遥感图像目视判读ppt课件.ppt

1,1,遥感图像判读（ImageryInterpretation）：从遥感图像上获取目标地物信息的过程。分为目视判读和计算机判读。目视判读：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。运用专业背景知识，通过肉眼观察，经过综合分析、逻辑推理、验证检查把遥感图像中所包含的地物信息提取和解析出来的过程。,第八章遥感图像目视判读与制图,2,2,遥感图像目视判读与制图,计算机判读(RemoteSensingImageryUnderstanding)：以计算机系统为支撑，利用模式识别技术与人工智能技术，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征（颜色、形状、纹理与空间位置），结合专家知识库中目标地物的判读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，完成信息提取的过程。,3,3,9.1遥感图像目视判读原理,目视判读是遥感成像的逆过程,遥感图像遥感图像目视判读目的？,4,4,遥感图像目视判读原理,1、遥感图像目标地物识别特征判读标志,遥感图像上那些能够作为识别、分析、判断景观地物的影像特征称判读标志或判读标志,直接标志：是判读目标自身特点在影像上的直接表现形式根据直接标志，可直接判断地物间接标志：图像上能看出的和直接标志密切联系的地物二者的区别不是截然的,5,5,遥感图像目视判读原理,1、遥感图像目标地物识别特征判读标志,（1）直接标志-判读目标自身特点在影像上的直接表现形式,色调(Tone)颜色(Color)阴影(Shadow)形状(Shape)大小(Size)图型（样式）(Pattern)纹理(Texture)位置(Site)布局(Association),6,6,(1)直接判读标志,色调/颜色：灰阶（黑白）或色别与色阶（彩色），最重要、最直观的判读标志。,注意：影像色调与反射、发射辐射的关系及在全色影像、天然真彩色、标准假彩色、伪彩色影像上的表现。同物异谱、同谱异物,7,7,(1)直接判读标志,阴影：遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子；有时需去除地形起伏引起的部分阴影。本影和落影,注意：掌握不同遥感影像上阴影的产生原理不同（光学、热红外、雷达影像）,8,8,(1)直接判读标志,形状：地物的轮廓在影像平面的投影。需要根据影像比例尺和分辨率具体分析，注意畸变（雷达、航片边缘）,物体的“热分布”形状不是它的真正形状，除非物体表面热辐射能力处处相同,9,形状Shape,树,冲积扇,冰丘,火山口,10,10,大小：地物的尺寸、面积、体积等按比例缩小的相似记录。根据比例尺在影像上量算。,(1)直接判读标志,大小反映出目标体的尺度、它有助于目标物的判读如：在土地使用分析中，大尺度的建筑物群可能是工厂或仓库，因此是工业用地；而小尺度的建筑物群则是居民用地。,11,11,(1)直接判读标志,纹理：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。即地物影像轮廓内的色调变化的空间布局和频率。如点状、粒状、线状、斑状等粗糙、平滑,12,12,(1)直接判读标志,图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构；是综合性判读标志，由形状、大小、色调、纹理等影像特征组合而成。人工地物具有某种特殊的图型。,13,13,(1)直接判读标志,位置：地物分布的地点;地理位置和相对位置。布局：物体间的空间配置。物体间一定的位置关系和排列方式，形成了很多天然和人工目标特点。,14,14,遥感图像目视判读原理,1、遥感图像目标地物识别特征判读标志,（2）间接标志,由于遥感技术的局限性，许多问题不能直接从目视判读直接获得答案，都需从其它相关事物间之间的联系，通过逻辑推理获得判断，这一过程叫间接判读，所采用的依据称间接判读标志。例如石油天然气、环境质量评价、城市人口等的遥感分析等间接标志灵活、变化、难有规律可循。建立间接标志需要丰富的知识背景和严密的逻辑推理，有时需要建立模型，是一种综合分析、相关分析的方法。不同专业判读有不同的间接标志进行地质构造分析，可以把水系形态、地貌类型作为间接标志；城市人口判读，将建筑物密度、楼层数、商业网点作为间接标志；,15,15,水系可作为地质地貌判读的间接标志,辐射型水系(火山附近),向心型水系(盆地),长方格子状水系(断层),16,16,9.2遥感图像目视判读步骤与方法,1、遥感影像目视判读步骤,17,17,2、目视判读的基本方法,（1）直接判读法（2）对比分析法（3）信息复合法（4）综合推理法（5）地理相关分析法,直接判读法,对比分析法,18,18,信息覆合法：利用透明专题图或者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。,综合推理法：它是借助各种地物或自然现象之间的内在联系,用逻辑推理方法,间接判断某一地物或自然现象的存在和属性。例如,当发现河流两侧有小路通至岸边,则可推断该处是渡口或涉水处,若附近河面上无渡船,就可确认是河流涉水处。火山熔岩火山,2、目视判读的基本方法,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。,19,19,3、目视判读的一般顺序:,从已知到未知：是遥感图像判读必须遵循的原则。“已知”主要指判读者自己最熟悉的环境地物,或是别人最熟悉的环境地物,如地形图及有关资料等。所谓的未知就是图像上的影像显示,根据己印证的影像在相邻图像上举一反三,然后根据影像再在相应地面上找到新的地物,这就是从己知到未知的含义。先易后难：是指易识别的地物先确认,然后根据客观规律和影像特征不断地进行判读实践,逐渐积累判读经验,取得判读标志，克服各种判读困难的过程。,“先山区后平原,先地表后深部、先整体后局部,先宏观后微观,先图形后线形”等步骤亦属先易后难的组成部分。例如,由于山区基岩裸露,影像清晰,而平原地区平坦,影像较为模糊,所以前者容易辨识,后者就比较困难，况且山区与平原在构造上总有这样那样的牵连,因此，一方面在判读上可以借鉴,另一方面又可用“延续性分析”不断扩展。至于圆形构造、线形构造,在一般情况下,两者都易于发现。,20,20,(1)了解影像的辅助信息：即熟悉获取影像的平台、遥感器，成像方式，成像日期、季节，所包括的地区范围，影像的比例尺，空间分辨率，彩色合成方案等等，了解可判读的程度。(2)分析已知专业资料：目视判读的最基本方法是从“已知”到“未知”，所谓“已知”就是已有相关资料或判读者已掌握的地面实况，将这些地面实况资料与影像对应分析，以确认二者之间的关系。(3)建立判读标志：根据影像特征，即形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局建立起影像和实地目标物之间的对应关系。,4、目视判读的具体过程:,21,21,(4)预判读：运用相关分析方法，根据判读标志对影像进行判读，勾绘类型界线，标注地物类别，形成预判读图。(5)地面实况调查：在室内预判读的图件不可避免地存在错误或者难以确定的类型，就需要野外实地调查与检证。包括地面路线勘察，采集样品(例如岩石标本，植被样方，土壤剖面，水质分析等等)，着重解决未知地区的判读成果是否正确。(6)详细判读：根据野外实地调查结果，修正预判读图中的错误，确定未知类型，细化预判读图，形成正式的判读原图。(7)类型转绘与制图：将判读原图上的类型界线转绘到地理底图上，根据需要，可以对各种类型着色，进行图面整饰、形成正式的专题地图。,22,22,遥感图像目视判读练习,(1)彩色影像的判读,23,23,纹理类型综合构图,24,24,（2）黑白红外影像的判读,遥感图像目视判读练习,25,25,纹理类型综合构图,26,26,遥感图像目视判读练习,（3）彩色红外影像的判读,27,27,遥感图像目视判读练习,（4）、热红外影像的判读：3.5-5.5m,8-14m,白天,黎明前,28,28,5、遥感影像地图及制作（补充）,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。按其表现内容分为：普通影像地图、专题影像地图按获取遥感信息传感器的不同：航空摄影影像地图、扫描影像地图、雷达影像地图,遥感影像地图的特征：1）丰富的信息量2）直观形象性3）具有一定数学基础4）现势性强,遥感影像地图的发展趋势：1）电子影像地图2）多媒体影像地图3）立体全息影像地图,29,29,遥感影像地图,30,30,遥感影像地图,31,31,遥感影像地图,32,32,计算机辅助遥感制图,1）、影像地图的设计2）、遥感影像信息选取与数字化3）、地理基础底图的选取与数字化一般选地形图作为地理基础底图4）、遥感影像几何纠正与图像处理5）、遥感影像镶嵌与地理基础底图的拼接6）、地理基础底图与遥感影像复合7）、符号注记图层生成8）、影像地图图面配置9）、遥感影像地图制作与印刷,计算机辅助遥感制图：指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。,33,9.3土地利用判读实例一、土地利用分类（一）土地与土地利用土地：是自然地理各要素，包括地貌、气候、水文、植被和土壤，以及人类活动影响在内，于地表环境某一段内相互联系、相互作用所形成的自然综合体。土地利用：是人类依据土地资源的自然属性特点有目的地加以利用的实况。（二）土地利用分类系统国土资源部于2001年8月颁发了土地分类系统规范。,34,（三）土地利用与土地覆盖分类,35,36,三、遥感土地利用判读特点（一）区域性与时间性（二）遥感数据类型与成图比例尺,37,（三）精度要求我国1：10000及1：5000土地利用现状调查有如下要求：1.最好用像片平面图，或者利用航片制图，然后进行纠正、转绘成图。2.许多线状地物，包括河流、道路、铁道与公路边沟、固定的沟渠、田埂等，都要实行实地测量，其精度要求达到0.1mm，地物的补测精度的定点误差不得超过0.8-1.2mm。3.地形图和航片上的最小图斑：耕地为6.0mm2、林地、草地为15.0mm2,居民点为4.0mm2。,38,39,39,9.4地质地貌判读实例,岩性识别,构造识别,地质制图,资源勘查,工程地质,水文地质调查,区域稳定性评价,地貌判读,40,一、地貌判读,目的地貌判读的任务主要是识别各种地貌形态要素及其分布、研究地貌形成的地质地理因素、对地貌进行分类。地貌判读主要从地貌学原理出发，分析图形、色调和阴影等直接判读标志，再根据地质、水文、土壤、植被等地理要素的相关信息，综合分析判读。原则从区域地貌入手，了解区域地貌形成条件与成因，以及区域主要地貌形成特征。通过地貌形态的分析，全面系统地了解地形演化动态；注意各种判读对象的相互关系；从正常地貌中识别异常地貌；要对各种标志进行综合分析；利用航片和卫星像片进行对比判读分析，编制各种地貌图件。,41,1）大型地貌单元判读宏观地貌可分为山地、丘陵、盆地、高原、平原、沙漠、湖盆、海洋等主要类型。在此基础上再进行次一级或微观地貌判读。一般来说，航片比例尺大，可立体观察，利于直接判读；卫片范围广、视野开阔，利于宏观分析。就影像一般特征而言，山地地势起伏明显，阳坡光照较强，色调浅；阴坡亮度值小，色调较深。高山海拔高，通常具有尖顶山峰及狭窄的锯齿状山脊，地形起伏剧烈，阴坡完全见不到阳光，影像常有大片的阴影，有时山顶上有白色的常年积雪甚至冰川；中山相对高差不如高山，被切割得较破碎，阴影斑块较小，山顶浑圆，谷地较宽，且有耕地和居民地分布；,42,低山丘陵相对高度较小，山坡较平缓，无明显大面积阴影，一般有较多耕地和居民地分布其间，且多辟为梯田、园地。盆地的影像特征是四周被山地、高原或丘陵所围，中间呈低平的盆状地形。大多数盆地有人类生产活动居住，可观察到相应的建筑、耕地等标志。平原影像地面平坦，色调均匀，极少阴影，多分布有耕地农田、居民地和道路等。有时，平原局部影像的色调变化也很大，如作物覆盖时或土壤湿度差异较大时，色调就变得较深且不均匀。高原是顶面比较平坦宽阔高地，是有一定空间尺度的宏观地貌。根据地域、经纬度等容易判读。不同的高原自然地理条件不一，利用不同，影像差异很大。如西北黄土高原地区切割破碎、且种植业为主，多梯田。而内蒙古高原则平缓开阔，牧业为主，少见耕地。,43,2）流水地貌判读,流水对地貌的改造作用主要表现在两个方面：（1）流水的侵蚀作用：坡面流水使坡面破碎；沟谷和河谷流水，使沟谷和河谷加宽加深。（例如：瀑布、峡谷，黄土高原千沟万壑的地表形态）（2）流水的沉积作用：流水在搬运途中，由于流速降低，所携带的物质便会（有规律地）沉积下来。（例如：山麓冲积扇、冲积平原和三角洲）流水地貌判读对分析新构造运动和环境演变很有帮助。侵蚀沟及洪积扇的图像特征河流地貌的图像特征河流三角洲的图像特征,44,侵蚀沟的图像特征侵蚀沟在遥感影像上以线状显示，不同方向的侵蚀沟组合在一起，形成不同类型的水系网。其形态特征和发育程度与岩性和构造及大气降水等特点有关。常见的形状有菱形、卵形、直线形、宽带形和梯形等。在遥感图像上可以利用侵蚀沟的形态特征和稀密程度以及它们的方向性判读不同类型的岩石和构造。,45,洪积扇的图像特征洪积扇一般都分布在山前沟谷的出口处。坡度较小，规模较大，洪积扇下部常开垦为农田，在像片上的影像均呈扇形。有时会形成洪积扇群，由于构造抬升会出现叠置洪积扇。,46,河流地貌的图像特征,河谷包括了各种类型的河谷地貌。从河谷横剖面看，可分为谷底和谷坡两部分。谷底包括河床、河漫滩；谷坡是河谷两侧的岸坡，常有河流阶地发育。当河床弯曲愈大时，形成狭窄的曲流颈，经流水切割取址，开成牛轭湖。（1）河床、河漫滩和阶地河床、河漫滩、阶地一般沿河岸呈带状展布。根据河床的分布可判断水系形态，分析河流流经地带构造活动趋向。河床的色调取决于河水的深浅、混浊程度、河床底质。河水较清澈、较浅时砂质河床一般为浅色调，泥质河床一般为深色调。泥质河漫滩一般呈浅灰-深灰色调，有时河漫滩上分布着湿地和沼泽化低地，这时图案较为复杂，变为斑斑点点的灰色调；沙质河漫滩一般呈白色-浅灰白色。阶地一般有阶地陡坎，绝大多数情况下分布有农田和村庄，影像色调因土地利用方式及地理环境而异。卫片利用变换多波段方法容易从色调上分出河漫滩、阶地，但形态较小时比较困难。,47,C主河道，D次河道，E牛轭湖，F紧靠现代河道的新沙堤，,H呈辐聚状的老沙堤群，I河流阶地，J废弃河道，K湿地,古河道、牛轭湖,48,黄河三角洲卫星遥感影像(1976年12月1日),河流三角洲的图像特征,49,岩溶地貌判读(喀斯特地貌),喀斯特地貌有孤峰和峰林、溶蚀漏斗、落水洞、溶蚀洼地、溶蚀盆地、伏流、盲谷等地貌形态。这些都属于小尺度的微地貌形态，利用航片判读较清楚，低分辨率卫片很难观察到，只能通过纹型图案和间接标志判读例如，喀斯特地貌发育地区呈菊皮状纹理。另外，石灰岩地区植被稀疏，裸露的灰岩色调较浅，这也是判读喀斯特地貌的重要卫片判读标志。喀斯特地貌发育时间顺序是从峰林、峰丛、到岩溶平原几个阶段，有时可在空间分布上呈现这一时间序列变化。总结其地域分布规律有助于卫片判读分析。,50,岩溶影像特征认识,51,51,沙丘地貌的图像特征沙丘在航片上可判明新月形沙丘、金字塔状沙丘、蜂窝状沙丘以及纵向沙垄和横向沙垄等形态。新月形沙丘由单向风造成，其形似新月，向风坡长而缓，背风坡短而陡，两面不对称，色调也不一致；金字塔沙丘呈角锥状；蜂窝状沙丘呈盾形或圆形，沙丘间为碟状洼地，起伏和缓。有时新月形沙丘连接而形成横向沙垄，其排列方向垂直于主导风向，而且两坡不对称。卫片上高大沙山、沙垄仍有清晰外形，但一些蜂窝状沙丘、小型新月形沙丘则表现为各种式样的纹型图案。沙丘在影像上一般表现为浅色调，有时陡坡会形成阴影。在判读沙丘时，根据形态和植被可区分活动沙丘和固定沙丘。活动沙丘色调浅，峰脊线尖锐、清晰，平面形状比较规则；固定沙丘则生长有植物，色调较暗，峰顶浑圆，平面形态较为紊乱。,52,53,54,55,56,57,57,黄土地貌的图像特征在遥感图像上黄土塬地势平坦、开阔，冲沟稀疏，耕田发育。黄土墚地形上呈条带状。黄土峁是由黄土墚再被流水切割，形成不连续的小丘或弧丘。冲沟呈放射状，冲沟切割深呈“V”形。黄土涧是黄土掩盖古河床后形成宽而浅的带状凹地，它延伸长，植被茂盛。黄土阶地是阶梯状的黄土地形，阶地上耕田发育，冲沟发育。黄土地区的冲沟纵横交错，在平面上组成树树状、梳状、格状、羽毛状和环状等水系。黄土地区在遥感图像上出现异常水系或影纹时，应该注意有可能在黄土下存在隐伏构造或隐伏地质体。,58,海岸地貌的遥感图像特征,59,重力地貌判读,包括崩塌、错落、滑坡、土层流动自然灾害等作用形成。崩塌：在遥感图像上崩塌的陡崖新的色调浅，老的陡崖色调深。在陡崖的下方有浅色调的锥状地形，有粗糙感或呈花斑状的锥形。新的崩塌体植被少，古老的崩塌体植被生长较为茂盛。滑坡：在遥感图像上其形状有簸箕形、舌形、弧形和不规则形等。泥石流：在航空照片上泥石流的顶部呈瓢形，山坡陡峻，岩石破碎强烈，色调深浅不一，冲沟内有大量松散固体呈浅色，冲沟没有沟槽，无植被生长。流动的泥石流呈条带状扇形，轮廓不固定。泥石流发育地区常是崩塌、滑坡发育地段，影像交织错乱，色调变化大。,60,61,绵竹市天池乡绵远河上游震后滑坡泥石流河道阻塞监测图,62,冰川地貌判读,冰川地貌包括冰蚀和冰积地貌，影像上可观察到的冰蚀地貌有角峰、刃脊、冰川槽谷冰斗等；冰积地貌有侧碛堤、终碛垄等;现代冰川在遥感影像上一般表现为白色，根据其形态可判断冰川进退，这对分析环境演变、气候变化很有帮助;航片上可清楚地判读各种冰蚀和冰积地貌，卫片主要根据色调、高度等分析,63,冰川地貌及其要素1粒雪原，2主冰川，3支冰川，4冰瀑布及冰裂隙，5冰裂隙，6冰断崖，7中碛，8侧碛，9冰面河流，10冰面洼地,64,64,二、岩性判读与识别,识别标志：色调，形状，植被，水系。,1）、岩石的反射光谱特征岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。受组成岩石的矿物颗粒大小和表面糙度的影响。岩石表面湿度的影响。岩石表面风化程度的影响。,65,65,岩性识别,2）、沉积岩的影像特征及其识别,沉积岩本身没有特殊的反射光谱特征，结合其空间特征及出露条件来识别。,成层性是识别沉积岩的最好标志,66,66,67,67,68,68,3）、岩浆岩的影像特征及其识别,团块状和短的脉状是区别岩浆岩与沉积岩的最好标志,69,69,70,71,72,73,74,74,三、地质构造判读,识别构造类型测量产状要素判断构造运动性质,构造判读的具体内容1.判读各种构造形迹的形态特征和尺度；2.判别各种构造形迹的性质和类型、量测构造要素的产状；3.编制构造判读图；4.分析各种构造形迹的空间展布及组合规律，总结区域构造特征。,75,75,不同