遙感影像判讀

1、實習(xí)一 衛(wèi)星遙感影像目視解譯一、實習(xí)目的目視判讀是衛(wèi)星圖像應(yīng)用的最根本方法，用計算機進(jìn)行自動分類時，訓(xùn)練 樣本的選擇以及自動分類決策等，也都需要目視判讀作為根底。了解衛(wèi)星遙感影 像的波段特性以及對應(yīng)的地物波譜特性； 建立遙感影像解譯標(biāo)志，從影像中目視 解譯出耕地、林地、草地、水體、居民地、鹽堿地、沼澤地等土地利用類型。二、原理與方法原理地物光譜特性標(biāo)題為小四，宋體，加粗在以遙感圖像中識別地物和現(xiàn)象的屬性及其研究它們之間的關(guān)系和演化變化規(guī)律時，必須首先了解和掌握地物的光譜特性， 以及它們空間和時間特性的變 化。不同地物在不同波段反射率存在著差異。 因此，在不同波段的遙感圖像上即 呈現(xiàn)出不同的色調(diào)

2、。同類地物的反射光譜是相似的，但隨著該地物的內(nèi)在差異而 有所變化。這種變化是由于多種因素造成的，如物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外表光滑 程度、顆粒大小、幾何形狀、風(fēng)化程度、外表含水量及色澤等差異。這就是判讀 識別各種地物的根底和依據(jù)。方法一直接判定法在衛(wèi)星圖像上直接判定一般是依據(jù)其色調(diào)標(biāo)志和圖型標(biāo)志進(jìn)行直接判定，色調(diào)或色彩標(biāo)志在衛(wèi)星圖像直接判定中的重要性，對色調(diào)分析必須要結(jié)合具 體的圖形或圖像特征，即“色要附于一定的“形上，色調(diào)才具有實際意義， 才可能判定識別地物。二比照分析法比照分析法是對衛(wèi)星圖像不同波段、不同時相的圖像進(jìn)行比照分析，以 及與地面資料或?qū)嵉剡M(jìn)行比照。比照的目的在于建立衛(wèi)星圖像與實地地

3、 物和現(xiàn)象的對應(yīng)關(guān)系，總結(jié)判讀經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)圖像異常，以便從衛(wèi)星圖像上提 取更多信息，使判讀成果更為準(zhǔn)確可靠。三邏輯推理法基于衛(wèi)星圖像的特點判讀時更多的是應(yīng)用地學(xué)規(guī)律的相關(guān)分析和實際經(jīng)驗， 進(jìn)行邏輯推理法的判讀，即借助各種地物和自然現(xiàn)象間內(nèi)在聯(lián)系， 結(jié)合圖像上表 現(xiàn)出的特征，用專業(yè)知識的邏輯推理方法，判定某一地物和現(xiàn)象的存在及其屬性。 衛(wèi)星圖像的視域?qū)拸V，能顯示較大區(qū)域的地物和現(xiàn)象的空間分布。根據(jù)地物和現(xiàn) 象在自然界中固有的相互依存關(guān)系和規(guī)律， 運用邏輯推理法，就能從易被人們忽 視，或難于發(fā)現(xiàn)的潛在的或微小的圖像差異中，尋找出識別地物的依據(jù)，從而提取更多有用的信息。三、實習(xí)儀器與數(shù)據(jù)計算機、ENV

4、I和ARCVIEW GIS軟件，TM4、3、2波段合成標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成 圖像。表1 TM遙感影像的波段劃分及其光譜效應(yīng)波段波長范圍波段光譜效應(yīng)TM-10.45 0.52 m屬藍(lán)光波段。對水體有較強的透視能力；對葉綠素反映敏 感；對區(qū)分枯燥的土壤和茂密的植物也有較好的效果。TM-20.52 0.60 i m屬綠光波段。對水體的透視能力較強；對植被的反射敏感， 能區(qū)分林型、樹種。TM-30.63 0.69 i m屬紅光波段。可以根據(jù)植被的色調(diào)判斷植物的健康狀況， 也可以區(qū)分植被的種類和覆蓋度；還可以用以判定地貌巖 性、土壤、水中泥沙流等。TM-40.76 0.90 i m屬于近紅外波段。此波段避開了

5、小于0.76 i m出現(xiàn)的葉綠素陡坡效應(yīng)的坡面和大于0.9 i m可能發(fā)生的水分子吸收譜帶，使之更集中地反映植物的近紅外波段的強反射，茂密 的植被呈淺色?？捎糜谥脖?、生物量、作物長勢的調(diào)查。TM-51.55 1.75 i m屬于近紅外波段，波長大于TM-4。處于水的吸收帶(1.41.91 m內(nèi)，對含水量反映敏感，可用于土壤濕度、 植物含水量調(diào)查、水分狀況研究、作物長勢分析等，從而 提高了區(qū)分不冋作物類型的能力；對巖性、土壤類型的判 定也有一定的作用。TM-610.4 12.6 i m屬于熱紅外波段。對熱異常敏感?？捎糜趨^(qū)分農(nóng)、林覆蓋 類型；區(qū)分地表溫度差異；監(jiān)測與人類活動有關(guān)的熱特征； 進(jìn)行水

6、體溫度變化制圖。TM-72.08 2.35 i m屬于熱紅外波段?？捎糜趨^(qū)分主要巖石類型，可用于地質(zhì) 探礦與制圖。四、實習(xí)步驟1、建立解譯標(biāo)志指在遙感圖像上能具體反映和判別地物和現(xiàn)象的影像特征。根據(jù)土地利用分類系統(tǒng)，綜合影像的色調(diào)、陰影、大小、形狀、紋理、圖案、位置、組合等 解譯要素，結(jié)合地理區(qū)域和研究對象，地物與其相關(guān)指示特性；地物與環(huán)境的關(guān) 系；地物與成像時間的關(guān)系等進(jìn)行判讀。表2本實習(xí)要求提取土地利用類型編 碼類型說明113水田指有水源保證和灌溉設(shè)施，在一般年景能正常灌溉，用以種植水稻，連藕等 水生農(nóng)作物的耕地，包括實行水稻和旱地作物輪種的耕地。123旱地指無灌溉水源及設(shè)施，靠天然將水生

7、長作物的耕地；有水源和澆灌設(shè)施，在 一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地；以種菜為主的耕地；正常輪作的休閑地和輪歇地。21有林地指郁閉度30%的天然林和人工林。包括用材林、經(jīng)濟(jì)林、防護(hù)林等成片林地。22灌木林指郁閉度40%咼度在2米以下的矮林地和灌叢林地。31草地指以生長草本植物為主，覆蓋度在5%以上的各類草地，包括以牧為主的灌叢 草地和郁閉度在10%以下的疏林草地。41河渠指天然形成或人工開挖的河流及主干常年水位以下的土地。人工渠包括堤岸。42湖泊指天然形成的積水區(qū)常年水位以下的土地。51城鎮(zhèn)用地指大、中、小城市及縣鎮(zhèn)以上建成區(qū)用地。52農(nóng)村居民占八、指獨立于城鎮(zhèn)以外的農(nóng)村居民點。61沙地指地表

8、為沙覆蓋，植被覆蓋度在 5%以下的土地，包括沙漠，不包括水系中 的沙漠。63鹽堿地指地表鹽堿聚集，植被稀少，只能生長強耐鹽堿植物的土地。64沼澤地指地勢平坦低洼，排水不暢，長期潮濕，季節(jié)性積水或常年積水，表層生長 濕生植物的土地。表3 土地利用/覆被的TM 標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成影像特征、特征 類型'、空間分布位置影像特征形態(tài)色調(diào)紋理耕地10水 田11111主要分布在山區(qū) 溝谷、陡坡地帶幾何特征較為明顯， 田塊均成條帶分布深綠色、深藍(lán)色、近黑色春、粉紅色夏影像紋理較均112主要分布在丘陵河流或溝谷兩側(cè)幾何特征明顯，田塊 較小而呈條帶狀深綠色、深藍(lán)色、近黑色春、粉紅色夏影像紋理較均113主要分布

9、在濱海 平原、河流沖積與 洪積平原，以及山 區(qū)河谷平原幾何形狀明顯，邊界 清晰。田塊較大，有 渠道灌溉設(shè)施，多呈大面積分布深綠色、淺藍(lán)色春、 粉紅色夏、綠色與橙 色相間收割后影像紋理較均旱地12121主要分布在山區(qū)、坡地沿山腳低緩坡不規(guī) 那么條帶狀分布，邊界 不清楚影像色調(diào)多樣，一般為淺 綠色、淺灰色或紅色影像結(jié)構(gòu)粗糙122主要分布在 丘陵緩坡地帶幾何特征不規(guī)那么，田 塊界限不清楚，但易 于其它地類區(qū)別影像色調(diào)多樣，一般為淡 綠色、淺灰色或淺紅色影像結(jié)構(gòu)粗糙123主要分布在河流 沖洪積、濱海平原 臺地、山前平原地塊邊界清晰，幾何 特征規(guī)那么，呈大面積 分布影像色調(diào)多樣，淺灰色或 淺黃色春褐色收

10、割 后紅色或淺紅色夏紋理明顯，有 條狀紋理，有 田塊形狀，可 見農(nóng)田防護(hù)林 網(wǎng)格林地20有林地21不同地貌區(qū)域均 有分布以大小興 安嶺、長白山等山 地為主受地形控制邊界自 然圓滑，呈不規(guī)那么形 狀深紅色、暗紅色，色調(diào)均 勻有絨狀紋理灌木林地22主要分布在丘陵 及河谷兩側(cè)受地形控制邊界自 然圓滑，呈不規(guī)那么形 狀淺紅色，色調(diào)均勻影像結(jié)構(gòu)較粗 糙疏林地23主要分布山區(qū)、丘 陵地帶受地形控制邊界自 然圓滑，呈不規(guī)那么形 狀紅色，淺紅色，色調(diào)雜亂影像結(jié)構(gòu)細(xì)膩其它林地24山地、平原、丘陵 均有分布幾何特征明顯，邊界 規(guī)那么呈塊狀、不規(guī)那么 面狀，邊界清晰影像色調(diào)多樣影像結(jié)構(gòu)不一草地30高覆蓋度草地31主

11、要分布在吉林 省及黑龍江省西 部低洼地或平地， 山地丘陵的陽坡 及頂部也有分布面狀條帶狀塊狀，邊 界清晰紅色，黃色，褐色，綠色影像結(jié)構(gòu)較均 一，邊界清晰， 無紋理中覆蓋 度草地32主要分布在本區(qū) 西部低洼地及山 地丘陵的陽坡或 頂部面狀條帶狀塊狀，邊 界清晰黃色，褐色，綠色或白色影像結(jié)構(gòu)較均低覆蓋度草地33山地丘陵陽坡或 頂部，主要分布在 遼西山地，西部低 洼地也有分布不規(guī)那么斑塊不均勻淺綠及黃色影像結(jié)構(gòu)較均水域40河流41主要分布在平原 及山區(qū)溝谷幾何特征明顯，自然 彎曲或局部明顯平直，邊界明顯深藍(lán)、藍(lán)、淺藍(lán)色影像結(jié)構(gòu)均一湖泊42主要分布平原幾何特征明顯，呈現(xiàn) 自然形態(tài)深藍(lán)、藍(lán)、淺藍(lán)色影像結(jié)

12、構(gòu)均一水庫、坑塘43主要分布平原、丘 陵區(qū)的耕地周圍幾何特征明顯， 有人工塑造痕跡深藍(lán)、藍(lán)、淺藍(lán)色影像結(jié)構(gòu) 均一灘地46沿河流兩側(cè)或湖 泊周圍沿河湖呈條帶狀或 片狀分布灰白色，白色，黃白色影像結(jié)構(gòu)比擬均一居民 點用 地50城鎮(zhèn)用地51主要分布于平原、 沿海及山間谷地幾何形狀特征明顯， 邊界清晰青灰色，雜有白色或雜色 柵格狀斑點影像結(jié)構(gòu)粗糙農(nóng)村居 民用地52各地貌類型區(qū)均有分布幾何形狀特征明顯， 邊界清晰青色，灰色，雜有其它地 類色調(diào)影像結(jié)構(gòu)粗糙工交建設(shè)用地53主要分布在城鎮(zhèn) 及經(jīng)濟(jì)興旺區(qū)周 圍或交通沿線邊界清晰灰色或色調(diào)不均影像結(jié)構(gòu)較粗 糙未利 用土 地60沙地61主要分布湖積平 原及西部風(fēng)沙

13、區(qū)逐漸過渡，邊界不清 晰淺綠色影像結(jié)構(gòu)比擬 均勻鹽堿地63主要分布在本區(qū) 西部低洼地邊界較清晰白色，夾藍(lán)色或紅色斑點影像結(jié)構(gòu)粗糙沼澤地64主要分布在河流 沿岸及平原上的 低洼地及沿海幾何形狀明顯，邊界 清楚紅色，紫色，黑色影像結(jié)構(gòu)細(xì)膩2、土地利用類型目視判讀根據(jù)土地利用類型及其解譯標(biāo)志對遙感影像進(jìn)行目視判讀耕地水域林地灘地沼澤地鹽堿地沙地圖1 各種土地利用類型在 TM4、3、2標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像上的特征3、土地利用類型信息提取用ARCVIEW GI歎件對目視判讀結(jié)果進(jìn)行數(shù)字化提取土地利用類型信息。圖 2 TM 影像中土地利用類型特征1建立面圖層 翻開地圖File Extensions JPEGJF

14、IFImage support OKArcView GIS 3.2 Cancel New Add Them路徑一Image Data Source 地圖 Ok 建立圖層View New Theme Polygon路徑一名稱2數(shù)字化保存要素與屬性值 數(shù)字化 :用面數(shù)字畫工具提取出面圖層； 翻開屬性表Open Theme Table，輸入屬性值； 保存數(shù)字化結(jié)果 Save edits 路徑名稱。3圖例設(shè)計 對數(shù)字化的結(jié)果進(jìn)行圖例設(shè)計 ，并保存圖例 在圖層上雙擊，翻開Edit Lege nd對話框，設(shè)計圖例； Edit Lege nd對話框，用Save保存圖例文件。4制圖輸出 JPEG 格式圖，要求

15、有圖例、指北針、比例尺單位為米 。設(shè)置單位 View Properties meters；viewLayout 進(jìn)入制圖窗口，進(jìn)行圖名、圖例、指北針、比例尺編輯；File Export 輸出 JPEG格式圖。 5撰寫實習(xí)報告1實習(xí)目的、原理與方法、實習(xí)儀器與數(shù)據(jù)、實習(xí)步驟。2重點寫實習(xí)步驟，并要求附上操作過程中主要步驟的圖和結(jié)果圖。3表達(dá)TM影像中各種土地利用類型的特征，并說明原因；4實習(xí)結(jié)果分析，并寫出心得體會，通過實習(xí)自己掌握了哪些知識和技能。實習(xí)二 航空像片的目視解譯一、實習(xí)目的掌握黑白全色航空像片的判讀原理和方法，建立航空像片解譯標(biāo)志，從航 空像片中目視解譯出耕地、林地、水體、居民地等

16、主要的土地利用類型。二、原理與方法 進(jìn)行航空像片判讀時，應(yīng)遵循先整體后局部，從到未知，先易后難，由 宏觀到微觀的原那么進(jìn)行。對每一種地物的判讀， 首先是觀察和總結(jié)地物影像特征， 然后將所觀察到的各種現(xiàn)象， 加以“由表及里 ，“由此及彼 的綜合分析研究， 進(jìn)而判明地物的性質(zhì)和類型。根據(jù)判讀對象的不同，判讀時可采用以下方法：一直接判定法對于像片上影像特征比擬明顯的地物， 通過直接判讀標(biāo)志即可判定地物的性 質(zhì)，識別出地物。二比照分析法 這種方法是將像片上待判別的影像，與地物影像或標(biāo)準(zhǔn)航片上的影像 進(jìn)行比擬， 以判定該地物的性質(zhì)。 標(biāo)準(zhǔn)航空像片是預(yù)先選定的典型樣片， 像片上 地物性質(zhì)是的。比照分析法在

17、巖性、植被等專業(yè)判讀中經(jīng)常采用。三邏輯推理法利用各種現(xiàn)象之間的關(guān)系， 依照專業(yè)邏輯推理進(jìn)行的判讀。 例如上述泉水露 頭成線狀展布的地方，一般都有斷層存在。再如，在研究新構(gòu)造運動時，常常利 用河流的移動來判讀地殼的升降。 河流是地殼垂直運動最敏感的標(biāo)志， 河流向一 側(cè)移動，說明另一側(cè)可能有地殼上升。 這就是利用地質(zhì)、 地貌專業(yè)的知識進(jìn)行邏 輯推理判讀出來的。 利用判讀標(biāo)志直接從像片上判讀出來的地物多半是地面可見 物體。對地理工作者來說， 不僅要了解個體地物特征， 更需要了解地區(qū)的綜合特 點，以及它們的發(fā)生開展規(guī)律。 因此，邏輯推理方法在專業(yè)判讀中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 所以，判讀中應(yīng)該注意運用地理專業(yè)知識，細(xì)致觀察各種地物的相互關(guān)系， 以取得更好的判讀效果。三、實習(xí)儀器與數(shù)據(jù)計算機、ENVI和ARCVIEW GI軟件，黑白全色航空像片。四、實習(xí)步驟1航空像片判讀標(biāo)志 在航空像片上，不同地物有其不同的影像特征，這些影像特征是判讀各種 地物的依據(jù)， 稱為判讀標(biāo)志。 航空像片判讀標(biāo)志是地物本身性質(zhì)、 形態(tài)等特征在像片上的反映。因此，根據(jù)影像標(biāo)志可以直接從像片上識別出地物的屬性及其空