遥感图像判读

1、第七章第七章 遥感图像判读遥感图像判读 内容提纲内容提纲v遥感图像目视判读原理遥感图像目视判读原理v景物特征和判读标志景物特征和判读标志v目视判读的一般过程和方法目视判读的一般过程和方法v遥感图像目视判读举例遥感图像目视判读举例v遥感制图遥感制图v遥感图像中目标地物的特征是遥感图像中目标地物的特征是地物电磁波的辐射差地物电磁波的辐射差异异在遥感影像上的反映。在遥感影像上的反映。v依据遥感图像上的地物特征，识别地物类型、性质依据遥感图像上的地物特征，识别地物类型、性质、空间位置、形状、大小等属性的过程叫、空间位置、形状、大小等属性的过程叫遥感图像遥感图像解译解译 (信息提取信息提取)。遥感图像判

2、读遥感图像判读v“判读判读” (Interpretation) ：是对遥感图像是对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断，最后提取出你所感兴趣的信息。和判断，最后提取出你所感兴趣的信息。v判读：也称为判读：也称为“解译解译”、“判译判译”或或“判判释释”等。等。v判读分为判读分为目视判读目视判读和和计算机判断（计算机计算机判断（计算机自动分类）。自动分类）。遥感图像判读遥感图像判读v目视判读目视判读：是一种人工提取信息的方法，使用眼：是一种人工提取信息的方法，使用眼睛目视观察，借助一些光学仪器或在计算机显示睛目视观察，借助一些光学仪器或在计算机显

3、示屏幕上，凭借丰富的解译经验，扎实的专业知识屏幕上，凭借丰富的解译经验，扎实的专业知识和手头的相关资料，通过人脑的分析、推理和判和手头的相关资料，通过人脑的分析、推理和判断，提取有用的信息。断，提取有用的信息。v计算机判读（计算机自动分类）计算机判读（计算机自动分类）：是利用计算机，：是利用计算机，通过一定的数字方法（如统计学、图形学、模糊通过一定的数字方法（如统计学、图形学、模糊数学等），来提取有用信息，也称自动解译。数学等），来提取有用信息，也称自动解译。 有有监督分类、非监督分类监督分类、非监督分类、模式识别、神经网络、模式识别、神经网络分类、分形分类、模糊分类、人工智能等数据挖分类、分

4、形分类、模糊分类、人工智能等数据挖掘技术方法。掘技术方法。v专家系统专家系统：未来运用人工智能方法和一些准则，：未来运用人工智能方法和一些准则，将专家的知识和经验，在计算机中建立知识库，将专家的知识和经验，在计算机中建立知识库，模拟人工解译，设计专供遥感图像分析和解译的模拟人工解译，设计专供遥感图像分析和解译的推理机。推理机。目视解译的重要性目视解译的重要性v 目视解译是信息社会中目视解译是信息社会中地学研究和遥感应用的一项基本地学研究和遥感应用的一项基本技能技能。v 由于目视判读需要的设备少，简单方便，可以随时从遥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

5、是地学工作者研究工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。作中必不可少的一项基本功。v 目的：目的：获取地物的空间分布特征和数量特征。获取地物的空间分布特征和数量特征。 7.1.1 遥感图像目标地物特征遥感图像目标地物特征v色指目标地物在遥感影像上呈现的颜色特色指目标地物在遥感影像上呈现的颜色特征。包括：灰阶、颜色、亮度等。征。包括：灰阶、颜色、亮度等。v形指目标地物在遥感影像上表现的形状特形指目标地物在遥感影像上表现的形状特征。包括：形状、纹理、阴影。征。包括：形状、纹理、阴影。v位指目标地物在遥感影像上的空间位置特位指目标地物在遥感影像上的空间位置特征。包

6、括：绝对位置（坐标），相对位置（相征。包括：绝对位置（坐标），相对位置（相关布局）。关布局）。7.1 遥感图像目视判读原理遥感图像目视判读原理 遥感摄影像片的判读遥感摄影像片的判读(解译解译)标志：标志： 是指那些能够用来区分目标物的影像是指那些能够用来区分目标物的影像 特征特征，可分为直接解译标志和间接解译标志。，可分为直接解译标志和间接解译标志。7.1.2 目视解译的生理与心理基础目视解译的生理与心理基础1）人的生理特点）人的生理特点v当眼睛观察遥感图像时，图像信息从每只眼睛当眼睛观察遥感图像时，图像信息从每只眼睛的视网膜沿着视神经向上传导。在视神经的交的视网膜沿着视神经向上传导。在视神经

7、的交叉方式刺激下，两个视网膜相应点所引起的神叉方式刺激下，两个视网膜相应点所引起的神经冲动，通过同一神经通路传到大脑的皮层枕经冲动，通过同一神经通路传到大脑的皮层枕叶的视区。叶的视区。v大脑对图像信息加工有三个特点大脑对图像信息加工有三个特点:多级加工多级加工,多多通道传输通道传输,多层次处理多层次处理,信息并联与串联结合。信息并联与串联结合。在图像解译时必须注意人的生理特点。在图像解译时必须注意人的生理特点。7.1.2 目视解译的生理与心理基础目视解译的生理与心理基础2）人类心理特点）人类心理特点v（1）遥感图像解译过程中，在同一时刻中人）遥感图像解译过程中，在同一时刻中人的注意力只集中在一

8、种地物是的注意力只集中在一种地物是目标地物目标地物，图像，图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现。的其余部分则是作为目标地物的背景出现。v（2）目标地物识别时，目视者过去的经验与）目标地物识别时，目视者过去的经验与知识结构对目标物体的确认具有知识结构对目标物体的确认具有导向作用导向作用。v（3）心理惯性心理惯性对目标地物的识别具有一定影对目标地物的识别具有一定影响。在观察目标地物的图形结构时，空间分布响。在观察目标地物的图形结构时，空间分布比较接近的物体，图形要素容易构成一个整体。比较接近的物体，图形要素容易构成一个整体。v（4）观察的）观察的时效性时效性。7.1.3 目视解译的认知基础目视

9、解译的认知基础1）遥感图像知觉形成的客观条件）遥感图像知觉形成的客观条件v目视解译遥感图像时，只有在遥感图像上存在目视解译遥感图像时，只有在遥感图像上存在着颜色或者明度的差异时，并且这种着颜色或者明度的差异时，并且这种差异差异能为能为解译者视觉所区分，才有可能将地物目标与背解译者视觉所区分，才有可能将地物目标与背景区别开。景区别开。2）遥感图像的认知过程）遥感图像的认知过程v对一个目标的识别是一个复杂的认知过程，往对一个目标的识别是一个复杂的认知过程，往往需要经历几次往需要经历几次反复解译反复解译才能得到正确结果。才能得到正确结果。7.2 景物特征和判读标志景物特征和判读标志 v光谱特征及判读

10、标志光谱特征及判读标志v空间特征及判读标志空间特征及判读标志v时间特征及判读标志时间特征及判读标志v影响景物特征及判读的因素影响景物特征及判读的因素7.1.1光谱特征及判读标志光谱特征及判读标志v地物的波谱响应曲线地物的波谱响应曲线与其光谱特性曲线的变化趋与其光谱特性曲线的变化趋势是一致的。地物在多波段图像上特有的这种波势是一致的。地物在多波段图像上特有的这种波谱响应就是地物的光谱特征的判读标志。谱响应就是地物的光谱特征的判读标志。 波谱响应值与地物在该波段内光谱反射亮度的积分值相应波谱响应值与地物在该波段内光谱反射亮度的积分值相应 7.1.2空间特征及判读标志空间特征及判读标志v景物的各种几

11、何形态为其空间特征，它与物本的景物的各种几何形态为其空间特征，它与物本的空间坐标空间坐标X X、Y Y、Z Z密切相关，这种空间特征在像密切相关，这种空间特征在像片上也是由不同的片上也是由不同的色调色调表现出来。表现出来。 v全色遥感图像中从白到黑的密度比例。全色遥感图像中从白到黑的密度比例。色调色调标志标志是识别目标地物的基本依据，依据色调标志，可是识别目标地物的基本依据，依据色调标志，可以区分目标。以区分目标。v目标地物和背景之间必需存在能被人的视觉所分目标地物和背景之间必需存在能被人的视觉所分辨的色调差异，目标才能被区分。辨的色调差异，目标才能被区分。直接解译标志直接解译标志 根据地物或

12、现象本身反映的信息特性可以解译目标根据地物或现象本身反映的信息特性可以解译目标物的影像特征，即能够直接反映物体或现象的那些影像物的影像特征，即能够直接反映物体或现象的那些影像特征称为直接解译标志。特征称为直接解译标志。 包括：包括：色调、形状、大小、阴影、结构和图案（型）色调、形状、大小、阴影、结构和图案（型）等等 7.1.2空间特征及判读标志空间特征及判读标志v形状形状v大小大小v图形图形v阴影阴影v位置位置v纹理纹理v类型类型形状形状v指各种地物的外形、指各种地物的外形、轮廓。从高空观测地轮廓。从高空观测地面物体形状是在面物体形状是在X-Y平面内的投影平面内的投影v不同物体显然其形状不同物

13、体显然其形状不同，其形状与物体不同，其形状与物体本身的性质和形成有本身的性质和形成有密切关系密切关系形状形状v 美国加利福尼美国加利福尼亚机场亚机场 QuickBird 影像图影像图v 阿联酋阿联酋-迪拜机场迪拜机场v 1米清晰度米清晰度 v 图片尺寸：图片尺寸：4374x3853v 地理位置：地理位置：25.2597N，55.3733Ev 北京北京西站西站 QuickBird 影像图影像图v 埃及埃及-金字塔金字塔v 1M精度精度 v 图片尺寸：图片尺寸：1777x1453v 地理位置：地理位置：29.9768388889N，31.1304166667E大小大小v地物的尺寸、面地物的尺寸、面

14、积、体积在图像积、体积在图像上按比例缩小后上按比例缩小后的相似性记录。的相似性记录。大小大小图形图形v自然、人造地物所构成的图形。自然、人造地物所构成的图形。?阴影阴影v由于地物高度的变化，阻挡太阳光照射而产由于地物高度的变化，阻挡太阳光照射而产生的阴影。生的阴影。阴影阴影v 美国加利福尼美国加利福尼亚机场亚机场 阴影阴影这张分辨率为1米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。2001年9月12日2001年9月15日位置位置v地物存在的地点地物存在的地点和所处的环境。和所处的环

15、境。v图像上除了地物图像上除了地物所在的位置还与所在的位置还与它所处的背景有它所处的背景有很大的关系。例很大的关系。例如处在阳坡、阴如处在阳坡、阴坡的树，可能长坡的树，可能长势不同或品种不势不同或品种不同。同。纹理又称质地纹理又称质地, 指遥感图像中目的地物内部色调有规律变化造成的指遥感图像中目的地物内部色调有规律变化造成的影像结构。不同物体影像结构。不同物体,在遥感影像上形成不同的纹理质地。在遥感影像上形成不同的纹理质地。 如河床上的卵石较沙粗糙些，草原表面比森林要光滑，沙漠中的纹如河床上的卵石较沙粗糙些，草原表面比森林要光滑，沙漠中的纹理能表现沙丘的形状以及主要风系的风向，纹理（质地）常用

16、光理能表现沙丘的形状以及主要风系的风向，纹理（质地）常用光滑状、粗糙状、参差状、海绵状、疙瘩状、锅穴状表示。滑状、粗糙状、参差状、海绵状、疙瘩状、锅穴状表示。纹理纹理纹理纹理v图像上细部结构以一定频率重复出现，是单图像上细部结构以一定频率重复出现，是单一特征的集合。一特征的集合。v 如航空像片上农田呈现的条带状纹理。纹理在高分辨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，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

17、区别地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。物属性的重要依据。纹理纹理图型（案）图型（案） 目标地物以一定规律排列而形成的影像特征，它是不目标地物以一定规律排列而形成的影像特征，它是不同地物在形状、大小、色调、纹理等方面的综合表现。同地物在形状、大小、色调、纹理等方面的综合表现。图型常用点状、斑状、块状、线状、条状、环状、格状、纹状、链图型常用点状、斑状、块状、线状、条状、环状、格状、纹状、链状、垅状、栅状等描述。状、垅状、栅状等描述。 类型类型类型类型土地利用类型土地利用类型 水系类型水系类型耕地、林地、草地农业用地 建设用地非农业用地 图型图型图型图型This o

18、ne-meter resolution (sharpened 4 meter) satellite image of the Pentagon was collected at 11:46 a.m. EDT on Sept. 12, 2001地物特征地物特征色调（色调（Tone、Colour） 全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（也叫灰度）。色调标志是识别目标地物的基本也叫灰度）。色调标志是识别目标地物的基本依据，依据目标地物与背景之间所存在的能被依据，依据目标地物与背景之间所存在的能被人的视觉所分辨出的色调差异，目标地物才能人的视觉所分辨出的色调差

19、异，目标地物才能够被区分。够被区分。 （1 1）最重要的判读标志：）最重要的判读标志： 是其他判读标志的基础，是电磁波辐射的直接反映。是其他判读标志的基础，是电磁波辐射的直接反映。 有地物与现象没有形状，只能够依据色调判读标志（有有地物与现象没有形状，只能够依据色调判读标志（有机质含量、含水量等等）机质含量、含水量等等）（2）影响地物成像色调的因素）影响地物成像色调的因素 色调分级：白色色调分级：白色-浅白色浅白色-浅灰色浅灰色-灰色灰色-深灰色深灰色-浅黑色浅黑色-黑黑色色亮度系数：亮度系数：p=B/Bo具有方向性具有方向性 地物本身性质 a:地物本身的颜色：地物本身的颜色： b: 地物本身

20、反射特性：反射率地物本身反射特性：反射率 c：地物表面光滑程度：越光滑，色越浅：地物表面光滑程度：越光滑，色越浅 光滑表面地物：镜面反射光滑表面地物：镜面反射 ；无光泽表面地物：漫反射；无光泽表面地物：漫反射环境条件 a:光照条件：强度、方向、高度角光照条件：强度、方向、高度角 b:相片冲印效果相片冲印效果 c:摄影季节、时间摄影季节、时间v 利用色调标志时要注意同物异谱与同谱异物利用色调标志时要注意同物异谱与同谱异物 同物异谱 同谱异物亮度系数越大，地物成像后色调越浅，亮系数越小，地物成像后色调越深。色调色调/颜色颜色红树林在绿波段的影像红树林在绿波段的影像红树林在红波段的影像红树林在红波段

21、的影像红树林在近红外波段的影像红树林在近红外波段的影像 北京故宫博物院北京故宫博物院与护城河之间与护城河之间的色调差异的色调差异 遥感图像判读标志：色调遥感图像判读标志：色调 颜色（colour）：是彩色遥感图像中目标地物识别的基本标志。 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。遥感图像目标地物的识别特征遥感图像目标地物的识别特征 假彩

22、色图像上地物假彩色图像上地物颜色与实际地物颜颜色与实际地物颜色不同，它有选择色不同，它有选择地采用不同的颜色地采用不同的颜色组合，目的是突出组合，目的是突出特定的目标物。特定的目标物。TM4（红）、3（绿）、2（蓝）假彩色合成图像间接解译标志:（二）（二） 间接解译标志间接解译标志: 通过与之有联系的其它地物在影像上反映出来通过与之有联系的其它地物在影像上反映出来的影像特征，间接推断某一事物或现象的存在和属性的影像特征，间接推断某一事物或现象的存在和属性，这些地物和特征就称为间接解译标志。，这些地物和特征就称为间接解译标志。 直接解译标志和间接解译标志是一个相对概念直接解译标志和间接解译标志是

23、一个相对概念，常常可见同一个解译标志对甲物来说是直接解译标，常常可见同一个解译标志对甲物来说是直接解译标志，对乙物可能就成了间接解译标志。志，对乙物可能就成了间接解译标志。1.位置位置 位置是目标地物在空间分布的地点，指地物所处环位置是目标地物在空间分布的地点，指地物所处环境在影像上的反映。境在影像上的反映。 目标地物和周围环境总是具有一定的空间制约关系目标地物和周围环境总是具有一定的空间制约关系。例如，。例如， 芦苇长在河湖边沼泽地，红柳丛生在沙漠，河芦苇长在河湖边沼泽地，红柳丛生在沙漠，河漫滩和阶地位于河谷两侧，洪积扇总是位于沟口，河流漫滩和阶地位于河谷两侧，洪积扇总是位于沟口，河流两侧的

24、湖泊是牛轭湖，雪线附近的是冰斗湖等。农田与两侧的湖泊是牛轭湖，雪线附近的是冰斗湖等。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读水渠之间的位置，根据农田与水渠的相对位置可以判读农田为水浇地、水田或旱地。农田为水浇地、水田或旱地。间接解译标志:位置位置2.相关布局相关布局 景观各要素之间、或地物与地物之间相互有一定的依存景观各要素之间、或地物与地物之间相互有一定的依存关系，这种相关性反映在影像上形成平面布局。关系，这种相关性反映在影像上形成平面布局。例如：区从山脊到谷底，植被有垂直分带性，于是在影例如：区从山脊到谷底，植被有垂直分带性，于是在影像上形成色调不同的带状图型布局像上形成色调

25、不同的带状图型布局 。学校教室与运。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。关布局的实例。 地物与环境的关系地物与环境的关系（三）（三） 解译标志的可变性解译标志的可变性 各种地物是处于复杂、多变的自然环境中各种地物是处于复杂、多变的自然环境中,所以解译标志也所以解译标志也随着地区的差异和自然景观的不同而变化随着地区的差异和自然景观的不同而变化,绝对稳定的解绝对稳定的解译标志是不存在的译标志是不存在的,有些解译标志具有普遍意义有些解译标志具有普遍意义,有些则有些则带有地区性。有时即使是同一地区的解译标志带有地区性。有时即

26、使是同一地区的解译标志,在相对稳在相对稳定的情况下也在变化。因此定的情况下也在变化。因此,在解译过程中在解译过程中,对解译标志对解译标志要认真分析总结要认真分析总结,不能盲目照搬套用。不能盲目照搬套用。7.1.3时间特征及判读标志时间特征及判读标志v对于同一地区景物的时间特征表现在不同对于同一地区景物的时间特征表现在不同时间地面覆盖类型不同，地面景观发生很时间地面覆盖类型不同，地面景观发生很大变化。大变化。v景物的时间特征在图像上以光谱特征及空景物的时间特征在图像上以光谱特征及空间特征的变化表现出来。间特征的变化表现出来。武汉市武汉市ETM（432）图象，描述下列各类地物的特征：）图象，描述下

27、列各类地物的特征：光谱特征光谱特征(色调色调)，空间特征（几何形状），其他特征，空间特征（几何形状），其他特征（如纹理）。（如纹理）。7.1.4 影响景物特征及判读的因素影响景物特征及判读的因素v地物本身的复杂性地物本身的复杂性v传感器特性的影响传感器特性的影响v目视能力的影响目视能力的影响1. 地物本身的复杂性地物本身的复杂性色素的区别色素的区别细胞结构的区别细胞结构的区别叶子的稠密度叶子的稠密度含水量含水量v 植物植物 色素色素 叶子稠密度叶子稠密度 细胞结构细胞结构 含水量含水量1. 地物本身的复杂性地物本身的复杂性v 土壤土壤 质地质地 含水量含水量 有机质有机质v 水水 水泥沙水泥沙

28、 叶绿素叶绿素 工业污染工业污染2. 传感器特性的影响传感器特性的影响v几何分辨率几何分辨率v辐射分辨率辐射分辨率v光谱分辨率光谱分辨率v时间分辨率时间分辨率几何分辨率几何分辨率v空间分辨率空间分辨率：传感器瞬时视场（像元）内所观察：传感器瞬时视场（像元）内所观察到地面的大小。（到地面的大小。（地面分辨率地面分辨率）v几何分辨率几何分辨率：能分辨出的最小地物的大小。几何：能分辨出的最小地物的大小。几何分辨力分辨力3倍空间分辨力倍空间分辨力v影像分辨率影像分辨率：地面分辨率在不同比例尺的具体影：地面分辨率在不同比例尺的具体影像上的反映。像上的反映。地面分辨率地面分辨率卫星卫星 / 传感器传感器地

29、面分辨率地面分辨率 (pan / ms) (m)图像宽幅图像宽幅 (kmkm)制图比例尺制图比例尺 (pan/ ms) (1 : 1000) IKONOS1 / 413x135 / 20 SPOT/HRV2.5 / 560 x6025 / 50 Landsat/ETM15 / 30180 x18075 / 150 Landsat/TM30180 x180150 Terra/MODIS250 - 1000continental 1100continental 5000同一地区不同地面分辨率影像同一地区不同地面分辨率影像北京故宫北京故宫_SPOT_2.5m北京故宫北京故宫_QuickBird_0.

30、6m不同分辨率的不同分辨率的IKONOS影像影像影像分辨率影像分辨率v影像分辨率随影像的比例尺不同而变化。影像分辨率随影像的比例尺不同而变化。陆地卫星陆地卫星MSS地面分辨率：地面分辨率：80m1:100万图像上万图像上影像分辨率：影像分辨率：0.08mm影像分辨率：影像分辨率：0.8mm1:10万图像上万图像上辐射分辨率辐射分辨率v传感器区分两种辐射强度最小差别的能力传感器区分两种辐射强度最小差别的能力v传感器的输出包括信号和噪声两大部分。如传感器的输出包括信号和噪声两大部分。如果信号小于噪声，则输出的是噪声。如果两果信号小于噪声，则输出的是噪声。如果两个信号之差小于噪声，则在输出的记录上无

31、个信号之差小于噪声，则在输出的记录上无法分辨这两个信号。法分辨这两个信号。 v辐射分辨率用等效噪声功率衡量。辐射分辨率用等效噪声功率衡量。光谱分辨率光谱分辨率v光谱探测能力，包括：传感器总的光谱探测能力，包括：传感器总的探测波段的宽度、波段数、各波段探测波段的宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。的波长范围和间隔。 波段太多，输出数据量太大，加大处理工波段太多，输出数据量太大，加大处理工作量和判读难度。作量和判读难度。 最佳探测波段，是指这些波段中探测各种最佳探测波段，是指这些波段中探测各种目标之间和目标与背景之间，有最好的反目标之间和目标与背景之间，有最好的反差或波谱响应特性的差别。差或波谱

32、响应特性的差别。 光谱分辨率光谱分辨率卫星卫星/传感器传感器波段范围波段范围 （ um ）卫星卫星/传感器传感器波段范围（波段范围（ um ）卫星卫星/传传感器感器波段范围（波段范围（ um ）Landsat TM0.450.52（蓝）（蓝）0.520.60（绿）（绿）0.630.69（红）（红）0.760.90（近红外）（近红外）1.550.75（中红外）（中红外）10.412.4（热红外）（热红外）2.052.35（中红外）（中红外）MODIS0.6200.6700.8410.8760.4590.4790.5450.5651.2301.2501.6281.6522.1052.1550.40

33、50.4200.4380.4480.4830.4930.5260.5360.5460.5560.6620.6720.6730.6830.7430.7530.8620.8770.8900.9200.9310.941MODIS0.9150.9653.6003.8403.9293.9893.9293.9894.0204.0804.4334.4984.4824.5491.3601.3906.5356.8957.1757.4758.4008.7009.3809.80010.78011.28011.77012.27013.18513.48513.48513.78513.78514.08514.08514.

34、385NOAA-AHRR0.580.68（红）（红）0.721.10（近红外）（近红外）3.553.93（热红外）（热红外）10.311.3（热红外）（热红外）11.312.5（热红外）（热红外）SPOT-HRV0.500.59（绿）（绿）0.610.68（红）（红）0.790.89（近红外）（近红外）0.510.73（可见光）（可见光）时间分辨率时间分辨率v定义：我们把传感器对同一目标进行重复探定义：我们把传感器对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔成为遥感图测时，相邻两次探测的时间间隔成为遥感图像的时间分辨率。像的时间分辨率。v应用：土地利用变化、洪水、绿地消长、城应用：土地利用

35、变化、洪水、绿地消长、城市热岛等市热岛等不同时相影像不同时相影像athens_olympic_july5_2004athens_olympic_may7_2004全球昼夜温差全球昼夜温差3. 目视能力的影响目视能力的影响v空间分辨能力空间分辨能力 正常人眼的分辨角为正常人眼的分辨角为1，在明视距离，在明视距离250mm处处,能分辨相距能分辨相距75m的两个点的两个点，大约，大约6-7线对线对/mm。v灰阶分辨能力灰阶分辨能力 大约十几级灰度，通过反差拉伸、密度分割、大约十几级灰度，通过反差拉伸、密度分割、伪彩色编码。伪彩色编码。v色别与色阶分辨能力色别与色阶分辨能力 大约大约50种左右种左右，

36、借助仪器可以分辨，借助仪器可以分辨13000多种。多种。7.2目标判读的一般过程和方法目标判读的一般过程和方法 v判读前的准备判读前的准备v判读的一般过程判读的一般过程v遥感图像目视解译方法遥感图像目视解译方法7.2.1 判读前的准备判读前的准备v判读员的训练判读员的训练 v搜集充足的资料搜集充足的资料 v了解图像的来源、性质和质量了解图像的来源、性质和质量 传感器、日期和地点传感器、日期和地点 、波段、波段 、比例尺、航高、比例尺、航高、投影性质投影性质 几何分辨力、辐射分辨力、光谱波段的个数和几何分辨力、辐射分辨力、光谱波段的个数和波长区间、时间重复性、像片的反差、最小灰波长区间、时间重复

37、性、像片的反差、最小灰度和最大灰度等度和最大灰度等 v判读仪器和设备判读仪器和设备 像片观察、像片量测、像片转绘像片观察、像片量测、像片转绘 7.2.2 判读的一般过程判读的一般过程v发现目标发现目标 先大后小、由易入难、由已知到未知先大后小、由易入难、由已知到未知 先反差大的目标后反差小的目标先反差大的目标后反差小的目标 先宏观观察后微观分析先宏观观察后微观分析 v描述目标描述目标 光谱特征、空间特征、时间特征光谱特征、空间特征、时间特征 v识别和鉴定目标识别和鉴定目标 资料、特征、经验、推理资料、特征、经验、推理 v清绘和评价目标清绘和评价目标 （专题图（专题图 ）7.2.3 遥感图像目视

38、解译方法遥感图像目视解译方法v遥感扫描影像的判读，要遵循遥感扫描影像的判读，要遵循“先图外、后图先图外、后图内，先整体，后局部，勤对比，多分析内，先整体，后局部，勤对比，多分析”的原的原则，对扫描影像进行认真判读。则，对扫描影像进行认真判读。v“先图外、后图内先图外、后图内”是指遥感扫描影像判读时，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，它包首先要了解影像图框外提供的各种信息，它包括以下内容：图像覆盖的括以下内容：图像覆盖的区域区域及其所处的地理及其所处的地理位置位置、影像、影像比例尺比例尺、影像、影像图例图例、影像、影像注记注记等。等。7.2.3 遥感图像目视解译方法遥感

39、图像目视解译方法v常用的目视解译方法分别叙述如下：常用的目视解译方法分别叙述如下：（1）直接判读法。）直接判读法。（2）对比分析法。）对比分析法。（3）信息覆合法。）信息覆合法。（4）综合推理法。）综合推理法。（5）地理相关分析法。）地理相关分析法。直接判读法直接判读法 直判法是指通过遥感影像的解译标志，能够直接确定直判法是指通过遥感影像的解译标志，能够直接确定某一地物或现象的存在和属性的一种直观解译方法。某一地物或现象的存在和属性的一种直观解译方法。直判法所运用的解译标志是解译者曾经见过的并了解直判法所运用的解译标志是解译者曾经见过的并了解了它的含义，因此能较快地鉴别某一地物或现象的存了它的

40、含义，因此能较快地鉴别某一地物或现象的存在和属性。一般具有明显形态、色调特征的地物，多在和属性。一般具有明显形态、色调特征的地物，多运用这种方法进行解译。运用这种方法进行解译。直接判读法直接判读法水体 对比分析法对比分析法: 包括同类地物对比分析法、空间对比分析法和时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。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，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。由已知地物推出未知目标地物的方法。 对比分析法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

41、比分析，由已知影像为依据判读未知影像的一种方法。 对比分析法 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。 对比分析法对比分析法19932001年间浙江省海宁市的新围涂区1080公顷公顷159公顷公顷对比分析法对比分析法4698公顷公顷818公顷公顷1273公顷公顷19932001年间浙江省萧山-绍兴-上虞的新围涂区对比分析法对比分析法信息复合法信息复合法 利用透明专题图或地形图与遥感图像重合，根据专题利用透明专题

42、图或地形图与遥感图像重合，根据专题图或地形图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上目图或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。标地物的方法。逻辑推理法：逻辑推理法： 根据地学规律，分析地物之间的内在必然分布规律，根据地学规律，分析地物之间的内在必然分布规律，由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。 地理相关分析法地理相关分析法 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。性

43、质、类型、状况与分布的方法。7.3 遥感图像的目视判读举例遥感图像的目视判读举例v单波段像片的判读单波段像片的判读v多光谱像片的判读多光谱像片的判读v热红外像片的判读热红外像片的判读v侧视雷达像片的判读侧视雷达像片的判读v多时域图像的判读多时域图像的判读单波段像片的判读单波段像片的判读v色调特征和空间特征色调特征和空间特征( (不同波段色调特征不同不同波段色调特征不同) )v图像增强图像增强v密度分割密度分割多光谱像片的判读多光谱像片的判读v光谱特性曲线光谱特性曲线v比较判读比较判读v假彩色合成假彩色合成v空间特征空间特征热红外像片的判读热红外像片的判读v温度（温度（冷阴影、暖阴影冷阴影、暖阴

44、影）、发射率；）、发射率；v热特性：热容量、热传导率、热惯量。热特性：热容量、热传导率、热惯量。侧视雷达像片的判读侧视雷达像片的判读v色调特征：入射角，地面粗糙度，地物电特性色调特征：入射角，地面粗糙度，地物电特性v几何特征：比例尺失真，地形起伏影响几何特征：比例尺失真，地形起伏影响v穿透特性：可以得到地面图象穿透特性：可以得到地面图象v散射特性：可以反映地下状况散射特性：可以反映地下状况不同地物的不同地物的SAR影像特征影像特征道路道路耕地耕地居民地居民地水系水系铁路铁路植被植被多时域图像的判读多时域图像的判读v景物的时间特性以光谱特征和空间特征表现景物的时间特性以光谱特征和空间特征表现两个

45、时间的两个时间的MSS图像叠合提取洪水淹没区范围图像叠合提取洪水淹没区范围 第五节 遥感制图一一 遥感影像地图遥感影像地图1 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。按照内容分为普通遥感影像地图与专题遥感影像地图。按照传感器不同，分为航空摄影影像地图.扫描影像地图和雷达影像地图.Windows Live Local（微软地图/ MS Virtual Earth），也是一个基于地理信息服务的地图查询系统。新版的微软地图美化了界面，显得比以前漂亮了不少，另外，地图界面也显得更加详实，清晰。目前的Virtual Earth仍然属于试用版。打开MS

46、 Virtual Earth的默认主界面图（矢量道路层）.据有关介绍，微软的这个地图不仅仅是卫星图片，还增加了鸟瞰的功能，图片数据据说来源于高清晰航拍照片（如下图），这样微软地球就能够提供比Google Earth更高解析度和更高品质的图像。用户可以把图像放的更大，可以旋转视图从东西南北4各不同方向观看地貌。这些航空照片品质非常高，分辨率小于0.1米，视角高度距地面最小近约23米（，也就如同站在20多米的楼顶看地面的效果，立体感的效果是卫星照片无法比拟的。几种地图服务软件或系统中的遥感影像地图介绍 MS Virtual Earth上的纽约街区图（航片）GoogleEarth上有部分影像采用的q

47、uickBird的0.61m的数据. 在中国,高分辨率的影像尚只局限于城市区(北京、上海等)和某些具有重要战略意义的区域。在高分辨率影像的城市中,道路中的斑马线已基本可见其轮廓NASA World Wind是NASA出的免费的影像地图服务软件。WorldWind功能和GoogleEarth差不多，是NASA作的全球三维GIS显示程序。WorldWind可以把与气象有关的最新数据显示出来。除了显示地球上的信息外，WorldWind还可以提供火星和月球的相关信息、MODIS灾害性事件监视和全球气温变化。World Wind的最高解析度可以达到每像素代表15米，影像多数为Land Sat 7卫星数据

48、。在美国地区，城市地区的图像分辨率与GOOLGE EARTH相一致，基本为QuickBird级遥感影像。比如美国的五角大楼，在NASA World Wind显示的很清晰。2 2 遥感影像地图的特点遥感影像地图的特点丰富的信息量:没有信息空白区域,信息量远远超过线划地图直观形象性:直观地反映地势起伏,河流蜿蜒曲折的形态,增加了 影像地图的可读性具有一定的数学基础:经过投影校正和几何校正处理后的影像地 图,每个像元点都有自的坐标,根据比例尺与坐标网进行量测现势性强:获取信息快,成图周期短,能反映制图区域当前状况3 3 遥感影像地图的发展趋势遥感影像地图的发展趋势电子影像地图:以数字形式存贮,可以电

49、子计算机的输出设备(显示屏)恢复为影像地图多媒体影像地图：是电子影像地图的发展,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。利用一定设备,可以看到立体全息影像 二二 常规制作遥感影像图常规制作遥感影像图影像地图的设计影像地图的设计: :根据用图要求选择影像地图内容根据用图要求选择影像地图内容, ,探讨表示方法探讨表示方法, ,制图材料分析和数据制图材料分析和数据处理处理, ,图面配置图面配置, ,生产流程、生产技术措施等生产流程、生产技术措施等遥感影像的选择、处理和识别：遥感影像的选择、处理和识别：是制图质量和精度的保

50、证，时相和波段的选择是重要是制图质量和精度的保证，时相和波段的选择是重要的，同时进行增强处理和除噪，并进行目视解译的，同时进行增强处理和除噪，并进行目视解译地理基础底图的选取地理基础底图的选取: :一般选地形图作为地理基础底图。一般选地形图作为地理基础底图。 基础底图比例尺和遥感制图比例尺一致。基础底图比例尺和遥感制图比例尺一致。影像几何纠正：影像几何纠正：采用地面控制点或利用地理基础底图进行纠正采用地面控制点或利用地理基础底图进行纠正制作线划注记版：制作线划注记版：在遥感影像图上套合地图基本要素，利用摄影仪进行摄影在遥感影像图上套合地图基本要素，利用摄影仪进行摄影遥感影象地图的制印遥感影象地图的制印： 三 计算机辅助遥感制图 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，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。制作和成果表现的技术方法。1 1、遥感影像信息选取与数字化、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