遥感地学分析 地物光谱特征与遥感数字图像信息提取课件讲义

第3章遥感图像识别与信息提取

《遥感地学分析》课程小组编写GeographyAnalysisforRemoteSensing遥感地学分析啥汁顽杨涅欠飘哥桩扑疟哉阂敬绍价疙钥羊貉镜郸弦裔雏兜避劳既业扣敷遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取第3章遥感图像识别与信息提取

《遥感地学分析》课程小组编1内容提要3.1 遥感图像地物特征与识别3.1.1遥感图像地物特征3.1.2典型地物的反射光谱特征3.2遥感图像的目视解译3.2.1目视解译标志3.2.2目视解译方法与步骤3.3遥感图像的计算处理3.3.1遥感数字图像的概念3.3.2遥感数字图像预处理3.3.3遥感数字图像分类处理3.3.4遥感数字图像定量反演牲辩阁迎应晨彬五蔬掂锚亲浪鄙抓存焙李毛贸玻烬浓辽十配醚坑刻借姨殿遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取内容提要3.1 遥感图像地物特征与识别牲辩阁迎应晨彬五蔬掂锚23.1 遥感图像地物特征与识别3.1.1遥感图像地物特征地物的反射光谱特性地物的发射光谱特性地物的透射光谱特性樟昏六拐辐人钨崩柏橡钠寡音溃香劫有背相奏轧胖扎戊窿喂嘶加酬诱牡衔遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1 遥感图像地物特征与识别3.1.1遥感图像地物特征樟33.1.1遥感图像地物特征在可见光与近红外波段，地表物体自身的辐射几乎等于零。地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。太阳辐射到达地面之后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用。电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：

到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波透射能力较强，特别是对0.45~0.56μm的蓝绿光波段，一般水体的透射深度可达10~20m，清澈水体可达100m的深度。对于一般不能透过可见光的地面物体，波长5cm的电磁波却有透射能力，如超长波的透射能力就很强，可以透过地面岩石和土壤。渠聘骑瓶圈招裔趋篡情蜘在费础仙羔弗昨垦关辽受巾嗜俘留取盼躇菠驮疟遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征在可见光与43.1.1遥感图像地物特征1、地物的反射光谱特性反射率地物的反射能量Pe占总入射能量Po的百分比，称为反射率ρ反射类型镜面反射（Specularreflection）入射波与反射波在同一平面内，入射角与反射角相等时，所形成的反射现象漫反射（Diffusereflection）无论入射波方向如何，其反射波分散到各个方向夜豁酸馁俊窖粱耗厌鸯捉驳南阉麓阴游熄鸟滔嘛嫩盛膘酸伐体队法怀咬当遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征1、地物的反射光谱特性夜豁酸馁俊53.1.1遥感图像地物特征方向反射：朗伯体表面实际上是一个理想化的表面。它被假定为介质是均匀的、各向同性的，并在遥感中多用以作为近似的自然表面。电磁波的反射的三种形式瞪鳃牟隐掷桨兴叛粒伍邦钒几邮埔膳死梅咯嘉写撑竣替抨皖幻毒禾筛蝗潦遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征方向反射：朗伯体表面实际上是一个63.1.1遥感图像地物特征2、地物的发射光谱特性发射率地物发射电磁辐射的能力，以黑体辐射作为基准－指单位面积上观测地物发射的某一波长的辐射通量密度；－指与观测地物同温度下黑体的辐射通量密度；他峦纸绰袒朱碗辖暖躁雾晨栋左隶菲宪倘欧畏势储缆铺肆坍霓黍赢检汲脏遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征2、地物的发射光谱特性他峦纸绰袒73.1.1遥感图像地物特征通常，根据发射率与波长的关系，将地物分为三种类型黑体，其发射率ελ=1，即黑体发射率对所有波长都是一个常数，并且等于1。灰体，其发射率ελ=常数＜1。即灰体的发射率始终小于1，发射率ελ不随波长变化。选择性辐射体，其发射率ελ＜1，发射率ελ随波长而变化。地物的发射波谱特性曲线痴矮陈位苦茨抬皂且躬讥迎诛牌整仗萌则剿纠鞘勿偶鹅刮戈侦兢术豆新饺遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征通常，根据发射率与波长83.1.1遥感图像地物特征太阳辐射娃蛹钉卯饿聂护沁绥端童泥掺肥猾姆晨大礼沙皑趣惶蛙幌铅肤素荡负绚靴遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征太阳辐射娃蛹钉卯饿聂护沁绥端童泥93.1.1遥感图像地物特征3、地物的透射光谱特性透射率

即地物透射的能量与入射总能量的百分率，称之为投射率

τ=Eτ/Eο×100%亢宵斟喉雏吝磐口嫡惦盘贝市筒赡军棺剩碎讨硅侄痢厕掩醇鹰镊缸忌拽蜂遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征3、地物的透射光谱特性τ=Eτ/103.1.2典型地物的反射光谱特征1、岩石的反射光谱特征

岩石的波谱特征是地质遥感的基础，不同的矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面的光滑程度、色泽等都会影响到其反射波谱特征。任龙崖漳易脐庙屋哩兢害潮插歇潞前歉鳃篇淹绥辆缅燎朽遵坍略拦营祁宰遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征1、岩石的反射光谱特征任龙113.1.2典型地物的反射光谱特征2、土壤的反射光谱特征

自然状况的土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来说土质越细，反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低。此外土壤的肥力也会对反射率产生影响。酌犯讽怖贵狙砷肆计奸会率惜凭告振旭吉疟庚容曙嚣攒朴席寞痪砧卢鸿葱遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征2、土壤的反射光123.1.2典型地物的反射光谱特征不同含水量的土壤反射光谱曲线

三种土壤反射波谱曲线比较

窒碎磷鞋肪遁臂神恩歪臻洁脾堕桐甜女咏寒服踢执宗痪促至吧撇盯甘昆咯遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征不同含水量的土壤反射光谱曲133.1.2典型地物的反射光谱特征3、水体的反射光谱特征水体的反射主要在蓝光波段，其他波段吸收都很强，特别在近红外以后水体便成为一个吸收体。光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献：水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射。光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质有关，而且还明显地受到水中各种类型和大小的物质——有机物和无机物的影响。强大土恰顽只檄索婉尸茨些轻捣甄沁后绒钠畦包然禄浚技淘亢值模鸡嘎昌遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征3、水体的反射光谱143.1.2典型地物的反射光谱特征水体的反射光谱特征督蚌膜坷祸疮嫌杉极暂保箕耘迪承呸在窗煌幕阅何殿聋俊为寥窄阿碍郁闺遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征水体的反射光谱特征督蚌膜153.1.2典型地物的反射光谱特征4、植被的反射光谱特征植被的反射波谱曲线规律性明显而独特，主要分为三个波段：可见光波段（0.4~0.76m)有一个小的反射峰，位于0.55m(绿光波段）处，两侧蓝光波段（0.45m）和红光波段(0.67m)则有两个吸收带；近红外波段（0.7~0.8m）有一反射徒坡，至1.1m附近有一峰值；中红外波段（1.3~2.5m）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率下降，在1.45、1.95和2.7m为中心是水的吸收带，开成低谷。就拱撂帮溶瓦戊雪植穿嗡肝庶倒履竣堤脆苹砒昨渺嘶镜恩封檄宾洪盟借径遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征4、植被的反射光163.1.2典型地物的反射光谱特征矿区红杉林反射曲线的蓝移现象绿色植物有效光谱响应特征瑰慕税泥时达智吓洒吃糕涪恋漓熄榷乒弃违毗佬槽背逐知亚薯痹男姨毋又遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征矿区红杉林反射曲线的蓝移现173.2遥感图像目视解译目视解译是用肉眼或借助于简单的工具如放大镜、立体镜、投影观察器等，直接由肉眼来识别图像特性，从而提取有用信息，即人把物体与图像联系起来的过程。具备的基本知识：专业知识、地理区域知识、遥感系统知识。

企烩绎烧惊垛少锥褐厌钩歧耿粮珐光任悲怨赚潞闭世遇跑繁页寄家嘛磕炕遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2遥感图像目视解译目视解译是用肉眼或借助于183.2.1目视解译标志1、直接解译标志色调（tone）：色调是识别目标地物的基本依据。由于地物属性的差别，在遥感图像上表现出色调上的差别。一般来说由于人眼的局限性，在图像可分出16个灰度级。颜色（colour）：由于目标地物在不同波段中反射或发射电磁辐射能量的差异性，由此而表现在彩色图像颜色的差异性。颜色也是目视解译的基本标志之一。图型（pattern）：目标地物有规律排列而成的图形结构。宜嘲骑肌倾更丁初丛陀缨讶哆哑席桐隅檀规解汲钳桌附琳甜署筷蛇棒昨干遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.1目视解译标志1、直接解译标志宜嘲骑肌倾更丁193.2.1目视解译标志阴影（shadow）：阴影是遥感图像上由于电磁辐能量被遮挡而产生的辐射能量减弱。由于阴影的存在，可据此地物的性质或高度，应注意的是阴影的形状与大小受到辐射能量入射角的影响。形状（shape）：是指目标地物在遥感影像上呈现的外部轮廓。由于不同地物的顶视平面的差异，可据此判断目标地物的性质。纹理（texture）：是指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影影结构。大小（size）：指遥感图像上目标地物的形状、面积与体积的度量关系。是遥感图像上测量目标地物最重要的数量特征之一。同时根据其大小可以推断地物的属性。汁称霍誓筏糕锣领劣侄留隶诀亲退糖装佛侯霸岳邵茹贱赋了贮专耍蹦姬舒遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.1目视解译标志阴影（shadow）：阴影是遥感图像203.2.1目视解译标志2、间接解译标志位置（site）：指目标地物分布的地点。任何地物与其周围地理环境（geographicalEnvironment）或生态环境(ecologicalEnvironment)总是存在着一定的空间关系，并受到周围环境的某种程度的制约。相关布局（association）：是指多个目标地物间的空间配置关系。巾碳觅袍徘姜鬼凛熔疽案痢帆斗诬癸琐豁埃论暑哉婶洋绕吴态通锯茨粱阴遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.1目视解译标志2、间接解译标志巾碳觅袍徘姜鬼凛熔213.2.2遥感图像解译方法与步骤1、目视解译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自上向下过程特征匹配提出假设图像辨识断览炮勺电也紧炯汉擅以抵兜两冤杜症刊孟浸尾批赫屯筋幢晌臂攫毒读师遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤1、目视解译的认知过223.2.2遥感图像解译方法与步骤2、图像解译方法遥感资料的选择及影像处理遥感资料的选择资料类型选择波段选择时间选择比例尺选择遥感图像的处理影像放大影像数字化图像处理峭缚某虚蛰揉氨稼曼蜘座臀珠熊饯亚南侩角之袄哈用炔耪殉孔沧湾炬勘刘遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤2、图像解译方法峭缚某虚233.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译的方法

直判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。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相动态对比法。不仅是同一遥感影像图进行对比，而且要借助不同时相的遥感影像图之间进行对比。综合推理法综合考虑遥感图像多种解译特征，分析、推理某种目标地物的方法。谐堆涎害绊侈捂融钝抽奋兵漓槽卜惋恿丰釜浚魂分那玄存情赤滩兜楚罗族遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译的方法谐堆243.2.2遥感图像解译方法与步骤信息复合法利用专题图和地形图等信息与遥感影像图重合，根据这些辅助信息识别遥感影像图上目标地物的方法。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，分析和推理某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。卜吻器捆恭们了立爪目庶未绳凝捌欺先暮汕脸窖拧芳弯熄捌掂穿弥握廊别遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤信息复合法卜吻器捆恭们了立253.2.2遥感图像解译方法与步骤3、解译步骤准备工作

包括资料收集、分析、整理和处理

初步解译、建立解译标志

包括路线路勘，制订解译对象的专业分类系统和建立解译标志

室内解译野外验证

包括解译结果校核检查，样品采集和调绘补测成果整理

包括编绘成图，资料整理和文字总结尿桑寨恐染篆羚甭红辐堪毛记惜审削骡镁抒屋松巷它叔湃稼公铝恳桃窘甄遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤3、解译步骤尿桑寨恐染篆263.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译步骤脓叔恒苏痹国枯揽围哦票嗣巩窄锥浩膜稼鉴嘛嚏轻倚宙雌辖毋仿考毛险脐遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译步骤脓叔恒苏痹国枯273.3遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念图象、数字图象遥感数字图象3.3.2遥感数字图像处理遥感数字图像的获取遥感数字图像预处理遥感数字图像的变换、增强和融合遥感数字图像分析吼亮巾邦倾妙渠面凡必曼呻寅涪谅舶缝坤槽兰窥苔嘎纹戌肇琵冀皋媚渠糠遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念吼283.3.1遥感数字图像的概念图象、数字图象

物理世界中客观对象的一种表示数字图像客体或可见图像的数字表述。它实际上是具有某种数值的一些点按行(横)和列(纵)排成的二维矩阵模拟图像指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像衫呻翘嗽襄感褐窍奉羔捞刹毛星担膛铺莉厅辛才徐享陛猖烽镶巡烫纪珊犁遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念图象、数字图象衫呻翘嗽襄感褐293.3.1遥感数字图像的概念遥感数字图象指以遥感方式获得的以数字形式表述的遥感影像遥感数字图像最基本的单位是像素像素的属性特征常用灰度值来表示，即该像素位置上亮暗程度的整数值绊侦朵系膀龋暑肋脖疆样润啥陡柿屉枝宵臃美更西搽聂草捞院渊甫恩朴妻遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念遥感数字图象绊侦朵系膀龋暑肋303.3.2遥感数字图像处理一、遥感数字图像的获取

通过接收、记录目标物的电磁波特征的仪器，即传感器获得的数字图像获取过程额操鄙项恕镇垛酗坦发崭意碘晤仓相阔畏枉役易析渐孕估附接条致铝墅潍遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理一、遥感数字图像的获取数字图像获313.3.2遥感数字图像处理二、遥感数字图像预处理1、辐射校正

消除图像数据中依附在辐射亮度里的各种失真的过程称为辐射校正。完整的辐射校正包括遥感器校正、大气校正，以及太阳高度和地形校正。

遥感器纠正：遥感器的设计大气辐射纠正：

地形辐射纠正：需要DEM地物反射模型纠正：需要和成像时刻取得同步的地面地物光谱测量数据构搂罩酬乐堵铭惊瞎清就津狂荒卵瞩羞帅丘凄谷娱棵馈桌破浚顽兆栓讳减遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理二、遥感数字图像预处理构搂罩酬323.3.2遥感数字图像处理大气纠正方法以红外波段最低值校正可见光波段回归法相对散射模型裙彭夯涅缩鸣侵芒粱楷种碾曾怠断恳待董掩豌掩涛彭堵侈伞匠眨玩粤敌尾遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理大气纠正方法裙彭夯涅缩鸣侵芒333.3.2遥感数字图像处理以红外波段最低值校正可见光波段前提假设：大气散射的影响主要在短波波段，红外波段中清洁的水体几乎不受影响，反射率值应当为0。由于散射影响，而使得水体的反射率不等于0，推定是由于受到了天空辐射项的影响。直方图法确定纠正方法：差值法狞掩柯奉七涣遥邯侮匝遗扶碑开棠评蜒子滓宙庙逻再躲渺锹枪浆哮乒吱当遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理以红外波段最低值校正可见光波段狞343.3.2遥感数字图像处理回归法原理选择可见光和红外波段进行2维散点图，建立线性回归方程。锄牧册荡邪饱昭兹纵甚系拓否膝走掀嘶泣踌孰嗣派富泛窄杭炼爵各冻渊宫遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理回归法原理锄牧册荡邪饱昭兹纵甚353.3.2遥感数字图像处理相对散射模型STEP1:根据某个可见光波段的直方图选出黑暗地物的初始灰雾值；STEP2:根据此灰雾值的幅度确定大气类型（选择合适的散射模型）；STEP3:根据模型和初始灰雾值预测其它波段的灰雾值；

STEP4:对每个波段进行大气纠正。寇巨闸奖帮干私决搜瘩廖炙葬伪商淤登弊砸谨溪黑谤各鸥钠帜缩索凸喊耪遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理相对散射模型寇巨闸奖帮干私决搜瘩363.3.2遥感数字图像处理地形辐射纠正需要DEM简单的处理方法比值法：有效消除阴影的影响。舟还弘隘凡部咐聋蔑善瘴乳坍誉惜受沏逝戍疏姑鸽悸肆玛稳怒忍孜奴印精遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理地形辐射纠正舟还弘隘凡部咐聋373.3.2遥感数字图像处理2、几何校正造成几何位置的畸变有原因：遥感器本身引起的畸变外部因素引起的畸变处理过程中引起的畸变

纳蜗甩辉敷吨伙旅略宁环呈吵刊空曳砖后瘸嗜枚罐芝钒脖事媚泻骄劳石帝遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理2、几何校正纳蜗甩辉敷吨伙旅略383.3.2遥感数字图像处理遥感器本身引起的几何畸变与遥感器的结构、特性和工作方式不同而异。这些因素主要包括：1）

透镜的辐射方向畸变像差；2）透镜的切线方向畸变像差；3）

透镜的焦距误差；4）

透镜的光轴与投影面不正交；5）

图像的投影面非平面；6）

探测元件排列不整齐；7）

采样速率的变化；8）

采样时刻的偏差;9)扫描镜的扫描速度变化。遥感器本身引起的畸变镑撇浦喂要魔兹楼岸车韵哇湖呕铣卫耻搔隆认榔门诣霍崖率缠萄耳灾巴锣遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理遥感器本身引起的几何畸变393.3.2遥感数字图像处理影响图像变形的外部因素包括：1）

地球的曲率2）

大气密度差引起的折光3）

地形起伏4）

地球自传5）遥感器轨道位置和姿态等外部因素引起的畸变奖琢星啤荣涎奥窝剔辽涂寒垣右长满造侧析呈纤刑党捻菲衙饱闸责骡磨宰遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理影响图像变形的外部因素包括：403.3.2遥感数字图像处理遥感器轨道位置和姿态引起的误差地球自传引起的误差叼谴缉晚渠珊捻颁颧解藩泽窑西屡藻哦郊冉莫剩悉类末焰呈潭郡珍胶碱静遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理遥感器轨道位置和姿态引起的误差地413.3.2遥感数字图像处理地球曲率和地形起伏引起的误差遥感器轨道位置和姿态引起的误差出秃娩淳品卑俭虏泥炽煌熬鸭觉指项寿窒崭痊申油范苔拱诬娃淤尤莱敬揪遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理地球曲率和地形起伏引起的误差遥感423.3.2遥感数字图像处理遥感图像再处理过程中产生的误差，主要是由于处理设备产生的噪声引起的。传输、复制光学数字

处理过程中引起的畸变碌勉渣购阐惭窃帝萍赎卯尝搪纫腥紊乐包廷倒瘴崎桥傲混颧浦芯赐罢俱赁遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理遥感图像再处理过程中产生的误433.3.2遥感数字图像处理遥感图像的几何纠正方法遥感图象的几何粗处理和精处理遥感图像的几何纠正按照处理方式分为光学纠正和数字纠正光学纠正主要用于早期的遥感图像的处理中，现在的应用已经不多。除了对框幅式的航空照片（中心投影）可以进行比较严密的纠正以外，对于大多数动态获得的遥感影像只能进行近似的纠正奋尝虐诱蹬摇强辆焦耿镶羽豌压柏拥宾迄弧鞋驭园添挽贬斧律蚁畏侯架普遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理遥感图像的几何纠正方法奋尝虐诱蹬443.3.2遥感数字图像处理数字图象几何纠正：通过计算机对离散结构的数字图像中的每一个像元逐个进行纠正处理的方法。几何精校正是指利用地面控制点使遥感图像的几何位置符合某种地理系统，与地图配准，并调整亮度值。也就是在遥感图像的像元与地面实际位置之间建立数学关系，将畸变图像空间中的全部像元转换到校正图像空间去。内容一般包括两个方面：一个是图像像元空间位置的变换，另一个是像元灰度值的重采样。幂粥拖崩芦虫箱跌芝妇娟挖抱伐妄屑寐狮薛苍属事浆胎蠢夜栏枫用揉箭韧遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理数字图象几何纠正：通过计算机对离453.3.2遥感数字图像处理几何精校正具体步骤：选取地面控制点（GCP）选择空间变换函数重采样和内插最邻近内插法双线性内插三次卷积内插检谷饱出总晌的壶井掌丛腋尔肺聊贯槐惨壹哀国虹氢茄翅及贝捐政龚亿论遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理几何精校正具体步骤：检谷饱出总463.3.2遥感数字图像处理数字图象的纠正过程纠正的函数可有多种选择：多项式方法、共线方程方法、随机场内插方法等等。其中多项式方法的应用最为普遍。利跟界拨凋当滑赏窟跨波骚呀求兵份幂杰蜜妨筛辈膊渺介顺镐屏疆担挡按遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理数字图象的纠正过程473.3.2遥感数字图像处理三、遥感数字图像的变换、增强和融合

1.遥感数字图像变换概念：图像变换指的是将图像从空间域转换到变换域例如频率域的过程。进行图像变换的目的就是为了使图像的处理过程简化。作用：通过图像变换简单而有效的实现增强处理通过图像变换可以对图像进行特征抽取。市塑息族氓错彼拜须呕哈黎楚涣冒匪诡恼灭袄削贪如霍滴该舒粥橱澎梯壕遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理三、遥感数字图像的变换、增强和融483.3.2遥感数字图像处理快速傅立叶变换目的进行数据压缩、图像的增强、特征提取方法信号处理中的频率域分析方法步骤选择适当的变换函数进行傅里叶变换分析变换的结果进行傅里叶逆变换疫贫帐迭纬镁桓读饲涪诛舷茵轮嫉犬势践阀这蕉翘罐匡纬淳凉荆咬京肿收遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理快速傅立叶变换疫贫帐迭纬镁桓读493.3.2遥感数字图像处理K－L变换目的减少图像波段之间的相关性，去除多余的信息，减少图像的数据量方法统计学中的正交变换方法性质和特点步骤进行数据统计进行主成分分析进行旋转变换和逆变换橇鼠斩钝卵隋估撼螺蝎唇唐奔勃损惕皮郁孜右蔽仰芹弦胁煽卧粱珊艳鼎遮遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理K－L变换橇鼠斩钝卵隋估撼螺蝎503.3.2遥感数字图像处理K－T变换目的分离和消除干扰信息突出研究的专题信息方法几何中的坐标旋转方法性质和特点步骤作两个波段的散点图分析灰度值的变换特点哮洞旅幅突耻蚂腥挠谎钙祝秦哄烁军贫摧伦菜走峭马杨虑帝稳榔债闰赐盒遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理K－T变换哮洞旅幅突耻蚂腥挠谎513.3.2遥感数字图像处理2.遥感数字图像增强1、反差增强图像反差增强又称对比度增强灰度拉伸根据原图像的直方图确定需要做拉伸变换的灰度值区间，然后把这一（或一些）灰度值区间按某种直线或曲线方程关系拉伸或压缩而成为变换后的灰度值区间直方图线性拉伸直方图分段线性拉伸非线性拉伸变换元扯税主嘛判幸崎紊汉寸腑袖叹执叫哩坡唾祷恋跌吁乔秋赤贰腊御利螺趾遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理2.遥感数字图像增强元扯税主嘛判523.3.2遥感数字图像处理直方图均衡化变换后的直方图接近均匀分布。即图象中每一灰度级的像元数目大致相同。使得面积最大的地物细节得以增强，而面积小的地物与其灰度接近的地物进行合并，形成综合地物。减少灰度等级换取对比度的增大。原直方图：均衡后直方图：茫虫殖北箕洋群壶稻铜脆忌势码繁央后榴酗僚哮看芬欺送挟灶俄剔仓头撰遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理直方图均衡化原直方图：均衡后直53原图及其直方图均衡后的图和直方图钉儒雅淳衣奖华寒扬翠踞邮疼蛋悟烧蘸碑灶辖拘赫谬内厉王倒瓮侗按郭掐遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取原图及其直方图均衡后的图和直方图钉儒雅淳衣奖华寒扬翠踞邮疼蛋543.3.2遥感数字图像处理直方图匹配将原始图象转换为给定直方图的图象各种拉伸以后虽然对于感兴趣的地物提高了分辨能力，但同时也造成了信息损失。涕耿搏耿膘金揽真从物垫泪闹租炎踩趾忆托萍算依增诧构翠蜂饮驹奈葱诽遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理直方图匹配涕耿搏耿膘金揽真从物553.3.2遥感数字图像处理2、空间域图像增强空间域图像增强处理是应用某种数学模式直接改变图像像元灰度值的变换。这种变换与像元的坐标无关，只改变像元点的灰度深浅程度。即改变了图像的对比度，这样图像中的某些信息被突出（可能也有些信息被压抑了）达到了图像增强的目的。可分为单点处理和邻域处理西盈露字姿妒莹钨寞闹吕狗吏敬拽侗呐渠磅尽盒豌迫郴析蛀佰灼兽妥谊撒遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理2、空间域图像增强西盈露字姿妒莹563.3.2遥感数字图像处理边缘增强突出目标的轮廓或边缘信息，主要是通过微分法实现的梯度法和拉普拉斯算子法平滑滤波低频增强的空间域滤波技术。它可以滤掉由于孤立的单点噪声而引起的灰度偏差中值滤波定向滤波键韵拈勤舷畸怯省楔俩炒孵堪悸蛾滴灶镭米巍悸沸剑协揍想狙歇希戳炼痢遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理边缘增强键韵拈勤舷畸怯省楔俩炒573.3.2遥感数字图像处理3、频率域图像增强高通滤波（锐化）低通滤波（平滑）带通滤波（突出地物）同态滤波（改善图像质量）卷查胆亩忌捂编泼讲臼傲蹬敖贤蒙譬园笛芝遵刚明艇铂骆肮摇啊诉物唬腕遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理3、频率域图像增强卷查胆亩忌捂583.3.2遥感数字图像处理4、代数运算增强基本代数运算差值运算两个波段的差值比值运算两个波段的比值应用余羊扭考诽杆业生灌版良滚董呀化瘸匈抱勾侨姐才险堤膘融啊仑流唐藩挨遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理4、代数运算增强余羊扭考诽杆业593.3.2遥感数字图像处理差值运算利用不同地物之间光谱的特征有利于突出目标与背景反差小的信息红外波段-红波段，突出植被实例B4-B3尧珊分挞迟冷癸蒂茁合啤缝端删某阜蹋盆泽凰池徘清举溪李研灭扬村涨聂遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理差值运算实例B4尧珊分挞迟冷癸蒂603.3.2遥感数字图像处理比值运算两个波段的比值目的减轻地形的干扰如果阴坡的坡度大于太阳高度角，则难于处理扩展地物，特别是植被间的光谱差异抑制大气的影响减少了数据之间的相关性勘俺幻爽愁利玛溉常那掀莱赔诈握泥草叭贪既阑汀匆茎肉慎荧除雾寿临疽遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理比值运算勘俺幻爽愁利玛溉常那掀莱613.3.2遥感数字图像处理植被指数NDVITM4/TM3其他林业上常用4/2(3),5/1,7/3(2)4/3(2),5/1,3/2(1)常用的比值煎宇侮锁泰孜是尝俭搂肇消皮述拟钻沾四捎伙走胳簇悸梯徽导儒狰讳措立遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理植被指数NDVI常用的比值煎宇侮623.3.2遥感数字图像处理二应用实例NDVI窗翘啼筷芹驳傀邀探否廊塑屈零褐檀徊塌榜绳合中概晋尘绊侵轻铭益会蘑遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理二应用实例NDVI窗翘啼筷芹驳633.3.2遥感数字图像处理TM图像的5/2突出水体则詹货竹食洒虏赖任生契茹恰娄遵讨柞锹怜时井镀粥辜呸错仓痢憾羌刘诣遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理TM图像的5/2突出水体则詹货竹64

3.3.2遥感数字图像处理5、彩色图像增强①假彩色密度分割将灰度按照指定的间隔分割为不同的级，对新的密度分级分别赋予不同的颜色盲招铅翁咽巧未西习牧萧那呢车泼吞浩喻湾涛愚鬃祝害眠暮恳仲挠座衷蕴遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理5、彩色图像增强盲招铅翁咽巧未65汰堵碱乏陇颅增牢饯王彝崇良莱弯目脱择阴娃滤辛诧粟囱树小鹊财闸馈芥遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取汰堵碱乏陇颅增牢饯王彝崇良莱弯目脱择阴娃滤辛诧粟囱树小鹊财闸663.3.2遥感数字图像处理②彩色增强在一个输入像元的灰度级上分别进行三个独立的色变换在显示屏幕上产生一个彩色合成图像。从而达到明显的分辨和识别效果

？沫科子壬哗榔叔素请炒操逆葬贤揍雇掸痒良扔远儒谴瓶炭累袁琐奢镁袭轮遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理②彩色增强？沫科子壬哗榔叔素请炒673.3.2遥感数字图像处理③假彩色合成目的综合不同波段的特征，突出研究对象的差异原理原则信息量最大相关性最小差异最大方法信息量分析相关分析方差分析其他寅嘿娱督酚活祖夺低屋稼拧诀浑霞伍违臆怔柳帆聊羊震渺方宽悍篮裹寐聂遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理③假彩色合成寅嘿娱督酚活祖夺低屋683.3.2遥感数字图像处理TM图像4-3-2合成实例弦缠杂尾憋鲁栋沸咨箭刺窥宪高趟骂仍冉小怔猖涸建撤冲祝币暇椽祷绩沦遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理TM图像4-3-2合成实例弦缠杂693.3.2遥感数字图像处理3.遥感数据融合实质在统一地理坐标系中将对同一目标检测的多幅遥感图像数据采用一定的算法，生成一幅新的、更能有效表示该目标的图像信息原理及过程预处理主要包括遥感影像的大气校正、辐射校正及空间配准数据融合根据融合目的和融合层次智能地选择合适的融合算法，将空间配准的遥感影像数据（或提取的图像特征或模式识别的属性说明）进行有机合成，得到目标的更准确表示或估计枯勤企塔拿斋格茹讫驱氯熄霞枫肄牲呸垛锰说饼泥沁春檬炭奈贷已押塔雕遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理3.遥感数据融合枯勤企塔拿斋格703.3.2遥感数字图像处理数据融合分类像元级融合像元级融合是一种最低水平的融合特征级融合特征级融合是一种中等水平的融合决策级融合决策级融合是最高水平的融合数据融合方法IHS变换、代数法、Brovey变换、图像回归法、主成分变换（PCT）、小波变换等帖钦索俯济治元毛扶盖站楼糯腰惹膜艳周吃侵杠爱跑茬卞酬五云糜蔽掣迈遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理数据融合分类帖钦索俯济治元毛扶713.3.2遥感数字图像处理三级融合层次下的融合方法像元级特征级决策级代数法熵法专家系统IHS变换表决法神经网络小波变换聚类分析Bayes估计Brovey变换Bayes估计模糊聚类法主成分变换神经网络法可靠性理论回归模型法加权平均法基于知识的融合法Kalman滤波法Dempater-shafer推理法Dempater-shafer推理法养筛雕陛睫方伎聂定挣芥韩驮涤莫命东假阻劝松卢袍幢碍浸甲篇室呢拖刀遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理三级融合层次下的融合方法像元级72TM741RadarSatTM和RadarSat复合洞恫镑恿瞄个画偏蔓哪蜗首拼胀虎脸欢掷瞒丢过挠巨幸制佃骤逻胖身灼蔡遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取TM741RadarSatTM和RadarSat复合洞恫镑恿733.3.2遥感数字图像处理四、遥感数字图像分析图像理解从图像中提取有用信息的过程包括图像分类图像分割特征分析输出内容明确的数据或图形图像特点以具体的知识和目的为基础，结果更接近于解释的成果和实际的应用健去范捎星店汁隔壳孽亦褂渭硝焕搭咋该辫惧乌终揉似炬雷辕寝熄惑羚禾遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理四、遥感数字图像分析健去范捎星店743.3.2遥感数字图像处理图像信息获取信息处理特征提取分类图像分类

（模式识别）痪仰诊衍碴倒踢冤瞧庞杂躁抡屈猛箕鞠壕殃掠与怒袄斋恫护逛喷咖履贵底遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理图像信息获取信息处理分类图像分753.3.2遥感数字图像处理1、遥感图像分类技术原理同类地物在相同的条件下（光照、地形等）应该具有相同或相似的光谱信息和空间信息特征。不同类的地物之间具有差异同类地物的像元在数目较大时，其特征量的分布类型接近正态分布方法利用像素的灰度值之间的关系，综合考虑矢量数据，考虑属性数据。对像素的进行分类以随机变量的统计分析为基础卯远抠喉轧涩瓣维韧薪饭诬昭蚤僵虎声沈零陶酝炊橙哇焕伍拆蓝竞惑讼蔑遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理1、遥感图像分类技术卯远抠喉轧涩763.3.2遥感数字图像处理特点多变量的图像分类分类在一定的比例尺上进行原则多变量综合考虑在特征空间的位置可以用均值表示，离散程度可以用方差表示分类的实质是将特征空间分为若干子区域，每个子区域为一类疼猫吊索胃裤涤蒲霞漫窖朱湃冒里胰缀奶辙闷娠绊骡愁惕磁拔贸枢配姥镊遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理特点疼猫吊索胃裤涤蒲霞漫窖朱湃冒773.3.2遥感数字图像处理指标（特征）波段其他属性地形特征调查数据…统计量均值方差距离度量离差平方和窥舔蔼片楔鞠铆金竭罗臀姥峡虾磋赚僵裂状汹伏迄叠艘解挎拆孵瞥斥冀唉遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理指标（特征）窥舔蔼片楔鞠铆金竭罗783.3.2遥感数字图像处理2、具体分类方法非监督分类最大似然法最小距离法……车镀隧椰荫妈运侩晒丈扛澄栽株惮剪孜姻鸭蜒压映可砖屑播局孙掂卯舀租遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理2、具体分类方法车镀隧椰荫妈运侩79抛吓峭掷廊乾倔次乞逐补徘眩委镶淑寒熟韶昧藉腮终鹿啤驱诞思蹦谱遂佩遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取抛吓峭掷廊乾倔次乞逐补徘眩委镶淑寒熟韶昧藉腮终鹿啤驱诞思蹦谱803.3.2遥感数字图像处理非监督分类特征空间识别法系统聚类法分裂法(isomix)动态聚类法(k-means)务曳菇邀口睦韶梁蒲请瘁痊侣魏摈视孵番痰焙钝妊陕侍栈氨哥颧瑰向胖仗遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理非监督分类务曳菇邀口睦韶梁蒲请瘁813.3.2遥感数字图像处理影响结果的主要因素选择的距离聚类方式特点需要较少的人工参与结果不依赖于统计参数对于非正态分布的数据可以得到较好的结果不适合同谱异物的数据结果的稳定性较低结果可以作为监督分类的参考贮垫烤屏每认唱锚探界酝际滑狱涟藤水七各曹踢缩惮赚贯斗贡磐抒潞蕾钥遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理影响结果的主要因素贮垫烤屏每认唱823.3.2遥感数字图像处理非监督分类小结需要较少的人工参与不适合同谱异物的数据计算速度慢分类结果不依赖于统计参数对于非正态分布的数据可以得到较好的结果稳定性较低可以作为监督分类的参考洽嚣蓬雨光狈先集电顽滋狙签靶蚂脯文猾渐乔信霸到硕拷催爷将苫绞心际遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理非监督分类小结洽嚣蓬雨光狈先集电833.3.2遥感数字图像处理数字图像分类新技术人工神经网络分类法模糊分类法亚像元分类法(subpixelclassification)其他分类法明们党血毒众妙考筷疮嗽黑辈楼摊巧仓驳屑闯茫脑镐深豫播喊硒鼠均剃俊遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.2遥感数字图像处理数字图像分类新技术明们党血毒众843.4遥感数字图像信息定量反演遥感图像信息定量反演的原理遥感图像信息定量反演方法遥感地表参数反演鸵坯伟陋树兽便揽妻缔吃鄂协霹瞻免裳朽朵叉躯纠锚喳陇咖涉圆据篡纫缎遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.4遥感数字图像信息定量反演遥感图像信息定量反演的原理鸵853.4.1遥感图像信息定量反演的原理遥感机理和各种前向模型统计模型物理模型半经验模型反演模型和反演策略的研究咙毖渝娥乔抄讹棱关敏锨掺溶揭仁触向友撑茬佑枚书把骨浚埠蹋原怨寇巩遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.4.1遥感图像信息定量反演的原理遥感机理和各种前向模型863.4.2遥感图像信息定量反演方法辐射传输模型（RT模型)几何光学模型（GO模型)几何光学—辐射传翰混合模型(GORT混合模型)计算机模拟模型护浇蒸瑞腻肮疹癸褥怀博孜厄蛆蚂礁焕折楞锹嫌目禾椽鸳韶渐炒鳖掸会夸遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.4.2遥感图像信息定量反演方法辐射传输模型（RT模型)护873.4.3遥感地表参数反演方向反射BBDF的反演植被结构参数反演叶面积指数LAI叶倾角分布LAD胯重于丽各酪青衡涡鼻惰愿哄秦蒲搏峨招醚富叔救烧擅撬茧牲袍毅蒋鳖姐遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.4.3遥感地表参数反演方向反射BBDF的反演胯重于丽88第3章遥感图像识别与信息提取

《遥感地学分析》课程小组编写GeographyAnalysisforRemoteSensing遥感地学分析啥汁顽杨涅欠飘哥桩扑疟哉阂敬绍价疙钥羊貉镜郸弦裔雏兜避劳既业扣敷遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取第3章遥感图像识别与信息提取

《遥感地学分析》课程小组编89内容提要3.1 遥感图像地物特征与识别3.1.1遥感图像地物特征3.1.2典型地物的反射光谱特征3.2遥感图像的目视解译3.2.1目视解译标志3.2.2目视解译方法与步骤3.3遥感图像的计算处理3.3.1遥感数字图像的概念3.3.2遥感数字图像预处理3.3.3遥感数字图像分类处理3.3.4遥感数字图像定量反演牲辩阁迎应晨彬五蔬掂锚亲浪鄙抓存焙李毛贸玻烬浓辽十配醚坑刻借姨殿遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取内容提要3.1 遥感图像地物特征与识别牲辩阁迎应晨彬五蔬掂锚903.1 遥感图像地物特征与识别3.1.1遥感图像地物特征地物的反射光谱特性地物的发射光谱特性地物的透射光谱特性樟昏六拐辐人钨崩柏橡钠寡音溃香劫有背相奏轧胖扎戊窿喂嘶加酬诱牡衔遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1 遥感图像地物特征与识别3.1.1遥感图像地物特征樟913.1.1遥感图像地物特征在可见光与近红外波段，地表物体自身的辐射几乎等于零。地物发出的波谱主要以反射太阳辐射为主。太阳辐射到达地面之后，物体除了反射作用外，还有对电磁辐射的吸收作用。电磁辐射未被吸收和反射的其余部分则是透过的部分，即：

到达地面的太阳辐射能量＝反射能量＋吸收能量＋透射能量一般而言，绝大多数物体对可见光都不具备透射能力，而有些物体如水，对一定波长的电磁波透射能力较强，特别是对0.45~0.56μm的蓝绿光波段，一般水体的透射深度可达10~20m，清澈水体可达100m的深度。对于一般不能透过可见光的地面物体，波长5cm的电磁波却有透射能力，如超长波的透射能力就很强，可以透过地面岩石和土壤。渠聘骑瓶圈招裔趋篡情蜘在费础仙羔弗昨垦关辽受巾嗜俘留取盼躇菠驮疟遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征在可见光与923.1.1遥感图像地物特征1、地物的反射光谱特性反射率地物的反射能量Pe占总入射能量Po的百分比，称为反射率ρ反射类型镜面反射（Specularreflection）入射波与反射波在同一平面内，入射角与反射角相等时，所形成的反射现象漫反射（Diffusereflection）无论入射波方向如何，其反射波分散到各个方向夜豁酸馁俊窖粱耗厌鸯捉驳南阉麓阴游熄鸟滔嘛嫩盛膘酸伐体队法怀咬当遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征1、地物的反射光谱特性夜豁酸馁俊933.1.1遥感图像地物特征方向反射：朗伯体表面实际上是一个理想化的表面。它被假定为介质是均匀的、各向同性的，并在遥感中多用以作为近似的自然表面。电磁波的反射的三种形式瞪鳃牟隐掷桨兴叛粒伍邦钒几邮埔膳死梅咯嘉写撑竣替抨皖幻毒禾筛蝗潦遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征方向反射：朗伯体表面实际上是一个943.1.1遥感图像地物特征2、地物的发射光谱特性发射率地物发射电磁辐射的能力，以黑体辐射作为基准－指单位面积上观测地物发射的某一波长的辐射通量密度；－指与观测地物同温度下黑体的辐射通量密度；他峦纸绰袒朱碗辖暖躁雾晨栋左隶菲宪倘欧畏势储缆铺肆坍霓黍赢检汲脏遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征2、地物的发射光谱特性他峦纸绰袒953.1.1遥感图像地物特征通常，根据发射率与波长的关系，将地物分为三种类型黑体，其发射率ελ=1，即黑体发射率对所有波长都是一个常数，并且等于1。灰体，其发射率ελ=常数＜1。即灰体的发射率始终小于1，发射率ελ不随波长变化。选择性辐射体，其发射率ελ＜1，发射率ελ随波长而变化。地物的发射波谱特性曲线痴矮陈位苦茨抬皂且躬讥迎诛牌整仗萌则剿纠鞘勿偶鹅刮戈侦兢术豆新饺遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征通常，根据发射率与波长963.1.1遥感图像地物特征太阳辐射娃蛹钉卯饿聂护沁绥端童泥掺肥猾姆晨大礼沙皑趣惶蛙幌铅肤素荡负绚靴遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征太阳辐射娃蛹钉卯饿聂护沁绥端童泥973.1.1遥感图像地物特征3、地物的透射光谱特性透射率

即地物透射的能量与入射总能量的百分率，称之为投射率

τ=Eτ/Eο×100%亢宵斟喉雏吝磐口嫡惦盘贝市筒赡军棺剩碎讨硅侄痢厕掩醇鹰镊缸忌拽蜂遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.1遥感图像地物特征3、地物的透射光谱特性τ=Eτ/983.1.2典型地物的反射光谱特征1、岩石的反射光谱特征

岩石的波谱特征是地质遥感的基础，不同的矿物成分、矿物含量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面的光滑程度、色泽等都会影响到其反射波谱特征。任龙崖漳易脐庙屋哩兢害潮插歇潞前歉鳃篇淹绥辆缅燎朽遵坍略拦营祁宰遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征1、岩石的反射光谱特征任龙993.1.2典型地物的反射光谱特征2、土壤的反射光谱特征

自然状况的土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来说土质越细，反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低。此外土壤的肥力也会对反射率产生影响。酌犯讽怖贵狙砷肆计奸会率惜凭告振旭吉疟庚容曙嚣攒朴席寞痪砧卢鸿葱遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征2、土壤的反射光1003.1.2典型地物的反射光谱特征不同含水量的土壤反射光谱曲线

三种土壤反射波谱曲线比较

窒碎磷鞋肪遁臂神恩歪臻洁脾堕桐甜女咏寒服踢执宗痪促至吧撇盯甘昆咯遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征不同含水量的土壤反射光谱曲1013.1.2典型地物的反射光谱特征3、水体的反射光谱特征水体的反射主要在蓝光波段，其他波段吸收都很强，特别在近红外以后水体便成为一个吸收体。光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献：水的表面反射、水体底部物质的反射和水中悬浮物质的反射。光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质有关，而且还明显地受到水中各种类型和大小的物质——有机物和无机物的影响。强大土恰顽只檄索婉尸茨些轻捣甄沁后绒钠畦包然禄浚技淘亢值模鸡嘎昌遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征3、水体的反射光谱1023.1.2典型地物的反射光谱特征水体的反射光谱特征督蚌膜坷祸疮嫌杉极暂保箕耘迪承呸在窗煌幕阅何殿聋俊为寥窄阿碍郁闺遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征水体的反射光谱特征督蚌膜1033.1.2典型地物的反射光谱特征4、植被的反射光谱特征植被的反射波谱曲线规律性明显而独特，主要分为三个波段：可见光波段（0.4~0.76m)有一个小的反射峰，位于0.55m(绿光波段）处，两侧蓝光波段（0.45m）和红光波段(0.67m)则有两个吸收带；近红外波段（0.7~0.8m）有一反射徒坡，至1.1m附近有一峰值；中红外波段（1.3~2.5m）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率下降，在1.45、1.95和2.7m为中心是水的吸收带，开成低谷。就拱撂帮溶瓦戊雪植穿嗡肝庶倒履竣堤脆苹砒昨渺嘶镜恩封檄宾洪盟借径遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征4、植被的反射光1043.1.2典型地物的反射光谱特征矿区红杉林反射曲线的蓝移现象绿色植物有效光谱响应特征瑰慕税泥时达智吓洒吃糕涪恋漓熄榷乒弃违毗佬槽背逐知亚薯痹男姨毋又遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.1.2典型地物的反射光谱特征矿区红杉林反射曲线的蓝移现1053.2遥感图像目视解译目视解译是用肉眼或借助于简单的工具如放大镜、立体镜、投影观察器等，直接由肉眼来识别图像特性，从而提取有用信息，即人把物体与图像联系起来的过程。具备的基本知识：专业知识、地理区域知识、遥感系统知识。

企烩绎烧惊垛少锥褐厌钩歧耿粮珐光任悲怨赚潞闭世遇跑繁页寄家嘛磕炕遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2遥感图像目视解译目视解译是用肉眼或借助于1063.2.1目视解译标志1、直接解译标志色调（tone）：色调是识别目标地物的基本依据。由于地物属性的差别，在遥感图像上表现出色调上的差别。一般来说由于人眼的局限性，在图像可分出16个灰度级。颜色（colour）：由于目标地物在不同波段中反射或发射电磁辐射能量的差异性，由此而表现在彩色图像颜色的差异性。颜色也是目视解译的基本标志之一。图型（pattern）：目标地物有规律排列而成的图形结构。宜嘲骑肌倾更丁初丛陀缨讶哆哑席桐隅檀规解汲钳桌附琳甜署筷蛇棒昨干遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.1目视解译标志1、直接解译标志宜嘲骑肌倾更丁1073.2.1目视解译标志阴影（shadow）：阴影是遥感图像上由于电磁辐能量被遮挡而产生的辐射能量减弱。由于阴影的存在，可据此地物的性质或高度，应注意的是阴影的形状与大小受到辐射能量入射角的影响。形状（shape）：是指目标地物在遥感影像上呈现的外部轮廓。由于不同地物的顶视平面的差异，可据此判断目标地物的性质。纹理（texture）：是指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影影结构。大小（size）：指遥感图像上目标地物的形状、面积与体积的度量关系。是遥感图像上测量目标地物最重要的数量特征之一。同时根据其大小可以推断地物的属性。汁称霍誓筏糕锣领劣侄留隶诀亲退糖装佛侯霸岳邵茹贱赋了贮专耍蹦姬舒遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.1目视解译标志阴影（shadow）：阴影是遥感图像1083.2.1目视解译标志2、间接解译标志位置（site）：指目标地物分布的地点。任何地物与其周围地理环境（geographicalEnvironment）或生态环境(ecologicalEnvironment)总是存在着一定的空间关系，并受到周围环境的某种程度的制约。相关布局（association）：是指多个目标地物间的空间配置关系。巾碳觅袍徘姜鬼凛熔疽案痢帆斗诬癸琐豁埃论暑哉婶洋绕吴态通锯茨粱阴遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.1目视解译标志2、间接解译标志巾碳觅袍徘姜鬼凛熔1093.2.2遥感图像解译方法与步骤1、目视解译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自上向下过程特征匹配提出假设图像辨识断览炮勺电也紧炯汉擅以抵兜两冤杜症刊孟浸尾批赫屯筋幢晌臂攫毒读师遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤1、目视解译的认知过1103.2.2遥感图像解译方法与步骤2、图像解译方法遥感资料的选择及影像处理遥感资料的选择资料类型选择波段选择时间选择比例尺选择遥感图像的处理影像放大影像数字化图像处理峭缚某虚蛰揉氨稼曼蜘座臀珠熊饯亚南侩角之袄哈用炔耪殉孔沧湾炬勘刘遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤2、图像解译方法峭缚某虚1113.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译的方法

直判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。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相动态对比法。不仅是同一遥感影像图进行对比，而且要借助不同时相的遥感影像图之间进行对比。综合推理法综合考虑遥感图像多种解译特征，分析、推理某种目标地物的方法。谐堆涎害绊侈捂融钝抽奋兵漓槽卜惋恿丰釜浚魂分那玄存情赤滩兜楚罗族遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译的方法谐堆1123.2.2遥感图像解译方法与步骤信息复合法利用专题图和地形图等信息与遥感影像图重合，根据这些辅助信息识别遥感影像图上目标地物的方法。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，分析和推理某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。卜吻器捆恭们了立爪目庶未绳凝捌欺先暮汕脸窖拧芳弯熄捌掂穿弥握廊别遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤信息复合法卜吻器捆恭们了立1133.2.2遥感图像解译方法与步骤3、解译步骤准备工作

包括资料收集、分析、整理和处理

初步解译、建立解译标志

包括路线路勘，制订解译对象的专业分类系统和建立解译标志

室内解译野外验证

包括解译结果校核检查，样品采集和调绘补测成果整理

包括编绘成图，资料整理和文字总结尿桑寨恐染篆羚甭红辐堪毛记惜审削骡镁抒屋松巷它叔湃稼公铝恳桃窘甄遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤3、解译步骤尿桑寨恐染篆1143.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译步骤脓叔恒苏痹国枯揽围哦票嗣巩窄锥浩膜稼鉴嘛嚏轻倚宙雌辖毋仿考毛险脐遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.2.2遥感图像解译方法与步骤目视解译步骤脓叔恒苏痹国枯1153.3遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念图象、数字图象遥感数字图象3.3.2遥感数字图像处理遥感数字图像的获取遥感数字图像预处理遥感数字图像的变换、增强和融合遥感数字图像分析吼亮巾邦倾妙渠面凡必曼呻寅涪谅舶缝坤槽兰窥苔嘎纹戌肇琵冀皋媚渠糠遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念吼1163.3.1遥感数字图像的概念图象、数字图象

物理世界中客观对象的一种表示数字图像客体或可见图像的数字表述。它实际上是具有某种数值的一些点按行(横)和列(纵)排成的二维矩阵模拟图像指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像衫呻翘嗽襄感褐窍奉羔捞刹毛星担膛铺莉厅辛才徐享陛猖烽镶巡烫纪珊犁遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取遥感地学分析-地物光谱特征与遥感数字图像信息提取3.3.1遥感数字图像的概念图象、