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文档简介

1、遥感导论电磁辐射与地物光谱特征的波长或频率,传递或递减排列电磁波谱第二章1.电磁波谱:按电磁波在真空中了电磁波谱。2.电磁辐射的度量辐射能量:指以电磁波形式向外传送的能量,常用Q 表示,:J(焦耳)辐射通量(radiant flux):又称辐射功率,示,:W(瓦)。时间内通过某一表面的辐射能量,常用表辐射出射度(Radiant exitance):又称辐射通量密度,指面辐射源在时间内从面积上辐射出的辐射能量,即物体面积上发出的辐射通量,常用 M 表示,辐射源物体表面面积上的辐射通量。:W/m2(瓦/平方米)。辐射照度(Irradiance):简称辐照度,指面辐射源在时间内,从面积上接收的辐射能

2、量,即照射到物体面积上的辐射通量,常用E 表示,:W/m2(瓦/平方米)。时间内,向某一方向发出辐射强度(Radiantensity):指点辐射源,在角、的能量,即点辐射源在某球面度)I =d/ d =A/R2角内的发出的辐射通量。常用 I 表示,: W/sr(瓦/(1)(2)其中:为角,为球面度,为无量纲的量;R:点源S 至面元 A 的距离;A:与 R 垂直的某面元的面积;波段波长长波中波和短波超长波大于 3000m 103000m110m微波1mm1m红外波段超红外远红外中红外近红外0.76 1000m151000m 615m 36m 0.763m可见光红橙黄绿青蓝紫0.380.76m0.

3、620.76m0.590.62m0.560.59m0.500.56m0.470.50m0.430.47m0.380.43m紫外线10-33.810-1mX 射线10-610-3m射线小于 10-6m辐射亮度(Radiance): 简称辐亮度,指面辐射源在角、时间内,在某一个垂直于辐射方向面积上辐射出的辐射能量,即辐射源在某一方向,投影表面,立体角内的辐射通量,具有方向性。常用L 表示,:W/(srm2)L=d2/d( dA cos)其中:A:与球半径垂直的某小面元的面积; :观察角;源:辐射亮度 L 与观察角无关的辐射源,称为源。一些粗糙的界面可近似看作朗。涂有氧化镁的表面也可近似看成源,常被

4、用作遥感光谱测量时的标准板。常被近似看成源,使对辐射的研究简单化。严格地说,只有绝对黑体才是源。3.黑体辐射遵循以下物理定律:(1)(Planck)辐射定律:普遍适用于绝对黑体辐射:M(,T)=(2hc2/5 *(1/ehc/kT-1)(2)(Stefan-Boltzmann)定律:整个电磁波谱的总辐射出射度 M,为某波长的辐射出射度与黑体温度的四次方成反比:M=0 M()d绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比,即M(T)=T4=5.67*10-8Wm-2K-4,为其中:常数;(3)(Wiens)位移定律:黑体辐射光谱中最强辐射的波长max 与黑体绝对温度 T 成反比:max*T=b

5、b 为常数,b=2.89810-3m*K(4)定律:将实际物体作为辐射源,将其与绝对黑体进行比较假定:一封闭空腔,腔内有四物体 B0,B1,B2,B3 ,首先:腔内真空(腔内能量交换不可能通过传导和对流进行,只能以辐射方式完成)其次:空腔内恒温(每个物体向外辐射和吸收的能量必然相等)B1 : M1= 1* I1 B2 :M2= 1* I1其中:M 辐射出射度; 吸收系数; I 辐照度定律表明了实际物体的辐射出射度与同温度、同波长绝对黑体的辐射出射度间的关系, Mi /M0= i, 吸收系数(0i1)有时又称比辐射率或发射率,记作,表示实际物体辐射与黑体辐射之比M=M04.常数:常数是指不受大气

6、影响,在距一个天文内,垂直于光辐射方时间黑体接收的辐射能量:I=1.360*103w/m2向上,面积5.大气散射的三种情况:(1)瑞粒散射:当大气中粒子的直径比波长小得多时发生的散射。特点是散射强度与波长的四次方成反比,I4,即波长越长散射越弱。使无云的天空呈现蓝色。(2)散射:当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。散射强度与波长的二次方成反比,即 I-2,并且散射在光线向前方向比向后方向更强,方向性比较明显。云雾对紫外线的散射即为散射,潮湿天气散射影响较大。(3)无选择性散射:当大气中粒子的直径比波长大很多时发生的散射。特点是散射强度与波长无关。无论从云下还是乘飞机从云层上面看都是

7、白色的。6 大气窗口:由于大气层的反射、散射和吸收作用,使得辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段的透射率也各不相同。波段叫大气窗口。把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的7. 发射波谱曲线:地物的发射率(比辐射率)随波长变化的规律称为发射波谱曲线。反射波谱:地物的反射波谱指地物反射率随波长的变化规律。通常用平面坐标曲线表示,横坐标表示波长,纵坐标表示反射率。8 认识反射波谱曲线不同健康状况松树的反射波谱不同含水量砂土的反射波谱清澈湖水和混浊泥水的光谱反射特性曲线白橡树在不同生长期的反射特性曲线第三章遥感成像原理与遥感图像特征多光谱扫描系统与多光谱摄影系统比较:摄影系统的波谱区域仅局限在

8、 0.3-0.9um 的光学摄影波段内;多波段扫描系统运用电子探测器,可将感应波段扩展到 0.3-14um,包括紫外、可见光、近红外、中红外、热红外谱区,且可以感应很窄的光谱范围。黑白全色片:感光乳胶层对整个摄影波段(0.30.9um)均有响应黑白红外片:感光乳胶层仅对近红外波段有响应天然彩色片:天然彩色胶片的感光膜是由三层乳胶层组成。片基以上依次为感红层、感绿层、感蓝层。胶片对整个可见光波段的光线敏感,所得的彩多光谱扫描成像遥感系统成像方式有三种:光/机扫描成像推扫式扫描成像成像光谱仪光机扫描的几何特征取决于它的瞬时视场角和总视场角像近于人的视觉效果。瞬时视场角:扫描镜在一瞬时时间可以视为状

9、态,此时接收到的地物的电磁波辐射,限制在一个很小的角度之内,这个角度称为瞬时视场角,即扫描仪的空间分辨率。总视场角:从遥感到地面扫描带外侧所的夹角,叫总视场角,也叫总扫描角。5.在热红外区,存在着 35um 和 814um 两个大气窗口。6.微波遥感系统有主动、之分主动微波遥感:是指通过向目标地物发射微波并接受其后向辐射信号来实现对地观测的遥感方式。主要传感器为。微波遥感:是指通过传感器,接受来自目标地物发射的微波,而达到探测目的的遥感方式。接受目标地物微波辐射的传感器为微波辐射计。同步:光照角不随地球绕公转而改变。至地心连线间的夹角。光照角 :轨道倾角定义:7.陆地Landsat轨道面至轨道

10、平面与赤道面之间的夹角。的传感器(1) MSS:多光谱扫描仪,4 个波段。(2) TM :绘图仪,7 个波段。(3) ETM+:增强MSS 的波谱段绘图仪,8 个波段。空间分辨率 80mTM 数据的波谱段TM10.450.52m蓝波段TM20.520.60m绿波段TM30.630.69m红波段TM40.760.90m近红外波段TM51.551.75m短波红外波段TM610.412.5m热红外波段TM72.082.35m短波红外波段TM15、7 空间分辨率 30m TM6 空间分辨率 120mETM 数据的波谱段0.450.52mETM1蓝波段0.520.60mETM2绿波段0.630.69mE

11、TM3红波段0.760.90mETM4近红外波段1.551.75mETM5短波红外波段ETM610.412.5m热红外波段通道号光谱段颜色波长范围/mMSS4绿0.50.6MSS5红0.60.7MSS6红近红外0.70.8MSS7近红外0.81.1ETM72.082.35m短波红外波段PANTM 各波段特性0.520.90 m可见光近红外TM10.450.52um,蓝波段。该波段位于水减系数最小,散射最弱部位,对水的力最大,可获得水下细节,用于判别水深、浅海水下地形、水体浑浊度等,进行水系及浅海水域制图。同时它位于绿色植物的吸收区,对与浓度反应敏感。用于海水分。含量监测,特别是常绿与落叶植被的

12、识别,森林类型制图以及土壤与植被的区TM20.520.60um,绿波段。该波段对植物的绿反射敏感,可用以识别植物类别和评价植物生产力。对水体有一定力,可反映水下特征、水体浑浊度、沿岸泥沙流、水下地形等,并对水体污染特别是金属和化学污染的研究效果好。TM30.630.69um,红波段。该波段位于的主要吸收带,可根据对不同植物的吸收来区分植物类型、覆盖度,判断植物生长状况、健康状况等。此外,该波段对 露地表、植被、土壤、岩性、地层、构造、地貌、人文特征等可提供丰富的信息,为可见光最佳波段。TM4 0.760.90um,近红外波段。该波段位于植物的高反射区,光谱特征受植物细胞结构控制,反映大量植物信

13、息,故对植物的类别、密度、生产力、病虫害等的变化最敏感。用于植物识别分类、生物量及作物长势测定,为植物通用波段。同时处于水体强吸收区,水体轮廓清晰,用于勾画水体,区分土壤湿度及寻找土壤岩石类型等。水、识别与水有关的地质构造、地貌、TM5 1.551.75um,短波红外波段。该波段位于水的强吸收带(1.41.9um)之间,受两个吸收带的控制。反映植物和土壤水分含量敏感,利于植物水分状况研究和作物长势分析等,从而提高了区分不同作物的能力。此外,该波段反射率低,色调暗而形成较大反差,易于区分云和雪,特别是那些可见光、近红外、热红外波段难以区分的小而薄的云。TM7 2.082.35um,短波红外波段。

14、该波段位于水的吸收带(1.92.7um)之间,受两个吸收带的控制。对植物水分敏感。包含了粘土化蚀变矿物吸收谷(2.2um 附近)及碳酸盐化蚀变矿物吸收谷(2.35um 附近),对岩石、特定矿物反应敏感,用于区分主要岩石类型、岩石的水热蚀变、探测与交待岩石有关的粘土矿物等,为地质学家追加的波段,以增加地质探矿方面的应用。TM6 10.412.5um,热红外波段。探测常温的热辐射差异,根据辐射响应的差异,可进行植物胁迫分析、土壤湿度研究、农业与森林区分、水体、岩石等地表特征识别以及监测与人类活动有关的热特征,进行热测定与热制图。IKONOS 携带一个全色 1 m 分辨率传感器和一个四波段 4 m

15、分辨率的多光谱传感器。QuickBird 图像,目前是世界上分辨率最高的遥感数据,为 0.61 m,幅宽 16.5 km。气象海洋:风云,NOAA:SEASAT 数据(数据来源:MOS 数据(数据来源:海洋)海洋观测)ERS 数据(数据来源:欧洲遥感RADARSAT 数据(数据来源:)遥感)第四章遥感图像处理1.遥感图像的数字化包括两个过程:采样:是将在空间上连续的图像转换成离散的采样点(即像素)集的操作。量化:是将各个像素所含的明暗信息离散化后,用数字来表示称为图像的量化,一般的量化值用整数来表示。采样影响着图像细节的再现程度,间隔越大,细节损失越多,图像的棋盘化效果越明显量化影响着图像细节

16、的可分辨程度,量化位数越高,细节的可分辨程度越高。2.图像的颜色空间-RGB 颜色空间-HIS 颜色空间(亮度( ensity)、色度(hue)和饱和度(saturation)被称为色彩的三要素。)3 图像校正主要包括辐射校正和几何校正。.辐射校正:消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程称为辐射校正。辐射误差:传感器所得到的目标测量值于目标的反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差值辐射误差产生的原因主要有以下几种:传感器的响应特性 大气的影响他误差辐射的变化其遥感图像辐射校正方法:系统辐射误差校正 传感器端的辐射校正 大气校正 地面辐射校正几何校正:当遥感图像在几何位置上发生了变化,产生诸

17、如行列不均匀、象元大小与地面大小对应确,地物形状不规则变化等畸变时,既说明遥感影像发生了几何畸变。几何精纠正的基本原理是回避成像的空间几何过程,直接利用地面控制点数据对遥感图像的几何畸变本身进行数学模拟,并且认为遥感图像的总体畸变可以看作是挤压、缩放、偏移以及更高次的基本变形的综合作用的结果。因此,校正前后图像相应点的坐标关系可以用一个适当的数学模型来表示。几何精纠正的过程就是:利用地面控制点数据确定一个模拟几何变形畸变的数学模型,以此建立原始图像空间与标准空间的某种对应关系,然后利用这种对应关系,把畸变图像空间中的全部像素转换到标准空间中,从而实现图像的几何精纠正遥感图像几何精纠正的步骤建立

18、坐标变换函数(图像像元空间位置的变换)像元灰度值内插(灰度重采样)首先,在对应的地形图上寻找控制点,查找和计算这些控制点的图像坐标和大地坐标,按某种数学变换关系进行控制点的几何纠正。通过地面控制点数据对原始图像的几何畸变过程进行数学模拟,建立原始畸变图像坐标与大地标准空间坐标的数学对应关系,利用此数学关系将畸变图像空间的像元转换为大地标准空间中的像元。控制点的选取:(1)控制点数目的确定:(2) 选取原则选择图像上清晰而且易于辨别的点;特征变化大的地方多选;整幅图像均匀选取;图像的边缘一定要选,防止外推。选取固定特征,避免会随时间变化的特征点。灰度重采样常用的重采样方法有:最近邻法 双线性内插

19、法三次卷积法4.空间域增强是指在图像平面上直接针对每个像元点进行处理,处理后像元的位置不变。变换的阶数所需的最少 GCPS1326310n空间域增强是图像增强技术的基本组成部分,它包括:辐射增强和空间增强辐射增强主要通过单个像元的运算在整体上改善图像的质量,常用的辐射增强方法有:灰度变换法线形变换 分段线性变换非线性变换直方图修直方图均衡化 直方图规定化灰度直方图反映了数字图像中每一灰度级与其出现频率间的关系,它能描述该图像的概貌。例如图像的灰度范围、每个灰度级出现的频率、灰度级的分布、整幅图像的明暗和对比度等。通过修改直方图的方法增强图像是一种实用而有效的处理技术。卷积运算是在空间域上对图像

20、进行邻域检测的运算。主要用于对图像进行平滑和锐化处理 图像在获取和传输过程中,由于传感器的误差及大气的影响,会在图像上产生一些亮点(噪声点),或者图像中出现亮度变化过大的区域,为了抑制噪声改善图像质量或减少变化幅度,图像平滑:使图像变化平缓所做的处理称为图像平滑。平滑常采用的方法:均值滤波和中值滤波图像锐化是通过微分而使图像边缘突出、清晰。常用的锐化的方法有:梯度锐化法 二阶微分锐化法 定向检测5.图像的频率域增强:假定原图像为 f(x,y),经变换为 F(u,v)。频率域增强就是选择合适的滤波器 H(u,v)对 F(u,v)的频谱成分进行处理,然后经逆 g(x,y)。图像的频率域增强:频率域

21、平滑低通滤波 频率域锐化高通滤波变换得到增强的图像6.彩色增强技术是利用人眼的视觉特性,将灰度图像变成彩像,或改变彩像已有彩色的分布,改善图像的可分辨性。常用的彩色增强方法有伪彩色增强、假彩色增强和彩色变换。伪彩色增强是把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的函数变换成不同的彩色,得到一幅彩密度分割法像的技术。使原图像细节更易辨认,目标更容易识别。最常用的方法是密度分割法是把黑白图像的灰度级从 0(黑)到 M0(白)分成 N 个区间 Ii(i=1,2,N),给每个区间 Ii 指定一种彩色 Ci,这样,便可以把一幅灰度图像变成一幅伪彩分割中的彩色是人为赋予的,与地物的真实色彩毫无关系,因此也

22、称为伪彩色像。密度伪彩色增强的对象是一幅灰度图象,与伪彩色增强不同的是假彩色增强所处理的对象是一幅自然彩像或同一景物的多光谱图像,通过函数变换成新的三基色分量,彩色使感目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色,这种技术称为假彩色增强。假彩色增强目的:一是使感的目标呈现奇异的彩色或置于奇特的彩色环境中,从而更引人注目;一是使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色,以提高对目标的分辨力。7.彩色变换在色度学中,红(R)、绿(G)、蓝(B)光被称为色光的三原色。将 R、G、B 按不同的比例组合可以自然界中的任何色彩。因此,任何颜色可以用 R、G、B 三分量来表示。颜色也可以用亮度(I)、色度(H)和饱和度(

23、S)来表示,它们称为颜色的三要素。这两种表示方法可以互相转换。把 RGB 系统变换为 HIS 系统称为 HIS 正变换,而把 HIS系统变换为 RGB 系统称为 HIS 反变换。HIS 变换有多种变换方法:球体变换 圆柱体变换 三角形变换 单六角锥变换图象运算加法运算的定义C(x,y) = A(x,y) + B(x,y)为确保数据值在设备的动态范围之内,需乘一系数:C(x,y) =a*( A(x,y) + B(x,y)主要应用举例去除“叠加性”噪音减法的定义图像的减运算是指对同一景物在不同时间拍摄的图像或者同一景物在不同波段的图像进行相减。差值图像提供了图像间的差异信息,能用以指导动态监测、运

24、动目标监测和像背景消除及目标识别等工作。C(x,y) = A(x,y) - B(x,y)为确保数据值为正且在设备的动态范围之内:C(x,y) = aA(x,y) - B(x,y)+b乘法的定义C(x,y) = A(x,y) * B(x,y)主要应用举例、图图象的局部显示除法的定义(比值处理)用二值蒙板图象与原图象做乘法C(x,y) =egerA(x,y) / B(x,y)*a图像的亮度可理解为是照射分量和反射分量的乘积。对多光谱图像而言,各波段图像的照射分量几乎相同,对它们作比值处理,就能把它去掉,而对反映地物细节的反射分量,经比值后能把差异扩大,有利于地物的识别。有些地物在单波段图像内的亮度

25、差异极小,用常规方法难以区分它们。9.多光谱增强主要有两种变换:K-L 变换,又称为主成分变换。(1.原理:对某一多光谱图像x,利用 K-L 变换矩阵A 进行线性组合,产生一组新的多光谱图像 Y.其中:X:为变换前多光谱空间的像元矢量;Y:变换后主分量空间的像元矢量;A:n*n 的线性变换矩阵。作用:为多波段像元2.表达式:Y=AX亮度的系数,实现线性变换;)K-T 变换,又称为缨帽变换(变换公式:Y=BX+a其中:X:变换前多光谱空间的像元矢量;Y:变换后新坐标空间的像元矢量; B:变换矩阵;a:常数(避免负值)第五章遥感图像目视解译与制图1.遥感图像解译就是从遥感图像上获取目标地物信息的过

26、程,即对遥感图像上各种特征进行综合分析、比较、推理和判断,最后提取出你所感的信息。目视解译(目视判读、目视判译):专业上获取特定目标地物信息的过程。通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像目标地物特征:色:指目标地物在遥感影像上的颜色,这里包括目标地物的色调,颜色和阴影等形:指目标地物在遥感影像上的形状,这里包括目标地物的形状,纹理,大小,图形等位:指目标地物在遥感影像上的空间位置,这里包括目标地物分布的控件位置,相关布局等MSS 各波段光谱效应及主要应用TM 影像 Thematic Mapper(专题绘图仪)Landsat-4,5 上 TM 技术参数ETM+影像Landsat-7 上 ETM

27、+技术参数SPOT13 的 HRV 波谱段光谱段光谱特性分辨率0.500.59 m绿20 m0.610.68 m红20 m波段序号波长范围/m波段名称地面分辨率/m1234567PAN0.45.0.520.520.60.630.690.760.901.551.7510.412.52.082.350.500.90蓝色 绿色 红色 近红外短波红外热红外 短波红外全色波段3030303030603015波段序号波长范围/m波段名称地面分辨率/m12345670.450.520.520.600.630.690.760.901.551.7510.412.52.082.35蓝色 绿色 红色 近红外短波红外

28、热红外 短波红外303030303012030波段序号波段名称光谱效应及应用4绿色对水体有一定透射能力,清澈水体透射深度 1020m,可判读潜水地形和近海海水泥沙;探测健康植被绿色反射率。5红色城市研究:道路、大型建筑工地、采矿区反映明显;地质研究;河口区海水团涌入淡水情况,海水泥沙、河中悬浮物、河水浑浊度;区分沼泽、沙地;利用植物绿色素吸收率进行植物分类。6近红外区分健康、病虫害植被;对水体、湿地反映明显水体暗黑,含水大的土壤深色;7近红外测植物生物量,监测作物长势;水体湿地色深、界限清晰;地质研究:区分岩体、大地边界。8热红外监测地物热辐射、水体热污染;区分岩石、矿物;热制图。SPOT4

29、的 HRG 波谱段SPOT5 的 HRG 波谱段微波遥感原理:微波的特征 微波的大气效应 微波与地表的相互作用微波遥感观测目标地物电磁波的辐射和散射。微波遥感观测目标地物的辐射,常用的遥感器有:微波辐射计主动微波遥感由遥感器向地面发射微波,探测目标地物后向散射特征,常用的主动遥感器有:微波散射计、微波高度计和成像微波遥感的特点:微波能云、雾、雨、雪,具有全天候的工作能力微波对地物有一定的能力微波可以提供不同于可见光和红外遥感所能提供的某些信息主动微波遥感不仅可以电磁波的幅度信息,还可以电磁波的极化和相位信息微波对某些目标的鉴别能力更强微波的散射表面散射:是指介质表面产生的散射。接收到的信号是微

30、波入射方向上被地物反射回来的信号,即地物的后向散射。因此,在表面散射中,同一性质的散射面的粗糙程度,直接决定了介质表面反射入射微波的方向及其离散程度,进而决定了后向散射的强度。体散射:指介质产生的散射,为地物经多路径散射后产生的总有效散射。体散射和介质的复杂的发射过程有关,可以出现在森林的不同植物层次和能被微波的干土壤、沙和雪之中。微波的极化在空间中的电磁波是平面波,是一种电场与磁场相互垂直的横波,且电场和磁场的方向垂直。方向与电磁波所谓极化,是指位于电磁波方向垂直平面内的电场的振动方向的变化趋势。若电磁波的电场矢量方向不随时间变化,则其为线极化平面波,简称极化波。极化波的线极化可以分为两个方

31、向的极化,成为水平极化(H)和垂直极化(V)。由于发射和接收的微波都有 V 和H 的极化特征,这样就形成了 VV、HH、VH、HV 四种组合方式,其中前两种发射和接收的都是同一个极化性质的微波,称为同向极化,后两种称为异向极化。光谱段光谱特性分辨率0.490.61 m绿10 m0.610.68 m红10 m1.581.78 m短波红外20 m0.780.89 m近红外10 m0.490.69 m绿波段2.5 m 或 5m光谱段/ m光谱特性分辨率/m0.490.73绿波段100.500.59绿200.780.89近红外201.581.78短波红外波段200.790.89 m近红外20 m0.5

32、10.73 m绿波段10 m训练样本能准确代表整个区域内每个类别的光谱特征差异同一类别训练样本必须是均质的在监督分类中可以采用许多不同的算法,将一个未知类别的像元划分到一个类别中。常用的算法有:平行算法 最小距离法 最大似然法监督分类的优缺点优点:可据应用的目的和区域,有选择地决定分类的类别,避免出现不必要的类别;可控制训练样本的选择;可通过检查训练样本来决定训练样本是否被精确分类,从而能避免分类中的严重错误;避免了非监督分类中对光谱集群组的重新归类。缺点:分类系统的确定、训练样本的选择人为较强;图像中同一类别的光谱差异,造成训练样本没有很好的代表性;训练样本的选取和评估费时费力;只能识别训练

33、样本中定义的类别。非监督分类,也称为聚类分析或点群分析。即在多光谱图像中搜寻、定义其自然相似光谱集群组的过程。非监督分类的前提是假定遥感影像上同类物体在同样条件下具有相同的光谱信息特征。非监督分类优缺点优点:不需要预先对所要分类的区域有广泛的了解和熟悉,但仍需要一定的知识解释分类得到的集群组;人为误差的机会减少;独特的、覆盖量小的类别均能被识别出来。缺点:光谱集群组并不一定对应于分类者所想要的类别;分析者较难对所产生的类别进行控制;图像中各类别的光谱特征会随时间、地形等而变,使不同图像间的对比变得。精度评价:采样 误差矩阵与精度指标 Kappa 分析Kappa 分析采用另一种离散的多元技术,考

34、虑了矩阵的所有因子,能够更客观的评价分类质量。Kappa 分析产生的评价指标被称为不同颜色叶子的反射光谱水分含量对玉米叶子反射率的影响棉花叶子 16 层叠置的光谱曲线植物不同程度损害的反射光谱曲线大面积农作物估产农作物识别与种植面积的估算农作物生长全过程动态监测 建立农作物估产模式农作物识别与面积估计大面积农作物识别依据:具有一般植被光谱特征;多分布于地面较平坦的平原、盆地、河谷内,山坡、丘陵顶部分布较少;多具规则几何形状。建立农作物估产模式用选定植物灌浆期VI 与某作物单产进行回归分析,建立回归方程。先求单产:Y=a+bVIY:某作物单产;a:系数 1,回归方程的截距; b:系数 2,直线斜

35、率;求作物总产量:Y=YA Y:某作物总产量; A:某作物播种面积。水体遥感水体遥感的任务是通过对遥感影像的分析,获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息,从而对一个地区的水资源和水环境等作出评价,为水利、交通、航运及资源环境等部门提供决策服务。水体的光谱特征遥感器所接收到的辐射包括:水面反射光 悬浮物反射光 水底反射光 天空散射光水体界限的确定水体反射光谱曲线在可见光范围内,水体的反射率总体上较低,到近红外波段,水体几乎成为全吸收体。因此,在近红外遥感影像上,清澈的水体呈黑色。所以,为区分水陆界限,应选择近红外波段的影像。另外,水体在微波 1mm-30cm 范围内的发射率较

36、低,平坦的水面,后向散射很弱,因此在侧视影像上,水体呈黑色。故用影像来确定洪水淹没的范围也是有效段。水体悬浮物的确定不同含沙量水体反射曲线含有泥沙的混浊水体与清水比较,反射光谱特征具有以下差异:浑浊水体的反射波谱曲线整体高于清水,随着悬浮泥沙浓度的增加,差别加大波谱反射峰向长波方向移动()。随着悬浮泥沙浓度的加大,可见光对水体的透射能力减弱,反射能力加强波长较短的可见光,如蓝光和绿光对水体沙分布状况能力较强,可反映出水面下一定深度的泥不同含量水体反射光谱曲线水中水体水面的浓度和水体反射光谱特征存在以下关系:浓度增加,蓝光波段的反射率下降,绿光波段的反射率增高和浮游生物浓度高时,近红外波段仍存在

37、一定的反射率,该波段影像中水体不呈黑色,而是呈灰色,甚至浅灰的。水温的探测水体的热容量大,在热红外波段有明显的特征。白天,水体将辐射能大量的吸收,增温比陆地慢,在遥感影像上表现为热红外波段辐射低,呈暗色调。在夜间,水温比周围地物温度高,发射辐射强,在热红外影像上呈高辐射区,为浅色调。根据热红外传感器的温度定标,可在热红外影像上反演出水体的温度。水质遥感监测遥感可同步、迅速地监测大范围水环境质量及其动态变化,在环境科学中得到了广泛应用。水质遥感和污染遥感分别针对自然水体和污染水体。就精度而言,遥感方法低于常规监测方法,但具有区域性、动态性和同步性的优势。传感器的是地表物体的电磁波辐射特性,因此只有在较大程度上直接或间接影响水体的电磁辐射性质的水环境化学物质才有可能通过遥感技术加以监测,并非所有水环境化学研究的内容都可以辅以遥感水污染的遥感影像特征。水污染的类型和遥感表征水深的测定蓝光波段对平静、清澈的水体有较大的透射能力,并且水底反射波也较强。这时蓝光波段影像的灰度值可反映水深。当水

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