

辐射区域。但对于夜间拍摄的山区河流,由于河水热容量大、散热慢,河流成为一个热辐射带,在热红外像片上为灰白色的飘带。由于河水表面热辐射特性基本相同,这个灰白色的飘带的形状基本反映了河流的形状特征。一般说来,物体的“热分布”形状不是它的真正形状(例如,高温目标的热扩散可导致物体形状扩大变形),

除非物体表面热辐射能力处处相同。白天夜间88一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫热红外像片的直接解译标志⚫地物大小:地物的形状和热辐射特性影响物体在热红外像片上的尺寸。当高温物体与背景具有明显热辐射差异时,即使很小的物体,如正在运转的发

动机、高温喷气管、较小的火源,都可以在热红外像片上表现出来。由于高温物体向外辐射热源,因此其在影像中的大小往往比实际尺寸要大。但地物与背景之间温差很小时,地物的大小不易辨识。89一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫热红外像片的直接解译标志⚫阴影:热红外影像

上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的,可分为冷阴影和暖阴影两种。例如,在烈日下飞机停放在飞机场,飞机遮挡了阳光直射,飞机下面被遮挡的地面与阳光直射的停机场接收的太阳辐射不同,它们发射的热辐射强度也不同。当飞机发动机发动时,高温热气流冲出,在地面留下很强的热辐射。飞机起飞后对机场进行热

红外摄影,可以在像片上看到飞机喷气尾流在地面形成的喷雾状白色调阴影(热阴影),以及飞机在地面上留下的黯黑色轮廓(冷阴影)。热红外像片上的军事目标阴影在军事侦察上是十分有价值的。90一、遥感摄影像片的判

读遥感摄影像片的判读方法⚫热红外像片的解译(总结)✓色调:地面温度的构像.✓形状:被探测地物与背景温度差异形成”热分布”形状.✓大小:地物的形状和热辐射特性影响影象的尺寸.✓阴影:目标地物与背景之间的辐射差异造成阴影91一、遥感摄影像片

的判读遥感摄影像片的判读方法⚫根据热红外影像解译标志,可以识别不同的地物。⚫水体与道路:在白天热红外像片上,由于水体具有良好的传热性,一般呈暗色调。相比之下,道路在影像上呈浅灰色至白色,这因为构成道路的水泥、沥青等建筑材料,白天接受了大量太阳热能,又很快转换为热辐射的缘故。午夜以

后获取的热红外像片,河流、湖泊等水体在影像上呈浅灰色至灰白色,而道路呈现暗黑色调,这因为水体热容量大,散热慢,而道路在夜间散热快。在无法知道热红外像片是在白天或夜间拍摄时,可以凭借水体与道路的色调和形状来判断。白天热红外像片中,道路

呈现亮色调,并可以看到道路两侧比较平直,有时还可以看到道路上的车辆。夜晚热红外像片中,河流呈现亮色调,并可以看到水体具有不规则的弯曲边界。92一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫根据热红外影像解译标志,可以识别不同的

地物。⚫树林与草地:白天的热红外影像上,树林呈暗灰至灰黑色。这是因为在白天,树叶表面存在水汽蒸腾,降低了树叶表面温度,使树叶的温度比裸露地面的温度低。夜晚,树木在热红外影像上多呈浅灰色调,有时呈灰白色,这是因为树林覆盖下

的地面热辐射使树冠增温。草地在夜晚热红外像片上呈黑色调或暗灰色调,这是因为夜间草类很快地散发热量而冷却的缘故。93一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫根据热红外影像解译标志,可以识别不同的地物。⚫土壤:热红外影像上土壤含水量不同,其色调也不同。在午夜后拍摄的热

红外影像中,土壤含水量高,呈现灰色或灰白色调,土壤含水量低呈现暗灰色或深灰色,这因为水体的热容量大,在夜间热红外辐射也强。94一、遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读方法⚫–据有关研究,夜间的热红外航空像片比白天的解译效果要好,黎明前的热红外像片效果最佳,这因为夜间不受太

阳辐射的干扰,热红外像片上色调差异主要取决于地物的温度和辐射热红外线的能力。⚫–应当指出,天气状况对自然地物色调特征会造成一定影响。例如,连续的阴天,使得地物之间温差大大减小,不同地物的差异难以在热红外影像上反映出来。大风会使物体表面热量散失,温度下降,地物色调特征不明显,或产

生地物热影像位移等现象。相比之下,具有人工热源的人造地物,例如海洋上行驶的客轮,受气象条件的影响较小,其热成像比较稳定。⚫目前,一些地球卫星也提供热红外遥感影像,其判读方法类似热红外航空像片,但影像分辨率低于热红外航空像片。95二、遥感扫描影像的判读常见遥感扫描影像的主要特点遥感扫描影像特征与

解译方法96二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用✓MSS影像:✓TM影像:✓SPOT影像:97二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫MSS各波段的应用⚫为多光谱扫描仪(MultiSpectralScanner)获取的影像

。第一颗至第三颗地球卫星(Landsat)上,反束光导管(RBV)摄像机获取的三个波段摄影像片分别称为第1、2.3波段,多光谱扫描仪获取的4个波段为4、5、6、7波段(两个波段为可见光波段,两个波段为近红外波段)。⚫第4、5颗星上多光谱扫描仪获取的

4个波段扫描影像后重新被分别命名为1、2、3、4波段。98二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫MSS各波段的应用⚫–第4波段为绿色波段,对水体有一定透射能力,在清洁的水体中透射深度可达10-20m,可以判读浅水地形和近海海水泥沙

。由于植被在绿色波段有一个次反射峰,可以探测健康植被绿色反射率。⚫–第5波段为红色波段,可用于城市研究,对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显。对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物质与河水浑浊度有明显反映。可

区分沼泽地和沙地,可以利用植物绿色素吸收率进行植物分类。99二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫MSS各波段的应用⚫–第6波段为近红外波段,植被在此波段有强烈反射峰,可区分健康与病

虫害植被。水体在此波段上具有强烈吸收作用,水体呈暗黑色,含水量大的土壤为深色调,含水量少的土壤色调较浅,水体与湿地反映明显。⚫–第7波段也为近红外波段,植被在此波段有强烈反射峰,可用来测定生物量和监测作物长势。水体吸收率高,水体和湿地色调更深,海陆界线清晰。该波段还可用于地质研究,划出大

型地质体的边界,区分规模较大的构造形迹或岩体。100二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫TM影像⚫为专题绘图仪(ThematicMapper)获取的图像。从Landsat-4起,发射的卫星上加装了T

M来获取地球表层信息。TM在光谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率方面都比MSS图像有较大改进。在光谱分辨率方面,它增加了蓝色波段、短波红外波段和热红外波段。遥感器设计制造人员根据MSS数据使用的经验与光谱适用范围研究结果,TM在波长范围与光谱位置上都作了调整。在辐射分辨率方面,TM采用双向扫描,

改进了辐射测量精度,以256级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性,一些在MSS中无法觉察出的地物电磁波辐射中的细小变化,现在可以在TM波段内观测到。在地面分辨率方面,TM瞬间视场角对应的地面分辨率为30m(第6波段为120米)。101二、遥感扫描影像的判读

1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫SPOT图像–SPOT遥感影像产品包括:⚫–1A级产品,包括70mm胶片、HDDT(高密度数字磁带)、CCT(计算机兼容磁带)和CD-ROM(光盘)上记录的影像数据,这种产品没有进行任何辐射与几何纠正,为SPOT数据的即时产品。⚫–1

B级产品,包括24mm胶片、HDDT、CCD、CD-ROM为载体的影像数据,这种产品对原始数据进行了辐射与几何纠正。⚫–2级产品,包括24mrn胶片、采用HDDT和CD-ROM记录的影像数据,采用6~9个地面控制点对每景图像做了几何精纠正,并且把遥感影像变换到

某种地图投影上,例如UTM投影。⚫–3级产品进行了正射纠正,通过控制点可以对相同地区两幅影像进行匹配。102二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫SPOT图像主要应用领域⚫SPOT卫星的主要任务是监测自然资源分布,特别是监测农

业、林业和矿产资源,观测植被生长状态与农田含水量等项,对农作物进行估产,了解城市建设与城市土地利用状况等。各个波段主要应用领域:⚫–第一波段为绿色波段,该波段以叶绿素反射曲线的次高峰(0.55微米)为中点,可区

分植被类型和评估作物长势,对水体有一定的穿透深度,在干净水域能够穿透10~20m的深度,可以区分人造地物类型。⚫–第二波段为红色波段,该波段与MSS第5波段和TM第3波段很接近,在晴朗天气下,该波段的大气透过率约为90

%,是叶绿素反射曲线的低谷区,据此可以识别农作物类型,对城市道路、大型建筑工地反映明显,可用于地质解译,辨识石油带、岩石与矿物等。103二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用⚫SPOT图像

主要应用领域⚫–第三波段为近红外波段,分别与MSS第7波段和TM第4波段接近。在晴朗天气下,该波段的大气透过率约为95%,是叶绿素反射率曲线的强反射率区。据此可以监测作物长势,区分植被类型。在灰度图像上植被表现为浅白色调,干净水域的水面反

射率为1%,水面呈黑色或者暗黑的色调,该波段图像可绘制水体边界。含水量大的土壤呈现深灰或暗黑色,含水量小的土壤呈现灰白色调,可用来探测土壤含水量。⚫–第四波段为短波红外波段,这是SPOT新增加的一个波段,用于探测植物含水量及土壤湿度,区别云与雪

。⚫–SPOT全色波段,该波段的地面分辨率为10m,可用于调查城市土地利用现状、区分城市主要干道、识别大型建筑物,了解都市发展状况,据统计,城市总体规划中调查土地利用现状,购买SPOT影像的费用仅仅是航空摄影费用的10%,可节约投入成本。1

04二、遥感扫描影像的判读1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用遥感扫描影像特征1)宏观综合概括性强:空间分辨率越低,对地面景观概括性越强,对景物细节的表现力越差。2)信息量丰富:遥感扫描影像采用多波段记录地物的电磁波信息,每个波段都提供了丰富的信息。3)动态

观测:资源卫星进入太空,就一刻不停地绕地球运转,以一定周期重复扫描地球表面,并及时向地面发送最新所获扫描影像。105二、遥感扫描影像的判读2、遥感扫描影像特征与解译方法⚫遥感扫描影像的判读,要遵循“先图

外、后图内,先整体、后局部,勤对比,多分析”的原则。––“先图外、后图内”是指遥感扫描影像判读时,首先要了解影像图框外提供的各种信息,即:图像覆盖的区域及其所处的地理位置;影像比例尺;影像重叠符号;影像注记;影像灰阶

。了解图外相关信息后,再对影像进行判读。––判读时遵循“先整体,后局部”的原则,作整体的观察,了解各种地理环境要素在空间上的联系,综合分析目标地物与周围环境的关系。–鉴于多光谱扫描影像可以同时获取多个波段的扫描图像,因此,必须遵循“勤对比,多

分析”判读原则,在判读过程中进行多波段、多时相、不同地物的对比分析.106二、遥感扫描影像的判读2、遥感扫描影像特征与解译方法⚫主要解译方法⚫遥感扫描影像解译标志在许多方面与航空摄影像片类似,不重复介绍。

由于卫星遥感影像一般比航空摄影像片比例尺要小,色调和颜色在遥感影像中具有主要作用,因此扫描影像解译,要重视色调和颜色解译标志的运用。⚫在运用色调和颜色解译标志对遥感影像解译过程中,应该注意一些影像解译标志往往带有区域性和条件性。影像色调、颜色、阴影、图型、纹理等解译标志也会因影像所在的区域、

成像季节和环境条件的改变而变化,因此要根据具体情况,结合其他解译标志,如空间位置、形状等进行综合分析,可以借鉴前人的解译标志和解译经验,但不能生搬硬套,以免造成判读的错误。⚫根据目视判读实践,一般认为卫星影像解译

比航空像片解译难度更大,因此,熟悉地物在不同波段的光谱特性,了解地物在不同空间分辨率影像上的表现,以及在不同假彩色合成影像的表现,熟练掌握扫描影像解译标志与解译方法,对于提高目视解译水平是很有帮助的。107三、微波影像的判读1、微波影像的特点侧视雷达采用非中心投影方式成像,与摄像机中心

投影方式完全不同。微波影像中的分辨率是由成像雷达的斜距分辨率和方位向分辨率决定的,它们分别由脉冲的延迟时间和波束宽度来控制的。比例尺在横向上产生畸变。地形起伏位移。108三、微波影像的判读2、微波影像的应用范围海洋环境调查。地质制图和非金属矿产资源调查。洪水动

态监测与评估。地貌研究与地图测绘。军事侦察。109三、微波影像的判读3、影像解译标志及地物影像特征(1)色调:雷达回波强度在微波影像上的表现。(2)阴影:微波影像上出现的无回波区。(3)形状:目标地物轮廓或外形的雷达回波在微波影像

上的构像。自然地物外形不规则,人造地物外形规则。(4)纹理:微波影像上的周期性或随机性的色调变化。(5)图型:是某一群体各个要素在空间排列组合的形状。110三、微波影像的判读4、微波影像的判读(1)微波与目标地物相互作用规

律。随着地面由平滑表面向粗糙表面过渡,波影像上的色调则逐渐由深变浅。目标地物几何特征对微波影像的构像具有重要影响。阴影给微波带来很强的反差和立体感。复介电常数是描述物体表面电性能的。(2)微波影像的判

读方法✓采用由已知到未知的方法;✓对微波影像进行投影纠正;✓对微波影响进行立体观察。111四、目视解译方法与步骤⚫目视解译方法⚫遥感影像目视解译方法是指根据遥感影像目视解译标志和解译经验,识别目标地物的办法与技巧。常用的方法有以下几种

:⚫–直接判读法⚫是根据遥感影像目视判读直接标志,直接确定目标地物属性与范围的一种方法。例如,在可见光黑白像片上,水体对光线的吸收率强,反射率低,水体呈现灰黑到黑色,根据色调可以从影像上直接判读出水体,根据水体的形状则可以直接分辨出水体是河流,或者是湖泊。在MSS4、5

、7三波段假彩色影像上,植被颜色为红色,根据地物颜色色调,可以直接区别植物与背景。112四、目视解译方法与步骤⚫目视解译方法⚫–对比分析法:此方法包括同类地物对比分析法、空间对比分析法和时相动态对比法。⚫同类地物对比分析法是在同一景遥感影像上,由已知地物推出未知目标地物的方法。例如,在大、中比

例尺航空摄影像片上识别居民点,我们一般都比较熟悉城市的特点,可以根据城市具有街道纵横交错、大面积浅灰色调的特点与其他居民点进行对比分析,从众多的居民点中将城市从背景中识别出来,也可以通过比较浅灰色调居民点

的大小,将城镇与村庄区别开来。⚫空间对比分析法是根据待判读区域的特点,选择另一个熟悉的与遥感图像区域特征类似的影像,将两个影像相互对比分析,由已知影像为依据判读未知影像的一种方法。例如,两张地域相邻的彩

红外航空像片,其中一张经过解译,并通过实地验证,解译者对它很熟悉,因此就可以利用这张彩红外航空像片与另一张彩红外航空像片相互比较,从“已知”到未知,加快对地物的解译速度。使用空间对比分析法应注意对比的区域应该是自然地理特征基本相

似的,即应在同一个温度带,并且干湿状况相差不大。⚫时相动态对比法,是利用同一地区不同时间成像的遥感影像加以对比分析,了解同一目标地物动态变化的一种解译方法。例如,遥感影像中河流在洪水季节与枯水季节中的变化。利用时相动态对比

法可进行洪水淹没损失评估,或其他一些自然灾害损失评估。113四、目视解译方法与步骤⚫目视解译方法⚫–信息复合法⚫利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合,根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息,识别遥感图像上目标地物的方法。例如TM影像图,覆盖的区域大,影像

上土壤特征表现不明显,为了提高土壤类型解译精度,可以使用信息复合法,利用植被类型图增加辅助信息。从地带性分异规律可知,太阳辐射能在地表沿纬度变化也会导致土壤与植被呈现地带性变化,植被类型提供的信息有助于对土壤类型的识别。⚫等高线对识别地貌类型、土壤类型和植被类型也有一定的辅助作用。

例如在卫星影像上,高山和中山多呈条块状、棱状、肋骨状或树枝状图型。等高线与卫星影像复合,可以提供高程信息,这有助于中高山地貌类型的划分。使用信息复合法的关键是遥感影像图必须与等高线图等辅助图件严格配准,这才能保证地物边界的精度。114四、目视解译方法与步

骤⚫目视解译方法⚫–综合推理法:综合考虑遥感图像多种解译特征,结合生活常识,分析、推断某种目标地物的方法。⚫例如,铁道延伸到大山脚下,突然中断,可以推断出有铁路隧道通过山中。在摄影航空像片中,公路在像片

上的构像为狭长带状,在晴朗天气下成像时,公路因为平坦,反射率高,影像上呈现灰白或浅灰色调,铁路在形状上构像与公路相似,但色调为灰色或深灰色,从色调上比较易于识别,但在大雨过后成像的航空像片上,公路因路面积水,影像色调也呈现灰色至深灰色,

很难依据色调将公路与铁路区分,此时就需要采用综合推理法,因汽车转弯相对灵活,公路转弯处半径很小,而火车转弯不灵活,铁路在转弯处半径很大。此外,铁路在道口与公路或大路直角相交,而大路与公路既有直角相交,也有锐角相交。铁路每隔一定距离就有一个车站,根据这些特征综合分析,就可以将公路与铁路区别

开来。115四、目视解译方法与步骤⚫目视解译方法⚫–地理相关分析法:根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存,相互制约的关系,借助专业知识,分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。⚫例如,利用地理相关

分析法分析洪冲积扇各种地理要素的关系。山地河流出山后,因比降变小,动能减小,水流速度变慢,常在山地到平原过渡带形成巨大的洪冲积扇,其物质分布带有明显的分选性。冲积扇上中部,主要由沙砾物质组成,呈灰白色和淡灰色,由于土层保肥与保水性差,一般无植物生长。冲积扇的中下段

,因水流分选作用,扇面为粉沙或者黏土覆盖,土壤有一定保肥与保水能力,植物在夏季的标准假彩色图像上呈现红色或者粉红色。冲积扇前沿的洼地,地势低洼,遥感影像色调较深,表明有地下水溢出地面,影像上灰白色小斑块表明土壤存在盐渍化。116四、目视解译方法与步骤(总结)1.直接判读法:使用的直接判读

标志有色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图案等。2.对比分析法:同类地物对比分析、空间对比分析、时相动态对比法。3.信息复合法:利用透明专题图或透明地形图与遥感图像复合,根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息,识别遥感图像上目标地物的方法。4.综合

推理法:综合考虑遥感图像多种解译特征,结合生活常识,分析、推断某种目标地物的方法。5.地理相关分析法:根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存,相互制约的关系,借助专业知识,分析推断某种地理要素性质、

类型、状况与分布的方法。117四、目视解译方法与步骤⚫遥感图像目视解译步骤⚫遥感影像目视解译是一项认真细致的工作,解译人员必须遵循一定行之有效的基本程序与步骤,才能够更好地完成解译任务。⚫–目视解译准备工作阶段–􀁺明确解译任务与要求;–􀁺收集与

分析有关资料;–选择合适波段与恰当时相的遥感影像。118四、目视解译方法与步骤⚫遥感图像目视解译步骤⚫–初步解译与判读区的野外考察–初步解译的主要任务是掌握解译区域特点,确立典型解译样区,建立目视解译标志,探索解译方法,为全面解译奠定基础。–在室内初步解译的工作重点是建立影

像解译标准,为了保证解译标志的正确性和可靠性,必须进行解译区的野外调查。野外调查之前,需要制定野外调查方案与调查路线。–在野外调查中,为了建立研究区的判读标志,必须做大量认真细致的工作,填写各种地物的判读标志登记表,以作为建立地区性的判读标志的依据。在此基础上,制订出影像判

读的专题分类系统,根据目标地物与影像特征之间的关系,通过影像反复判读和野外对比检验,建立遥感影像判读标志。119四、目视解译方法与步骤⚫遥感图像目视解译步骤⚫–室内详细判读–在专题内容判读中,除了遵循“全面观察、综合分析”的原则外,在解译中还应该做到:统筹规划、分区

判读,由表及里,循序渐进,去伪存真,静心解译。–室内详细判读过程中,对于复杂的地物现象,可以综合运用各种解译方法,可以避免一种解译方法固有的局限性,提高影像解译质量。–无论应用何种解译方法,都应把握目标物体的综合特征,重视解译标志的综合运用,提高解译质量和解译精度。对

于有经验的目视解译人员来说,还可以利用遥感影像成像时刻、季节、遥感影像种类和比例尺等间接解译标志来识别目标地物,提高解译的准确性。–在详细判读过程中,要及时将解译中出现的疑难点、边界不清楚的地方和有待验证的问题详细记录下来,留待野外验证与补判阶段解决。120四、目视解译方法与步骤⚫遥感图像目视解

译步骤⚫–野外验证与补判⚫野外验证指再次到遥感影像判读区去实地核实解译的结果。主要内容包括两方面:⚫检验专题解译中图斑的内容是否正确。⚫验证图斑界线是否定位准确,并根据野外实际考察情况修正目标地物的分布界线。⚫疑难问题的补判是对室内目视判读中遗留的疑难问题的再次解译。其方法是根据解译过程中的详

细记录,找到疑难问题的地点,通过实际观察或调查,确定其地物属性。若疑难问题具有代表性,应建立新的判读标志。根据野外验证情况,对遥感影像进行再次解译。121四、目视解译方法与步骤⚫遥感图像目视解译步骤⚫–目视解译成果的转绘与制图⚫遥感图像目视判读成果,一般以专题图或遥感影像图的

形式表现出来。122四、目视解译方法与步骤(总结)1.目视解译准备工作阶段✓明确解译任务与要求;✓收集与分析有关资料;✓选择合适波段与恰当时相的遥感影像。2.初步解译与判读区的野外考察✓初步解译的主要任务是掌握解译区域特点,确立典型解译

样区,建立目视解译标志,探索解译方法,为全面解译奠定基础。✓野外考察:填写各种地物的判度标志登记表,以作为建立地区性的判度标志的依据。在此基础上,制定出影像判度的专题分类系统,建立遥感影像解译标志。123四、目视解译方法与步骤(总结)

3.室内详细判度✓统筹规划、分区判度,✓由表及里、循序渐进,✓去伪存真、静心解译。4.野外验证与补判✓野外验证包括:检验专题解译中图斑的内容是否正确;检验解译标志.✓疑难问题的补判:对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。124四、目视解译方

法与步骤(总结)5.目视解译成果的转绘与制图✓一种是手工转绘成图;✓一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。125第四节遥感制图一.遥感影像地图二.常规制作遥感影像图三.计算机辅助遥感制图126第四节遥感制图一.遥感影像地图概念:遥感影像地图是

一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。在遥感影像地图中,图面内容要素主要由影像构成,辅助以一定地图符号来表现或说明制图对象,与普通地图相比,影像地图具有丰富的地面信息,内容层次分明,图面清晰易读,充分表现出影像

与地图的双重优势。按照内容分为普通遥感影像地图与专题遥感影像地图。普通遥感影像地图是在遥感影像中综合、均衡、全面地反映一定制图区域内的自然要素和社会经济内容,包含等高线、水系、地貌、植被、居民点、交通网、境界线等制图对象。专题遥感影

像地图是在遥感影像中突出而较完备地表示一种或几种自然要素或社会经济要素,如土地利用专题图,植被类型图等,这些专题内容是通过遥感影像信息增强和符号注记来予以突出表现的。✓按照传感器不同,分为航空摄影影象地图.扫描影象地图和雷达影象地图.。此外,这些影像都具有比例尺、地理坐标等数学基础,

采用线划符号表示的制图对象,地名注记和说明注记等,大比例尺普通影像图还具有等高线和高程注记。128第四节遥感制图一.遥感影像地图1.遥感影像地图的特点丰富的信息量直观形象性具有一定的数学基础现势性强129第四节遥感制图一.遥感影像地图2.遥感影像地图的发展

趋势电子影像地图:这种影像图以数字形式存贮在磁盘、光盘或磁带等存贮介质上,需要时可由电子计算机的输出设备(如绘图机、显示屏幕等)恢复为影像地图。这种影像图与传统的影像地图相比较,仍然保留了影像地图的基本

特征,例如数学基础、图例、符号、色彩等。主要差异在于载荷影像地图信息的介质不同。电子影像地图的制作与使用必须依赖于计算机系统。多媒体影像地图:这种地图是电子地图的进一步发展。直观、形象的影像信息再配以生动的声音解说等。立体全息影像地图:是利用从不同角度摄影获取的区域重叠的两张影

像,构成像对。130第四节遥感制图二.常规制作遥感影像图1.影像地图的设计2.遥感影像的选择、处理和识别3.地理基础底图的选取:一般选地形图作为地理基础底图。4.影像几何纠正5.制作线划注记版6.遥感影象地图的制印131第四节遥感

制图计算机辅助制图是在计算机系统支持下,根据地图制图原理,应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术,实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。1、遥感影像信息选取与数字化✓选取合适时相、恰当波段与指定地区的遥感图像。✓对航空像片与影像胶片需要数字化。三、计算机辅助遥感制图132

第四节遥感制图2、地理基础底图的选取与数字化⚫底图数字化前的准备工作:图面质量检查:地图变形情况、图面的清晰程度;按类别进行分要素标描,以免漏掉要素。多幅相邻底图内容检查:成图时相、内容等;图面要素分类编码。⚫底图数字化。3、遥感影

像几何纠正与图像处理⚫几何纠正应尽量选取永久性地物;⚫图像处理的目的是消除影像噪音。三、计算机辅助遥感制图133第四节遥感制图4、遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接⚫遥感影像镶嵌原则镶嵌的影像投影相同、比例尺相同,有足够的重叠区域;图像的时相保持一致多幅图像镶嵌时,以中间一幅为

准进行几何拼接和灰度平衡;有必要时应进行局部区域二次几何纠正和灰度调整;镶嵌后的影像应是一幅信息完整、比例尺统一和灰度一致的图像。⚫地理基础底图拼接⚫利用GIS提供的拼接功能进行。三、计算机辅助遥感制图134第四节遥感制图5、地理基础底图与遥感影

像复合⚫将同一区域的图像与图型准确套合,目的是提高遥感影像地图的定位精度与解译效果。6、符号注记图层生成⚫注记是对地物属性的补充说明,可以提高影像地图的易读性。三、计算机辅助遥感制图135第四节遥感制图7、影像地图图面配置⚫影像

地图:放在图的中心区域;⚫添加影像标题:常放在影像图上方或左侧;⚫配置图例:放在地图中的右侧或下部;⚫配置参考图:放在图的四周任意位置;⚫放置比例尺:放在影像图下部右侧;⚫配置指北箭头:放在影像右侧;⚫图幅边框生成;⚫配置结果可单独保存在一个数据图层中。三、计算机辅助遥感制图136

第四节遥感制图8、遥感影像地图制作与印刷⚫数字图像与数据底图、符号注记图层、图面配置数字图层精确配准。最大误差不得大于1个像元。⚫遥感影像地图的制作:喷墨打印机、热转移打印机、色升华打印机、彩色喷墨绘图仪、洗印制作遥感影像图等。三、计算机辅助遥感制图

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