遥感技术与应用原理第5章 遥感图像的目视解译与制图

第五章遥感图像目视解译与制图遥感影像解译结果第一节遥感图像目视解译原理第二节遥感图像目视解译过程第三节遥感制图遥感图像是地物电磁波潜特征的实时记录。人们可以根据记录在图像上的影像特征——它包含着地物的光谱特征、空间特征、时间特征等，来推断地物的电磁波谱性质。不同地物，这些特征和性质不同，在图像上的表现不一，因而可根据它们的变化和差异来识别和区分不同的地物。遥感图像的解译是通过遥感图像所提供的各种识别目标的特征信息进行分析、推理与判断，最终到达识别目标或现象的目的。但是，图像上所提供的这些信息并非盲接地呈现在我们的面前，而是通过图像上复杂形式的色调、结构及它们的变化表现出来，为了解译这些信息，我们必须具备图像解译方面的背景知识。这就是专业知识、地理区域知识、遥感系统知识。所谓专业知识，指需要熟悉所解译的学科及相关学科的知识。包括对地物成因联系、空间分布规律、时相变化以及地物与其他环境要素间的联系等知识。比方遥感地质找矿，首先需具备地层、构造、蚀变带等与找矿直接相关的地质知识和经验。此外、由于图像记录的是多种信息的综合，且往往有意义的地质现象被植被、土壤所覆盖，因而还需要了解植物、土壤等相关知识，并能将这些知识有机地联系起来。可见，图像解译人员需要具备应用学科之间较综合的知识。所谓地理区域知识、指区域特点、人文自然景观等。每个区域均有其独特的区域特征，即地域性，它影响到图像上的图型结构等。因而，图像解译时，解译者对这一地区的了解是相当重要的。它能帮助直接识别、认识地物或现象。对于遥感系统知识是根本的，解译者必须了解每张图像是怎样生成的；不同的遥感器是如何描述景观特征的，它采用了何种电磁波谱段，具有多大的分辨率，用什么方式记录图像，以及这些因素是如何影响图像，怎样从影像中得到有用信息等。人们在日常生活中，看报、看杂志、看电视等，多已具备解译图像的根本经验。如识别明暗的复杂差异，区别图像的不同结构，识别大小关系、复杂的形状与特征等。这是人们所固有的图像分析能力。但是，遥感图像解译与我们日常的观察习惯有点不同。一是遥感图像通常为顶视．而不同于乎日里的透视；二是遥感图像常用可见光以外的电磁波谱段，面大多数我们所熟悉的特征在可见光内外谱段，可以表现得十分不同；三是遥感图像常以一种不熟悉或变化的比例和分辨率描述地球外表。

遥感图像解译分为两种：目视解译遥感图像计算机解译目视解译：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。二者的关系：目视判读是遥感图象应用最根本、最传统的方法，是遥感图象计算机解译开展的根底和起始点。计算机分类时，诸如训练场地确实定、样本的选择等都不同程度地需要目视判读为根底。第一节遥感图像目视解译原理1.1影像目标地物的解译特征

1.2遥感图像目视解译的认知过程

1.3遥感图像目视解译的一般原那么空间结构、时间特点化学组分、物理属性成像方式、探测波段投影方式、时空因素大小形状、色调灰阶畸变失真、成图比例大小形状、色调灰阶畸变失真、成图比例增强处理、信息提取逻辑推理、比照分析空间结构、时间特点化学组分、物理属性地表景观成像过程遥感图象遥感图象地表景观目视解译目视解译是遥感成像的逆过程

遥感图像目标地物识别特征——解译标志遥感图像上那些能够作为识别、分析、判断景观地物的影象识别特征直接解译标志间接解译标志直接解译标志色调(Tone)颜色(Color)阴影(Shadow)纹理(Texture)形状(Shape)大小(Size)位置(Site)图型〔样式〕(Pattern)布局(Association)形状：目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。纹理：也叫内部结构，指遥感图像中目标地物内部色调有规那么变化造成的影像结构。大小：指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。位置：指目标地物分布的地点。图形：目标地物有规律的排列而成的图形结构。相关布局：多个目标地物之间的空间配置关系。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〕颜色：是彩色图像中目标地物识别的根本标志。阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子。据此可判读物体性质或高度。间接解译标志

指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可推断与某地物属性相关的其他现象。

通过已识别出的地物或现象，进行相互关系的推理分析，进一步弄清楚其它不易在遥感影像上直接解译的目标，例如根据植被、地貌与土壤的关系，识别土壤的类型和分布等。目标地物与其相关指示特征地物及与环境的关系目标地物与成像时间的关系色调/颜色：灰阶〔黑白〕或色别与色阶〔彩色〕，最重要、最直观的解译标志。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局部阴影形状：地物的轮廓在影象平面的投影。需要根据影象比例尺和分辨率具体分析，注意畸变〔雷达、航片边缘〕大小：地物的尺寸、面积、体积等按比例缩小的相似记录。根据比例尺在影象上量算.指地物形状，面积或体积在影像上的尺寸。对于形状相似而难于判别的两种物体，可以根据大小标志加以区别，如在航片上判别单轨与双轨铁路。位置：地物分布的地点。地理位置和相对位置。指地物所处的环境部位,各种地物都有特定的环境部位,因而它是判断地物属性的重要标志。例如某些植物专门生长在沼泽地、沙地和戈壁上。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。布局：又称相关位置。指多个目标物之间的空间配置。地面上的地物与地物之间相互有一定的依存关系，例如学校离不开操场，灰窑和采石场的存在可说明是石灰岩地区。通过地物间的密切关系或相互依存关系的分析，可从地物证实另一种地物的存在及其属性和规模，这是一种逻辑推理判读地物的方法，在遥感解译中有着重要的意义。图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。它可反映各种人造地物和天然地物的特征,如农田的垄、果树林排列整齐的树冠等，各种水系类型、植被类型、耕地类型等也都有其独特的图型结构。遥感图像目视解译原理水系可作为地质地貌解译的间接标志向心型水系(盆地)长方格子状水系(断层)1.2遥感图像目视解译的认知过程1.2遥感图像目视解译的认知过程〔1〕自下向上过程〔2〕自上向下过程图像信息获取特征提取识别证据选取图像辨识提出假设特征匹配1.3遥感图像目视解译的一般原那么总体观察综合分析比照分析观察方法正确尊重影象客观实际解译图象耐心认真有价值的地方重点分析总体观察：从整体到局部对遥感图像进行观察；综合分析：应用航空和卫星图像、地形图及数理统计等综合手段,参考前人调查资料,结合地面实况调查和地学相关分析法进行图像解译标志的综合,到达去粗取精、去伪存真的目的；比照分析：采用不同平台、不同比例尺、不同时相、不同太阳高度角以及不同波段或不同方式组合的图像进行比照研究；观察方法正确：需要进行宏观观察的地方尽量采用卫星图像,需要细部观察的地方尽量采用具有细部影像的航空像片,以解决图像上“见而不识〞的问题；尊重图像的客观实际：图像解详标志虽然具有地域性和可变性,但图像解译标志间的相关性却是存在的,因此，应依据影像特征作解译；解译耐心认真：不能单纯依据图像上几种解译标志草率下结论,而应该耐心认真地观察图像上各种微小变异；重点分析：有重要意义的地段,要抽取假设干典型区进行详细的测量调查,到达“从点到面〞及印证解译结果的目的。

遥感图像目视解译的一般顺序从到未知、先易后难、先山区后平原、先地表后深部、先整体后局部、先宏观后微观、先图形后线形遥感图像目视解译的一般顺序从到未知是遥感图像解译必须遵循的原那么。“〞主要指解译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解译实践,逐渐积累解译经验,取得解译标志，克服各种解译困难的过程。遥感图像目视解译的一般顺序“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局部。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，一方面在解译上可以借鉴,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。第二节遥感图像目视解译根底2.1遥感影像解译种类2.2目视解译方法2.3遥感影像解译的根本步骤可见光黑白像片和黑白红外像片解译彩色像片与彩红外像片解译热红外像片的解译微波影像的解译色调:地面温度的构像.形状:被探测地物与背景温度差异形成〞热分布〞形状.大小:地物的形状和热辐射特性影响影象的尺寸.阴影:目标地物与背景之间的辐射差异造成阴影2.1遥感影像解译种类

可见光黑白全色像片

黑白红外影像彩色影像彩色红外像片：热红外图像判读原理热红外影像的成像原理不同于可见光和近红外像片。热红外像片记录了地物发射热红外线的强度。夜间的热红外影像，不受太阳辐射的干扰，是地面物体热辐射的特征。这种影像上的色调差异主要取决于地物的温度和发射本领。由于各种地物热辐射能量不同，因而在影像上显示出不同的形状和图型特征，从而可从影像上识别各种不同的地物。特点判读热红外影像时，关键是要准确地区分出影像色调的差异。影像正片上，深色调代表地物热辐射能力弱，浅色调代表地物热辐射能力强。各种地物热辐射状况的不同，在影像上形成了深浅不同的色调。在热红外影像上，地物影像所构成物体热分布形状一般不是地物的真实形状，除非物体外表热辐射能力处处相等，但高温地物的热扩散可导致物体形状扩大变形。同理，当高温物体与背景具有明显热辐射差异时，即使是很小的物体，也能够在热红外像片上表现出来。这是由于高温物体向外辐射的能量强，因此在影像中的大小往往比实际尺寸要大。热红外图像判读热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异所造成的，可分为冷阴影和暖阴影两种，其中，冷阴影是阴影的温度较其背景低所致，而热阴影那么是阴影的温度较其背景高产生的。应当指出，天气状况对自然地物的色调特征会造成一定影响。例如，连续的阴天，使得地物之间温差大大减小，不同地物的差异难以在热红外影像上反映出来。大风会使物体外表热量散失，温度下降，地物色调特征不明显，或产生地物热影像位移等现象。相比之下，具有人工热源的人造地物，例如海洋上行驶的客轮，受气象条件的影响较小，其热成像比较稳定。由于热红外影像易受环境条件影响，以及其分辨率的局限性，判读时不仅应将不同时段等能红外影像进行比照分析，最好能与全色片、彩色片等作对照研究。热红外像片：3.5-5.5μm,8-14μm雷达卫星影像不同的作物色调和亮度有较大的差异，纹理细密呈现出亮色调，表示作物长势良好

林地和耕地由于回波的强弱不同而色调有差异，通过

分析COSMO影像的纹理信息可以进行农林判别

2.2目视解译方法直接判读法:使用的直接判读标志有色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图案等。比照分析法:同类地物比照分析、空间比照分析、时相动态比照法。信息复合法:利用透明专题图或透明地形图与遥感图像复合，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:综合考虑遥感图像多种解译特征，结合生活常识，分析、推断某种目标地物的方法。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，分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。直接判读法比照分析法信息覆合法：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。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。(1)了解影像的辅助信息(2)分析专业资料(3)建立解译标志(4)预解译(5)地面实况调查(6)详细解译(7)类型转绘与制图2.3遥感影像解译的根本步骤1目视解译准备工作阶段明确解译任务与要求；收集与分析有关资料；选择适宜波段与恰当时相的遥感影像。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，了解可解译的程度。2分析专业资料分析专业资料：目视解译的最根本方法是从“〞到“未知〞，所谓“〞就是已有相关资料或解译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)建立解译标志：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)预解译：运用相关分析方法，根据解译标志对影像进行解译，勾绘类型界线，标注地物类别，形成预解译图。例如对于中巴资源卫星数据进行波段组合〔4、3、2〕影像，各类地物的光谱特征征差异明显，林地、耕地和草地在影像中分别表现为深红色、红色、粉色，水体呈现蓝色、深蓝色，建设用地为灰、青色。(5)地面实况调查：在室内预解译的图件不可防止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解译成果是否正确。(6)详细解译：根据野外实地调查结果，修正预解译图中的错误，确定未知类型，细化预解译图，形成正式的解译原图。(7)类型转绘与制图：将解译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。2021QUICKBIRD影像目视解译结果第三节遥感制图遥感影像地图概念：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，分为航空摄影影象地图.扫描影象地图和雷达影象地图.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第三节遥感制图遥感影像地图的特点丰富的信息量直观形象性具有一定的数学根底现势性强

利用IKONOS假彩色数据进行大面积种植园种植情况遥感制图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图考古遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图的开展趋势电子影像地图多媒体影像地图：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。遥感影像地图影像地图的设计遥感影像的选择、处理和识别地理根底底图的选取:一般选地形图作为地理根底底图。影像几何纠正制作线划注记版遥感影象地图的制印

根本