遥感原理与应用2010-5.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 遥感图像目视解译与制图,遥感图像解译分为两种：,P134,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。,遥感图像计算机解译：,以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译。,第一节 遥感图像目视解译原理,一、目标地物的特征,P135,色：,指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影。,形：,指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图形等。,位：,指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物分布的空间位置、相关布局等。,二、目标地物识别特征,P136,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则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基本标志。,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。,三,、目视解译的生理与心理基础,心理特点对遥感图像解译的影响,同一时刻，只有一种地物是目标地物,图像的其余部分以目标地物的背景出现,此时判读者的注意力往往集中在目标地物上,.,判读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导向作用,因此,不同的解译者可能得出不同的结论,.,心理惯性对目标地物的识别有一定的影响,.,观察的时效性,.,正确辨认目标地物,需要一个最低限度的时间才能完成,.,四,、目视解译的认知过程,遥感图像知觉形成的客观条件,:,遥感图像存在颜色差异或色调的差异。遥感图像颜色差异或色调的差异达到一定程度时,目标地物就容易与背景产生对比，形成纹理和形状,.,自下向上的过程,图像信息获取、特征提取、识别证据选取。,自上向下的过程,特征匹配、提出假设、图像辨识,遥感摄影像片的判读,遥感扫描影像的判读,微波影像的判读,目视解译方法与基本步骤,第二节 遥感图像目视解译基础,一、遥感摄影像片的判读,1,、,遥感摄影像片的种类,P144,（,1,）,可见光黑白全色像片,（,2,）黑白红外像片,（,3,）彩色像片,（,4,）彩红外像片,（,5,）多波段摄影像片,(6),热红外摄影像片,一、遥感摄影像片的判读,2,、遥感摄影像片特点与解译标志,（,1,）摄影像片的特点,绝大部分为大中比例尺像片,各种人造地物的形状特征与图型结构清晰可辨；,绝大部分采用中心投影，可以看到地物的顶部轮廓。,（,2,）摄影像片的解译标志,解译标志又称判读标志，指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能够帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。,直接判读标志,形状,：,人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界，自然地物具有不规则的外形和规则的边界。,大小,：,不知道比例尺时，可以比较两个物体的相对大小；已知比例尺，可直接算出地物的实际大小和分布规模。,色调与颜色,：,是地物波谱在像片上的表现。在黑白像片上，据地物间色调的相对差异区分地物。在彩色像片上据地物不同颜色的差异或色彩深浅的差异来识别地物。,直接判读标志,阴影,：,本影：,是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像，有助于获得地物的立体感。,落影：,是阳光直接照射物体时，物体投在地面上的影子在像片上的构像。,纹理：,通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。可揭示地物的细部结构或内部细小的物体。,图型：,是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。揭示了不同地物间的内在联系。,位置：,指目标地物在空间分布的地点。,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。,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,一、遥感摄影像片的判读,3,、遥感摄影像片的判读方法,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,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像的尺寸,.,阴影,:,目标地物与背景之间的辐射差异造成阴影,a.Color,讨论,题,航空相片,784605160,1,、图像左下方是什么位置？左上方是什么位置？,2,、图像比例尺大约是多少？怎么估计？,3,、找出图中铁路、主干道、次干道、行道树、水浇地、旱地、工厂、居民点、居住区、学校、坑塘,4,、以上地物你是怎样解译出来的？即用什么标志来解译？从形状、大小、色调、纹理、图型、位置、相互关系,讨论,题,航空相片,908700982,、,983,、,984,1,、所处的位置？判断依据,2,、比例尺大约多少？怎么估算的,3,、此相片与前一张相片分别是哪一种？判断依据？植物色调,4,、太阳入射方位？,5,、河流、河滩、堤、路、桥、电视塔、居住区、阔叶林、针叶林、草地的判断标志。,讨论题,航片,813800218,与,8513503,1,、分别是哪一种摄影像片？判断依据,2,、两者比例尺有什么关系？判断依据,3,、居住区、居民点、学校、道路、农田、水体,(,湖、坑塘,),、林地,(,针叶、阔叶,),解译依据。,二、遥感扫描影像的判读,1,、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用,P153,对比,MSS,影像与,TM,影像有何异同？,TM,影像与,SPOT,影像有何异同？,MSS,影像：,Landsat,123 45,图像特点,1),光谱分辨率：波段宽窄和波段数量，,2),地面分辨率：像元大小,3),辐射分辨率：灰度级数,应用：,MSS,各波段应用范围。,P155,TM,影像：,Landsat,457,TM,影像与,MSS,影像的对比：三个分辨率,波段设置：位置和宽度,主要应用范围,(,重点,)P156,SPOT,影像：空间分辨率高、可获得立体图像。,产品形式：,1A,、,1B,、,2,级、,3,级产品,主要应用范围,(,重点,),。同,TM2,、,3,、,4,、,5,波段,其他遥感影像,:,Quickbird,资源,1,号卫星,三种传感器：,CCD,、,IR,MSS,、,WFI,波段：,B1-B5,B6-B9,B10-B11,分辨率,:19.5m,77.8m/156m,256m,二、遥感扫描影像的判读,2,、遥感扫描影像特征与解译方法,遥感扫描影像特征,P161,1,）,宏观综合概括性强：,空间分辨率越低，对地面景观概括性越强，对景物细节的表现力越差。,2,）信息量丰富：,遥感扫描影像采用多波段记录地物的电磁波信息，每个波段都提供了丰富的信息。,3,）动态观测：,资源卫星进入太空，就一刻不停地绕地球运转，以一定周期重复扫描地球表面，并及时向地面发送最新所获扫描影像。,二、遥感扫描影像的判读,2,、遥感扫描影像特征与解译方法,遥感影像主要解译方法,P161,1,）先图外后图内：,先了解影像图框外提供的各种信息。影像区域、比例尺、影像灰阶、影像注记,2,）先整体后局部：,先整体观察，综合分析目标地物与周围环境的关系。,3,）勤对比，多分析：,多个波段对比；不同时相对比；不同地物对比。,P162,地物在,MSS,影像不同波段上的色调与颜色解译标志,三、微波影像的判读,1,、微波影像的特点与航空像片特点的比较,P163,侧视雷达采用非中心,投影方式,成像，与摄像机中心投影方式完全不同。,微波影像中的,分辨率,是由成像雷达的斜距分辨率和方位分辨率决定的，它们分别由脉冲的延迟时间和波束宽度来控制的。,比例尺在横向上产生畸变。,地形起伏位移。,三、微波影像的判读,2,、微波影像的应用范围,(Ka,和,X,波段）,海洋环境调查。,地质制图和非金属矿产资源调查。,洪水动态监测与评估。,地貌研究与地图测绘。,军事侦察。,三、微波影像的判读,3,、影像解译标志及地物影像特征,P166,（,1,）色调：雷达回波强度在微波影像上的表现。回波强则白色，弱则暗色,（,2,）阴影：微波影像上出现的无回波区。障碍物的阻挡,（,3,）形状：目标地物轮廓或外形的雷达回波在微波影像上的构像。自然地物外形不规则，人造地物外形规则。,（,4,）纹理：微波影像上的周期性 或随机性的色调变化。,（,5,）图型：是某一群体各个要素在空间排列组合的形状。,三、微波影像的判读,4,、微波影像的判读,（,1,）微波与目标地物相互作用规律。,随着地面由平滑表面向粗糙表面过渡，微波影像上的色调则逐渐由深变浅。目标地物几何特征对微波影像的构像具有重要影响。阴影给微波带来很强的反差和立体感。,（,2,）微波影像的判读方法,采用由已知到未知的方法；实地,对微波影像进行投影纠正；信息复合,对微波影响进行立体观察。,四、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。,对比分析法,:,同类地物对比分析、空间对比分析、时相动态对比法。,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,。,五、遥感图像目视解译步骤,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；,选择合适波段与恰当时相的遥感影像。,初步解译与判读区的野外考察,初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。,野外考察：填写各种地物的判,读,标志登记表，以作为建立地区性的判读标志的依据。在此基础上，制定出影像判读的专题分类系统，建立遥感影像解译标志。,五、遥感图像目视解译步骤,室内详细判读,统筹规划、分区判读，,由表及里、循序渐进，,去伪存真、静心解译。,野外验证与补判,野外验证包括：检验专题解译中图斑的内容是否正确,;,检验解译标志,.,疑难问题的补判：对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。,五、遥感图像目视解译步骤,目视解译成果的转绘与制图,一种是手工转绘成图；,一种是在精确几何配准的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。,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，分为航空摄影影像地图,.,扫描影像地图和雷达影像地图,.,第三节 遥感制图,遥感影像地图,遥感影像地图的特点,丰富的信息量,直观形象性,具有一定的数学基础,现势性强,遥感影像地图的发展趋势,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。,第三节 遥感制图,常规制作遥感影像图,影像地图的设计,遥感影像的选择、处理和识别,地理基础底图的选取,:,一般选地形图作为地理基础底图。,影像几何纠正,制作线划注记版,遥感影像地图的制印,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，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。,P178,1,、遥感影像信息选取与数字化,选取合适时相、恰当波段与指定地区的遥感图像。,对航空像片与影像胶片需要数字化。,三、计算机辅助遥感制图,2,、地理基础底图的选取与数字化,底图数字化前的准备工作,：,图面质量检查：地图变形情况、图面的清晰程度；,按类别进行分要素标描，以免漏掉要素。,多幅相邻底图内容检查：成图时相、内 容等；图面要素分类编码。,底图数字化。,3,、遥感影像几何纠正与图像处理,几何纠正应尽量选取永久性地物；,图像处理的目的是消除影像噪音。,三、计算机辅助遥感制图,4,、遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接,遥感影像镶嵌原则,镶嵌的影像投影相同、比例尺相同，有足够的重叠区域；图像的时相保持一致 多幅图像镶嵌时，以中间一幅为 准进行几何拼接和灰度平衡；有必要时应进行局部区域二次几何纠正和灰度调整；镶嵌后的影像应是一幅信息完整、比例尺统一和灰度一致的图像。,地理基础底图拼接,利用,GIS,提供的拼接功能进行。,三、计算机辅助遥感制图,5,、地理基础底图与遥感影像复合,将,同一区域的图像与图型准确套合，目的是提高遥感影像地图的定位精度与解译效果。,6,、,符号注记图层生成,注记是对地物属性的补充说明，可以提高影像地图的易读性。,三、计算机辅助遥感制图,7,、影像地图图面配置,影像地图：放在图的中心区域；,添加影像标题：常放在影像图上方或左侧；,配置图例：放在地图中的右侧或下部；,配置参考图：放在图的四周任意位置；,放置比例尺：放在影像图下部右侧；,配置指北箭头：放在影像右侧；,图幅边框生成；,配置结果可单独保存在一个数据图层中。,三、计算机辅助遥感制图,8,、遥感影像地图制作与印刷,数字图像与数据底图、符号注记图层、图面配置数字图层精确配准。最大误差不得大于,1,个像元。,遥感影像地图的制作：喷墨打印机、热转移打印机、色升华打印机、彩色喷墨绘图仪、洗印制作遥感影像图等。,