第五章遥感图像解译

第五章遥感数据的信息提取

§1信息提取的原理和方法

§2航空像片的信息提取

§3卫星像片的信息提取

§4遥感影像地图本章提要（…）

主要介绍了遥感数据的信息提取的原理和方法,其中以航空像片和陆地卫星像片的信息提取为主,同时介绍了新型的影像地图的概念。

§1信息提取的原理和方法遥感图像中目标地物的特征是地物电磁波的辐射差异在遥感影像上的反映。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信息提取（色，形，位）。信息提取的方法有：目视判读法：是目前常用的方法。计算机分类法：有监督分类、非监督分类、模式识别、神经网络分类、分形分类、模糊分类、人工智能等数据挖掘技术方法。Tobecontinued…目视判读的标志

色调/色彩：判读前通过反差调整和彩色增强后，成为目视判读的重要标志。形状：是目视判读最直观的标志。大小：根据地物间的相对大小，区分地物。阴影：可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息。组合图案：当地物较小时，在影像上表现为纹理，即某种地物类型有规律的重复出现。如农田、森林。Tobecontinued…目视判读的方法

直接判读法：依据判读标志，直接识别地物属性。对比分析法：与该地区已知的资料对比，或与实地对比而识别地物属性；或通过对遥感图像不同波段、不同时相的对比分析，识别地物的性质和发展变化规律。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，由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。如由植被类型可推断出土壤的类型，根据建筑密度可判断人口规模等。返回本节结束§2航空像片的信息提取航空像片一般用摄影的方法获得，航高在10km以内的对流层。目前常用的航空像片类型为彩色红外像片。航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判读法和对比分析法。一般依据航片上地物的形状和色彩就可判读地物属性。航空像片主要应用在城市遥感中。航空像片大部分采用中心投影方式成像。Tobecontinued…一、判读标志航片判读：根据像片上反映的地物影像识别地物的性质和数量特征，并研究其分布和发生发展的规律。判读的标志（直接、间接）形状；大小；色调/颜色；阴影；组合图案/纹理结构。Tobecontinued…§2航空像片的信息提取内容：按判读标志解译所给的航片，区分出居民地、农田类型、河流、流向、道路等地表覆盖类型，理解判读标志的含义，初步掌握图像识别的方法。Tobecontinued…实习判读所提供的航片二、居民地和道路的判读城市居民地的判读特点：房屋稠密，面积较大，建筑物排列整齐，能判读建筑物的形状、高度和周边环境。农村居民地的判读特点：小而分散，有农田包围，能判读居民地的外形和面积及通向居民地的道路。道路的判读特点：线状分布，色调较亮。实习：居民地和道路的判读。Tobecontinued…§2航空像片的信息提取三、水体的判读河流判读：界线明显、弯曲自然、宽窄不一的条带状。能判读流向、河宽、流速、桥梁、码头等附属物。湖泊的判读：轮廓明显的形状、色调较暗。能判读其形状、面积。海域的判读：能清晰地判读出海岸线、潮侵地带、高潮、低潮位置。Tobecontinued…§2航空像片的信息提取

四、地貌的判读利用航片能判读地貌的类型、形态。如流水地貌、冰川地貌、风沙地貌、黄土地貌、火山地貌等。Tobecontinued…§2航空像片的信息提取五、植被的判读判读标志为：色调/色彩和纹理结构。纹理结构：细小地物在影像上构成的组合图案。地物的性质不同，组合图案也不同，以此来判读地物群体的性质。以判读植物群落为主。Tobecontinued…§2航空像片的信息提取六、航空像片的立体观察立体观察的原理：什么是立体观察：用肉眼或借助光学仪器（立体镜），对有一定重叠率的像对进行观察，可以获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观察。眼睛观察立体的原理：（1）眼睛的结构：相当于一架能自动调节焦距和光圈的摄像机。（2）立体的形成：取决于双眼观察。Tobecontinued…§2航空像片的信息提取实习用航片编制校园平面图内容：判读校园航片，解译出校园建筑物及其属性、植被、道路、操场等；将航片解译出的内容进行实地校对；将解译结果在MapInfo软件上分层并编制校园平面图；利用软件提供的功能整饰图面（选做）；写好姓名、学号后提交。§3卫星图像的信息提取卫星遥感以多波段为主，判读前先进行彩色增强处理，提高目视判读的分辨率。判读方法主要是对比分析和地物纹理特征。高分辨率的卫星遥感图像彩色合成后，与航空像片的判读方法类似。如IKONOS，QuickBird。Tobecontinued…一、Landsat卫星图像特征光谱特性：由于各种地物组成的物质成分、结构、理化性质的差异，导致不同的地物对电磁波的反射存在着差异，并且致使地物的热辐射性质也不完全相同。同一地物在不同的波谱段，其反射的电磁波与热辐射也有差异。反映在图像上为：相同地物在不同波谱段的图像上色调不同。这叫做地物的光谱效应。MSS的光谱效应。MSS4：0.5~0.6μm，对水体有一定的透视能力，能判读出水下地形；探测植被反射率。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取MSS5：0.6~0.7μm，对水体有一定的透视能力，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物有明显的反映；能区分死树和活树，活树色调较深；区分沼泽和沙地；用于城市研究，地质研究。MSS6：0.7~0.8μm，水体为暗色，对地物的湿度有明显反映；能反映植物的健康状况。MSS7：0.8~1.1μm，与MSS6相似，但水体更黑，湿地色调更黑；能明显区分植物的健康状况，测定生物量和监测作物长势。MSS8：10.4~12.6μm，反映地物的热辐射性质。地表温度高，热辐射就强，色调就浅。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取TM的光谱效应TM1对水体有较强的透视能力。TM2-TM4与MSS4-MSS6相似。TM5，TM7属于近红外波段，对岩石有明显的区分能力，对植物也有明显的反映，属于反射峰值。TM6与MSS8相同。Tobecontinued…ETM+的光谱特性除PAN波段外，其余与TM相同。Tobecontinued…空间分辨率空间分辨率：是指陆地卫星成像时的地面采样大小，在图像上就称为像元，是图像的最小成像单元。

MSS4-MSS779mMSS8240mTM1-TM5，TM730mTM6120mETM660mPAN15mTobecontinued…几何特性具有地理坐标。投影性质：多中心投影。重叠：航向无重叠，旁向重叠取决于纬度。如：纬度/°01020304050607080

重叠/%141519263445577085编号。图像注记或图像参考文件：说明成像的时间、条件、波段等。Tobecontinued…卫星数据的产品类型卫星图像资料磁带资料光盘资料磁盘资料Tobecontinued…二、水体判读水体在卫星图像上要较其他地物容易判读。尤其在近红外波段的影像上，由于水体对近红外的强烈吸收，水体为黑色，与周围地物的界限很清楚。湖、河、海以其外部形态，很容易区别。水中的泥沙含量等状况，在可见光短波影像上有显示。一般水浅或含沙量大的色调浅。水体明显易判的特点，常作为其他地物定点定位的标志。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取三、地貌的判读地貌在卫星图像判读时是较为直观的要素。卫星图像的比例尺小，能反映大的地貌形态特征，如平原、山地、丘陵。能判读主要的地貌类型及范围，如风沙地貌、黄土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取四、植被的判读卫星图像上，植被是群体的特征，不能反映个体的形态，只能判读出植被的类型、生长状况、分布范围。植被类型的判读要依据纹理结构和色调，并要有该地植物群落组成和植被分类图等资料，要经过实地调查和验证。植被的判读一般要用多波段合成的图像，如标准假彩色合成图像。在该图像上植被为红色。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取五、城镇与道路的判读城镇的光谱是建筑物和水泥下垫面的综合反映，与周围环境的反差较大，能判读出城镇的外形和面积。城镇的内部结构的判读，取决于图像的分辨率。道路呈长条状，故提高了分辨率，一般能判读出形态和长度，区分道路的等级。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取六、土地覆盖与土地利用的判读土地覆盖与土地利用的含义大同小异。图像反映出来的是地表覆盖状况，该状况的类型根据土地分类标准而定。我国土地分类：一级大类统一，二级各地确定。一级类型：耕地—林地—草地—园地—居住用地—工矿用地—交通用地—水域—特殊用地—难利用地。Tobecontinued…§3卫星像片的信息提取实习卫星图像判读实习内容：判读一幅当地TM彩色合成图像，判读出水体、城镇居民地、道路