第二章遙感數(shù)據(jù)的處理與分析2016

1、第二章第二章 遙感數(shù)據(jù)的處理與分析遙感數(shù)據(jù)的處理與分析 內(nèi)容內(nèi)容n2.1 2.1 遙感圖像幾何糾正遙感圖像幾何糾正n2.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正n2.3 2.3 遙感圖像的大氣校正遙感圖像的大氣校正n2.4 2.4 遙感圖像增強(qiáng)遙感圖像增強(qiáng)n2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合n2.6 2.6 遙感圖像解譯遙感圖像解譯2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n遙感圖像的幾何變形遙感圖像的幾何變形q系統(tǒng)性變形系統(tǒng)性變形n遙感平臺(tái)和遙感器等儀器本身引起的變形遙感平臺(tái)和遙感器等儀器本身引起的變形n有規(guī)律，可用數(shù)學(xué)公式或模型來預(yù)測(cè)有規(guī)律，可用數(shù)學(xué)公式或模型來預(yù)測(cè)q非

2、系統(tǒng)性變形非系統(tǒng)性變形n其他人為因素引起的變形，如遙感器平臺(tái)的不穩(wěn)定其他人為因素引起的變形，如遙感器平臺(tái)的不穩(wěn)定n無規(guī)律性，很難預(yù)測(cè)無規(guī)律性，很難預(yù)測(cè)2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的分類幾何糾正的分類q圖像配準(zhǔn)（圖像配準(zhǔn)（RegistrationRegistration）n同一區(qū)域里一幅圖像（基準(zhǔn)圖像）對(duì)另一幅圖像的校準(zhǔn)，同一區(qū)域里一幅圖像（基準(zhǔn)圖像）對(duì)另一幅圖像的校準(zhǔn)，使兩幅圖像中的同名像元配準(zhǔn)使兩幅圖像中的同名像元配準(zhǔn)q圖像糾正（圖像糾正（RectificationRectification）n借助于一組地面控制點(diǎn)，對(duì)一幅圖像進(jìn)行地理坐標(biāo)的校正借助于一組地面控制點(diǎn)，對(duì)一

3、幅圖像進(jìn)行地理坐標(biāo)的校正n又稱為地理參照（又稱為地理參照（Geo-referencingGeo-referencing）2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的分類幾何糾正的分類q圖像地理編碼（圖像地理編碼（Geo-codingGeo-coding）n把圖像糾正到一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系，以使地理信息系統(tǒng)把圖像糾正到一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系，以使地理信息系統(tǒng)中來自不同遙感器的圖像和地圖能方便的進(jìn)行不同層之間中來自不同遙感器的圖像和地圖能方便的進(jìn)行不同層之間的操作運(yùn)算和分析的操作運(yùn)算和分析q圖像正射投影校正（圖像正射投影校正（Ortho-rectificationOrtho-rectific

4、ation）n借助于數(shù)字高程模型（借助于數(shù)字高程模型（DEMDEM），對(duì)圖像中每個(gè)像元進(jìn)行地形），對(duì)圖像中每個(gè)像元進(jìn)行地形變形的校正，使圖像符合正射投影的要求變形的校正，使圖像符合正射投影的要求2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q地面控制點(diǎn)（地面控制點(diǎn)（GCP: Ground Control PointsGCP: Ground Control Points）的選）的選取取n應(yīng)選取在圖像上有應(yīng)選取在圖像上有明顯的、清晰的定位識(shí)別標(biāo)志明顯的、清晰的定位識(shí)別標(biāo)志，如道路，如道路交叉點(diǎn)、建筑邊界、農(nóng)田界線交叉點(diǎn)、建筑邊界、農(nóng)田界線n控制點(diǎn)上的控制點(diǎn)上的地物地物應(yīng)應(yīng)不

5、隨時(shí)間而變化不隨時(shí)間而變化，以保證當(dāng)兩幅不同時(shí)，以保證當(dāng)兩幅不同時(shí)段的圖像或地圖幾何糾正時(shí)，可以同時(shí)識(shí)別出來段的圖像或地圖幾何糾正時(shí)，可以同時(shí)識(shí)別出來n在沒有做過地形糾正的圖像上選控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在在沒有做過地形糾正的圖像上選控制點(diǎn)時(shí)，應(yīng)在同一地形同一地形高度高度上進(jìn)行上進(jìn)行n控制點(diǎn)應(yīng)控制點(diǎn)應(yīng)均勻分布均勻分布在整幅圖像內(nèi)，且要有一定的數(shù)量保證在整幅圖像內(nèi)，且要有一定的數(shù)量保證2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q選擇糾正模型選擇糾正模型n即即選擇選擇合適的合適的坐標(biāo)變換函數(shù)式坐標(biāo)變換函數(shù)式，建立圖像坐標(biāo)與其參考坐，建立圖像坐標(biāo)與其參考坐標(biāo)之間的關(guān)系式標(biāo)之間的關(guān)系式

6、q主要是用主要是用多項(xiàng)式方程多項(xiàng)式方程來表達(dá)二者的關(guān)系來表達(dá)二者的關(guān)系q對(duì)于中等幾何變形的小區(qū)域圖像，一次線性多項(xiàng)式即可糾正對(duì)于中等幾何變形的小區(qū)域圖像，一次線性多項(xiàng)式即可糾正6 6種變形：種變形：x,yx,y方向的平移及比例尺變形、傾斜和旋轉(zhuǎn)方向的平移及比例尺變形、傾斜和旋轉(zhuǎn)q對(duì)于變性比較嚴(yán)重的或精度要求較高的圖像，可用二次或三次對(duì)于變性比較嚴(yán)重的或精度要求較高的圖像，可用二次或三次多項(xiàng)式多項(xiàng)式2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q選擇糾正模型選擇糾正模型n根據(jù)總均方根誤差來根據(jù)總均方根誤差來調(diào)整控制點(diǎn)調(diào)整控制點(diǎn)q確定多項(xiàng)式方程后，計(jì)算每個(gè)地面控制點(diǎn)的均方根

7、誤差確定多項(xiàng)式方程后，計(jì)算每個(gè)地面控制點(diǎn)的均方根誤差RMSerrorRMSerrorx,yx,y：地面控制點(diǎn)在原圖像中的坐標(biāo)：地面控制點(diǎn)在原圖像中的坐標(biāo) x,yx,y：對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的多項(xiàng)式計(jì)算的控制點(diǎn)坐標(biāo)：對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的多項(xiàng)式計(jì)算的控制點(diǎn)坐標(biāo)均方根誤差代表了每個(gè)控制點(diǎn)幾何糾正的精度均方根誤差代表了每個(gè)控制點(diǎn)幾何糾正的精度22)()(yyxxRMSerror2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q選擇糾正模型選擇糾正模型n根據(jù)可以接受的最大總均方根誤差，來調(diào)整控制點(diǎn)根據(jù)可以接受的最大總均方根誤差，來調(diào)整控制點(diǎn)q若超過可接受的誤差，則需要?jiǎng)h除具有最大均方根誤差的地若超過

8、可接受的誤差，則需要?jiǎng)h除具有最大均方根誤差的地面控制點(diǎn)面控制點(diǎn)q必要時(shí)，需要選取新的控制點(diǎn)，改選坐標(biāo)變換函數(shù)式必要時(shí)，需要選取新的控制點(diǎn)，改選坐標(biāo)變換函數(shù)式q重復(fù)以上步驟，直到達(dá)到所要求的精度重復(fù)以上步驟，直到達(dá)到所要求的精度2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q重采樣、內(nèi)插重采樣、內(nèi)插n對(duì)原始圖像按一定規(guī)則重新采樣，進(jìn)行對(duì)原始圖像按一定規(guī)則重新采樣，進(jìn)行亮度值的插值計(jì)算，建立新的圖像矩陣亮度值的插值計(jì)算，建立新的圖像矩陣q最鄰近法最鄰近法將最鄰近的像元值賦予新像元將最鄰近的像元值賦予新像元如右圖，將原圖中如右圖，將原圖中a a像元的亮度值像元的亮度值賦給輸出

9、圖像中帶陰影的像元賦給輸出圖像中帶陰影的像元優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：輸出像元值不變，處理速輸出像元值不變，處理速度快度快缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：最大產(chǎn)生半個(gè)像元誤差最大產(chǎn)生半個(gè)像元誤差2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q重采樣、內(nèi)插重采樣、內(nèi)插q雙線性內(nèi)插法雙線性內(nèi)插法使用鄰近四個(gè)點(diǎn)的像元值（右圖使用鄰近四個(gè)點(diǎn)的像元值（右圖中有中有a,ba,b標(biāo)志的像元），按照其距標(biāo)志的像元），按照其距內(nèi)插點(diǎn)的距離賦予不同的權(quán)重，內(nèi)插點(diǎn)的距離賦予不同的權(quán)重，進(jìn)行線性內(nèi)插進(jìn)行線性內(nèi)插優(yōu)點(diǎn)：具有平均化的濾波效果，優(yōu)點(diǎn)：具有平均化的濾波效果，邊緣得到平滑，產(chǎn)生的圖像比較邊緣得到平滑，產(chǎn)生的圖像比較連貫連

10、貫缺點(diǎn)：破壞了原來的像元值缺點(diǎn)：破壞了原來的像元值2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的步驟幾何糾正的步驟q重采樣、內(nèi)插重采樣、內(nèi)插q三次卷積內(nèi)插法三次卷積內(nèi)插法使用內(nèi)差點(diǎn)周圍使用內(nèi)差點(diǎn)周圍1616個(gè)點(diǎn)的像元值個(gè)點(diǎn)的像元值（右圖中有（右圖中有a,b,ca,b,c標(biāo)志的像元），標(biāo)志的像元），用三次卷積函數(shù)內(nèi)插用三次卷積函數(shù)內(nèi)插優(yōu)點(diǎn)：對(duì)邊緣有所增強(qiáng)，具有均優(yōu)點(diǎn)：對(duì)邊緣有所增強(qiáng)，具有均衡化和清晰化的效果衡化和清晰化的效果缺點(diǎn)：破壞了原來的像元值，計(jì)缺點(diǎn)：破壞了原來的像元值，計(jì)算量較大算量較大2.1 2.1 圖像幾何糾正圖像幾何糾正n幾何糾正的缺點(diǎn)幾何糾正的缺點(diǎn)q對(duì)圖像亮度值的重新采樣，

11、改變了原圖像數(shù)據(jù)，對(duì)對(duì)圖像亮度值的重新采樣，改變了原圖像數(shù)據(jù)，對(duì)遙感圖像的信息分析及定量研究有影響遙感圖像的信息分析及定量研究有影響q多項(xiàng)式糾正模型無法糾正地形引起的位移多項(xiàng)式糾正模型無法糾正地形引起的位移q高精度的幾何糾正需要大量的地面控制點(diǎn)，需要較高精度的幾何糾正需要大量的地面控制點(diǎn)，需要較多的人工時(shí)間來選取控制點(diǎn)多的人工時(shí)間來選取控制點(diǎn)q低空間分辨率的圖像控制點(diǎn)選取較困難低空間分辨率的圖像控制點(diǎn)選取較困難2.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正Landsat TM: 0-255NOAA AVHRR: 0-10232.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與

12、糾正L = a*DN + bDNL（或：（或：DN = a*L + b）n輻射定標(biāo)輻射定標(biāo)2.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正n輻射定標(biāo)輻射定標(biāo)q輻射定標(biāo)的種類輻射定標(biāo)的種類2.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正L = a*DN + b2.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正n輻射糾正輻射糾正 反射率的計(jì)算反射率的計(jì)算q輻射糾正：將目標(biāo)物的輻亮度輻射糾正：將目標(biāo)物的輻亮度L L轉(zhuǎn)化為反射率轉(zhuǎn)化為反射率R Rq反射率的求算反射率的求算n假設(shè)地面是朗伯面反射且天空輻照度各向同性，衛(wèi)假設(shè)地面是朗伯面反射且天空輻照度各向同性，衛(wèi)星觀測(cè)到

13、的行星反射率星觀測(cè)到的行星反射率 為為q由于行星反射率是分波段的，因此要添加波段寬度由于行星反射率是分波段的，因此要添加波段寬度DELR RD2.2 2.2 遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正遙感圖像輻射定標(biāo)與糾正n輻射糾正輻射糾正 反射率的計(jì)算反射率的計(jì)算q反射率的求算反射率的求算n 為太陽輻照度（即某個(gè)波段內(nèi)的太陽輻照度），有以下關(guān)系為太陽輻照度（即某個(gè)波段內(nèi)的太陽輻照度），有以下關(guān)系 n由由(1)(2)(1)(2)可得：可得：n 是行星反射率（未經(jīng)大氣校正的反射率），是行星反射率（未經(jīng)大氣校正的反射率）， 為波段的光譜輻亮度，為波段的光譜輻亮度， 為相應(yīng)波段的太陽常數(shù)，為相應(yīng)波段的太陽常數(shù)， 為為L

14、ANDSAT5 TM LANDSAT5 TM 影像上各波段的寬度，影像上各波段的寬度， 為為太陽天頂角，太陽天頂角， 為日地距離和平均日地距離的比值。為日地距離和平均日地距離的比值。 zDELdRcos02RL 0EDzdE 20cosdEEz2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q將行星反射率將行星反射率 （未經(jīng)校正的地物反射率）消除大（未經(jīng)校正的地物反射率）消除大氣的影響，得到地物的真實(shí)反射率氣的影響，得到地物的真實(shí)反射率RgR2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣與輻射的相互作用大氣與輻射的相互作用2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感

15、圖像的大氣糾正n大氣對(duì)傳感器接受的輻射能量的影響大氣對(duì)傳感器接受的輻射能量的影響2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q傳感器接收到的輻亮度傳感器接收到的輻亮度LsatLsat ：上行路徑散射（程輻射）：上行路徑散射（程輻射） ：物體真實(shí)輻亮度：物體真實(shí)輻亮度 Tv ：垂直向上的大氣透過率：垂直向上的大氣透過率pathvgsatLTLLpathLgL2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q程輻射：程輻射：主要為大氣分子及氣主要為大氣分子及氣溶膠的散射，即溶膠的散射，即n 大氣分子大氣分子在在衛(wèi)星接收方衛(wèi)星接收方向向的的散射的的散射

16、n 氣溶膠氣溶膠在在衛(wèi)星接收方向衛(wèi)星接收方向的的散射的的散射 arpathLLLrLarpathLLLaL2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q大氣分子和氣溶膠的散射大氣分子和氣溶膠的散射n引入引入相函數(shù)相函數(shù)q概念概念：某方向的：某方向的散射輻亮度與散射輻亮度與所有方向散射輻亮度的所有方向散射輻亮度的平均值平均值之比之比 q 為散射角，是入射方向與觀測(cè)方向的夾角為散射角，是入射方向與觀測(cè)方向的夾角q 為所有方向散射輻亮度之和為所有方向散射輻亮度之和 為散射系數(shù)，即散射輻照度與入射輻照度之比為散射系數(shù)，即散射輻照度與入射輻照度之比)(Ps4/)(sLPEsxL

17、2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q大氣分子和氣溶膠的散射大氣分子和氣溶膠的散射n由由(3)(4)(3)(4)可得：可得： nx x為為r r或或a a，分別表示大氣分子和氣溶膠的路徑散射，分別表示大氣分子和氣溶膠的路徑散射n 大氣分子或氣溶膠的散射系數(shù)大氣分子或氣溶膠的散射系數(shù)n 為大氣分子或氣溶膠的散射相函數(shù)為大氣分子或氣溶膠的散射相函數(shù)4)(xxxPELx)(xPxL2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q地面輻亮度地面輻亮度nFgFg為到達(dá)地面的太陽直射光為到達(dá)地面的太陽直射光nEskyEsky為天空光為天空光nRgR

18、g為地表真實(shí)反射率為地表真實(shí)反射率gskyggREFL)(gL2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q地面輻亮度地面輻亮度n到達(dá)地面的到達(dá)地面的太陽直射光太陽直射光nEwEw為大氣層外太陽輻照度為大氣層外太陽輻照度( (不考慮天頂角不考慮天頂角) )，Ew=EEw=E0 0* *(1/d)(1/d)2 2nT T為太陽直射方向大氣透過率為太陽直射方向大氣透過率 TEFwgcosgL2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q地面輻亮度地面輻亮度n到達(dá)地表的到達(dá)地表的天空光天空光q忽略吸收，天空光為大氣分子和忽略吸收，天空光為大氣分子和

19、氣溶膠粒子在下行方向的散射之氣溶膠粒子在下行方向的散射之和，即在下行所有方向的輻亮度和，即在下行所有方向的輻亮度積分積分gLdPPEErraawsky2)()(42)(dLLEarsky根據(jù)式根據(jù)式(5)(5)，有，有2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正大氣校正q地面輻亮度地面輻亮度q衛(wèi)星接收到的輻亮度衛(wèi)星接收到的輻亮度 可以寫成與地表反射率相關(guān)的式子可以寫成與地表反射率相關(guān)的式子 將此式變換為將此式變換為 的形式進(jìn)行運(yùn)算，求出的形式進(jìn)行運(yùn)算，求出gL/)(4cos(2gxxwwgRdPETEL4)()(4cos2xxwvgxxwwsatPETRdPETELbaLRs

20、atggR2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正的方法大氣校正的方法q已知大氣狀況的校正方法已知大氣狀況的校正方法2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正的方法大氣校正的方法q暗目標(biāo)法暗目標(biāo)法2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正的方法大氣校正的方法q暗目標(biāo)法暗目標(biāo)法2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正的方法大氣校正的方法q暗目標(biāo)法暗目標(biāo)法2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n假設(shè)天氣晴朗

21、，大氣主要為瑞利散射，并忽略吸收假設(shè)天氣晴朗，大氣主要為瑞利散射，并忽略吸收，則有：，則有：入射到地表的入射到地表的天空光為天空光為所有下行方向，即所有下行方向，即所有前向散射光之和所有前向散射光之和，而瑞利散射中而瑞利散射中“前向前向= =后向后向”pathvgsatLTLL/)cos)()(gskygskyggRETEREFL2)(M21EEsky散射光其中，當(dāng)沒有吸收時(shí)，散射系數(shù)其中，當(dāng)沒有吸收時(shí)，散射系數(shù)=1-透射系數(shù)，即透射系數(shù)，即結(jié)合結(jié)合(2)(3)，有，有/)(2cos)(ggRETELvT120cos)(cos)(dDEE分波段大氣頂層太陽分波段大氣頂層太陽輻照度輻照度2.3

22、2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n向上的程輻射向上的程輻射n由于是瑞利散射，瑞利散射的相函數(shù)由于是瑞利散射，瑞利散射的相函數(shù)P()P()已知，為已知，為n結(jié)合結(jié)合(1)(4)(5)(1)(4)(5)，有，有)cos1 (43)(2P4)()(PELpath PERTETELgvsat4)()(2cos)(2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n將將(7)(7)帶入式子帶入式子n有

23、有n由上式可得到上行程輻射的反射率由上式可得到上行程輻射的反射率 coscos02ELDELdRsatsatsat cos4cos2cosPRTTRgvsat cos4P2.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n將將(8)(8)式式 進(jìn)行轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)換n有有n設(shè)修正系數(shù)設(shè)修正系數(shù)n 則則vuvsatgTTTTRR2coscos2coscosvTTa2coscosvTTb2coscosbaRRsatg Pucos41vT eTvcos/ eT cos4cos2cosPRTTRgvsat2.3

24、 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n求解求解a a和和b b1)1)在經(jīng)過輻射定標(biāo)和輻射糾正后的圖像中在經(jīng)過輻射定標(biāo)和輻射糾正后的圖像中讀出植被陰影區(qū)的行星讀出植被陰影區(qū)的行星反射率反射率 。n由于在陰影區(qū)太陽的直接輻照度為零，因此只包括由于在陰影區(qū)太陽的直接輻照度為零，因此只包括地物對(duì)天空地物對(duì)天空光的反射率光的反射率和大氣的和大氣的上行路徑散射反照率上行路徑散射反照率： vTTa2coscosvTTb2coscossatRugvsatRTRcos22.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙

25、感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n求解求解a a和和b b2 2）進(jìn)行迭代計(jì)算進(jìn)行迭代計(jì)算q第一輪計(jì)算：第一輪計(jì)算： 上式中，第上式中，第1 1項(xiàng)相對(duì)項(xiàng)相對(duì) 很小，先忽略之，有：很小，先忽略之，有： 。 植被陰影區(qū)的反射率可從圖像中讀取，然后依次計(jì)算植被陰影區(qū)的反射率可從圖像中讀取，然后依次計(jì)算出出 。 ugvsatRTRcos2uusatRvT, Pucos42.3 2.3 遙感圖像的大氣糾正遙感圖像的大氣糾正n大氣校正實(shí)例大氣校正實(shí)例q采用暗目標(biāo)法對(duì)采用暗目標(biāo)法對(duì)TMTM影像進(jìn)行大氣校正影像進(jìn)行大氣校正n求解求

26、解a a和和b b2 2）進(jìn)行迭代計(jì)算進(jìn)行迭代計(jì)算q第二輪計(jì)算：第二輪計(jì)算： 將計(jì)算出的將計(jì)算出的 代入代入 ，可求精度較高，可求精度較高的的 。 重復(fù)計(jì)算，然后可求較高精度的重復(fù)計(jì)算，然后可求較高精度的 ，則可得到，則可得到a,ba,b。 ugvsatRTRcos2uvT,vT,ugvsatRTRcos22.4 2.4 數(shù)字圖像增強(qiáng)數(shù)字圖像增強(qiáng) 遙感圖像增強(qiáng)實(shí)質(zhì)是：為特定目的，突出遙感圖像中的某些信息，削弱或除去某些不需要的信息，從而有利于分析判讀或進(jìn)一步處理。橫軸表示橫軸表示灰度級(jí)灰度級(jí)；縱軸表示灰度級(jí)為縱軸表示灰度級(jí)為g gi i的像元的像元個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)m mi i占像元總數(shù)的百分占像元總數(shù)

27、的百分比（比（P Pi i=m=mi i/M)/M)；將將P Pi i繪于圖上，所形成的統(tǒng)繪于圖上，所形成的統(tǒng)計(jì)直方圖叫計(jì)直方圖叫灰度直方圖?；叶戎狈綀D。圖像灰度直方圖反映了一幅圖像中灰度級(jí)與其出現(xiàn)概圖像灰度直方圖反映了一幅圖像中灰度級(jí)與其出現(xiàn)概率之間的關(guān)系，用平面直角坐標(biāo)系表示圖像像元灰度分布率之間的關(guān)系，用平面直角坐標(biāo)系表示圖像像元灰度分布狀態(tài)。狀態(tài)。2.4 2.4 數(shù)字圖像增強(qiáng)數(shù)字圖像增強(qiáng)n灰度直方圖灰度直方圖通過灰度直方圖可以直觀地了解圖像的特性。通過灰度直方圖可以直觀地了解圖像的特性。2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)F

28、(X)F(X)Y YF(X)F(X)2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)112121)(bbbaaaxy255121aaaxyijgijg2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)n簡單線性擴(kuò)展簡單線性擴(kuò)展：對(duì)整幅圖像作全面而均勻的拉伸：對(duì)整幅圖像作全面而均勻的拉伸linear stretch2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)q線性增強(qiáng)線性增強(qiáng)n分段線性擴(kuò)展分段線性擴(kuò)展： 對(duì)某一灰度范圍進(jìn)行增強(qiáng)。按給定的分段界對(duì)某一灰

29、度范圍進(jìn)行增強(qiáng)。按給定的分段界限的不同，可擴(kuò)展直方圖中的任何一部分，但會(huì)歪曲地物的波限的不同，可擴(kuò)展直方圖中的任何一部分，但會(huì)歪曲地物的波譜特征譜特征2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)q非線性增強(qiáng)非線性增強(qiáng)n對(duì)原圖像亮度區(qū)間的對(duì)原圖像亮度區(qū)間的各個(gè)部分按非線性關(guān)系作不均等擴(kuò)展各個(gè)部分按非線性關(guān)系作不均等擴(kuò)展，通，通常是對(duì)亮區(qū)和暗區(qū)分別給以不同的擴(kuò)展比例常是對(duì)亮區(qū)和暗區(qū)分別給以不同的擴(kuò)展比例n對(duì)數(shù)擴(kuò)展對(duì)數(shù)擴(kuò)展：擴(kuò)展擴(kuò)展暗區(qū)，壓抑亮區(qū)暗區(qū)，壓抑亮區(qū)，整體變亮，整體變亮 2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)q非線性增強(qiáng)非線性增強(qiáng)n指數(shù)擴(kuò)展指數(shù)擴(kuò)展：擴(kuò)展亮

30、區(qū)，壓抑暗區(qū)擴(kuò)展亮區(qū)，壓抑暗區(qū)，整體變暗，整體變暗指數(shù)變換對(duì)數(shù)變換2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)q直方圖調(diào)整直方圖調(diào)整n通過改善圖像總體亮度結(jié)構(gòu)（直方圖形態(tài)）來達(dá)到圖像增通過改善圖像總體亮度結(jié)構(gòu)（直方圖形態(tài)）來達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的強(qiáng)的目的n一般說，這種方法一般說，這種方法著重于擴(kuò)展著重于擴(kuò)展高頻高頻亮度值之間的間隔亮度值之間的間隔，使，使直方直方圖圖中部所包含的地物反差增強(qiáng)，而有利于區(qū)分大多數(shù)中部所包含的地物反差增強(qiáng)，而有利于區(qū)分大多數(shù)地物地物2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)q直方圖均衡化直方圖均衡化n原理原理：對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配

31、圖像像素值，使一定：對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配圖像像素值，使一定灰度范圍內(nèi)的像素?cái)?shù)量大致相同灰度范圍內(nèi)的像素?cái)?shù)量大致相同直方圖均衡化示例直方圖均衡化示例2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n反差增強(qiáng)反差增強(qiáng)q直方圖均衡化直方圖均衡化n目的及效果目的及效果q各灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率近似相等各灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率近似相等q原圖像上頻率小的灰度值被合并，實(shí)現(xiàn)壓縮；頻率高的灰原圖像上頻率小的灰度值被合并，實(shí)現(xiàn)壓縮；頻率高的灰度級(jí)被拉伸，可以使亮度集中于中部的圖像得到改善，增度級(jí)被拉伸，可以使亮度集中于中部的圖像得到改善，增強(qiáng)圖像大面積地物與周圍地物的反差強(qiáng)圖像大面積地物與周圍地物的反差2.4 2.4 數(shù)

32、字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波n以重點(diǎn)突出圖像上的某些特征為目地的采用空間域中的以重點(diǎn)突出圖像上的某些特征為目地的采用空間域中的鄰域處理方法。鄰域處理方法。n屬于幾何增強(qiáng)處理，主要包括屬于幾何增強(qiáng)處理，主要包括平滑平滑和和銳化銳化。n主要通過卷積運(yùn)算來完成。主要通過卷積運(yùn)算來完成。2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波),(),(),(11nmnmfjigNnMm2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波n圖像平滑的圖像平滑的目的目的在于在于消除消除各種各種干擾噪聲干擾噪聲，使圖像中高頻，使

33、圖像中高頻成分消退，即平滑掉圖像的細(xì)節(jié)，使其反差降低，保存成分消退，即平滑掉圖像的細(xì)節(jié)，使其反差降低，保存低頻成分。低頻成分。原圖平滑處理后的圖原圖原圖平滑處理后的圖平滑處理后的圖2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波n均值濾波：均值濾波：將中心像元的鄰域像元值取平均作為其新象將中心像元的鄰域像元值取平均作為其新象元的輸出值。元的輸出值。2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波n均值濾波均值濾波q算子或模板大小、權(quán)可根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)不同算子或模板大小、權(quán)可根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)不同的模板時(shí)，注意模板中各數(shù)值之和為的模板時(shí)，注意模板中各數(shù)值之和

34、為1 1，即有平均的意思。，即有平均的意思。1/91/91/91/91/91/91/91/91/91/161/81/161/81/41/81/161/81/162.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波n中值濾波：中值濾波：即對(duì)以每個(gè)象元為中心的鄰域內(nèi)的所有像元即對(duì)以每個(gè)象元為中心的鄰域內(nèi)的所有像元灰度值按大小進(jìn)行排列，用灰度值按大小進(jìn)行排列，用其中值來代替該像元值其中值來代替該像元值，以，以達(dá)到去尖銳達(dá)到去尖銳“噪聲噪聲”和平滑圖像的目的。一般鄰域取奇和平滑圖像的目的。一般鄰域取奇數(shù)。數(shù)。2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波q銳化銳化n銳化是銳化是增強(qiáng)圖

35、像中的高頻成份增強(qiáng)圖像中的高頻成份，突出圖像的邊緣信息，突出圖像的邊緣信息，提提高圖像細(xì)節(jié)的反差高圖像細(xì)節(jié)的反差，也稱為邊緣增強(qiáng)，其結(jié)果與平滑相反。，也稱為邊緣增強(qiáng)，其結(jié)果與平滑相反。2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間濾波q銳化銳化n空間域銳化是對(duì)鄰區(qū)窗口內(nèi)的圖像空間域銳化是對(duì)鄰區(qū)窗口內(nèi)的圖像微分微分。n從微分的原理可知，微分實(shí)際上反映了相鄰像元之間灰度從微分的原理可知，微分實(shí)際上反映了相鄰像元之間灰度的變化率，圖像中的邊緣變化率較大，而大面積的地物變的變化率，圖像中的邊緣變化率較大，而大面積的地物變化率較小?；瘦^小。2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n空間濾波空間

36、濾波q銳化銳化2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n彩色增強(qiáng)彩色增強(qiáng)q單波段圖像的偽色彩增強(qiáng)單波段圖像的偽色彩增強(qiáng)n假假彩色密度分割：首先按亮度值對(duì)象元彩色密度分割：首先按亮度值對(duì)象元進(jìn)行分級(jí)進(jìn)行分級(jí), ,然后將然后將不同等級(jí)亮度的象元賦予不同的顏色而達(dá)到增強(qiáng)的目的不同等級(jí)亮度的象元賦予不同的顏色而達(dá)到增強(qiáng)的目的n結(jié)果使不同亮度的地物有鮮明的區(qū)別結(jié)果使不同亮度的地物有鮮明的區(qū)別圖圖1 假彩色分割示例假彩色分割示例2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n彩色增強(qiáng)彩色增強(qiáng)q多波段圖像的彩色合成多波段圖像的彩色合成n分別對(duì)同一地區(qū)三個(gè)不同波段的數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行單基色變換，分別對(duì)同一地區(qū)三個(gè)不同波段

37、的數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行單基色變換，形成紅、綠、藍(lán)三基色圖像，然后在彩色屏幕上進(jìn)行疊置，形成紅、綠、藍(lán)三基色圖像，然后在彩色屏幕上進(jìn)行疊置，從而構(gòu)成彩色合成圖像從而構(gòu)成彩色合成圖像真彩色圖像n真彩色圖像上影像的顏色與地物顏色基本一致。真彩色圖像上影像的顏色與地物顏色基本一致。n利用數(shù)字技術(shù)合成真彩色圖像時(shí)，是把紅色波段的影像作為合成利用數(shù)字技術(shù)合成真彩色圖像時(shí)，是把紅色波段的影像作為合成圖像中的紅色分量、把綠色波段的影像作為合成圖像中的綠色分圖像中的紅色分量、把綠色波段的影像作為合成圖像中的綠色分量、把藍(lán)色波段的影像作為合成圖像中的藍(lán)色分量進(jìn)行合成的結(jié)量、把藍(lán)色波段的影像作為合成圖像中的藍(lán)色分量進(jìn)行合成

38、的結(jié)果。果。n如如TM321TM321分別用分別用RGBRGB合成的圖像。合成的圖像。 假彩色圖像n假彩色圖像是指圖像上影像的色調(diào)與實(shí)際地物色調(diào)不一致的圖像。假彩色圖像是指圖像上影像的色調(diào)與實(shí)際地物色調(diào)不一致的圖像。n遙感中最常見的假彩色圖像是彩色紅外合成的標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像。遙感中最常見的假彩色圖像是彩色紅外合成的標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像。它是在彩色合成時(shí)，把近紅外波段的影像作為合成圖像中的紅色它是在彩色合成時(shí)，把近紅外波段的影像作為合成圖像中的紅色分量、把紅色波段的影像作為合成圖像中的綠色分量、把綠色波分量、把紅色波段的影像作為合成圖像中的綠色分量、把綠色波段的影像作為合成圖像中的藍(lán)色分量進(jìn)行合成的結(jié)果

39、。段的影像作為合成圖像中的藍(lán)色分量進(jìn)行合成的結(jié)果。n如如TM432TM432用用RGBRGB合成的圖像為標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像。合成的圖像為標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像。 2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n多光譜圖像四則運(yùn)算多光譜圖像四則運(yùn)算（一）減法運(yùn)算（一）減法運(yùn)算 B Bm m=B=BX XB BY Y 其中其中B BX X，B BY Y為兩個(gè)不同波段的圖像或者不同時(shí)相同一波為兩個(gè)不同波段的圖像或者不同時(shí)相同一波段圖像。段圖像。作用：作用：（1 1）增加地物間的光譜反差增加地物間的光譜反差; ; （2 2）不同時(shí)相同一波段圖像相減時(shí)，可以提取波段）不同時(shí)相同一波段圖像相減時(shí)，可以提取波段間的變化信息。

40、間的變化信息。 TM4影像TM3影像TM4-TM3影像87年影像92年影像變化監(jiān)測(cè)結(jié)果影像2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n多光譜圖像四則運(yùn)算多光譜圖像四則運(yùn)算（二）加法運(yùn)算（二）加法運(yùn)算B= i /mi=1m 加法運(yùn)算可以加寬波段，如藍(lán)色、綠色和紅色波段圖加法運(yùn)算可以加寬波段，如藍(lán)色、綠色和紅色波段圖像相加可以得到近似全色圖像；而綠色波段，紅色波段像相加可以得到近似全色圖像；而綠色波段，紅色波段和紅外波段圖像相加可以得到全色紅外圖像。和紅外波段圖像相加可以得到全色紅外圖像?！綯M（1+2+3+4+5+7）/ 6】的加法影像2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n多光譜圖像四則運(yùn)算多

41、光譜圖像四則運(yùn)算x xy y 比值運(yùn)算能壓抑因地形坡度和方向引起的輻射量變化，消比值運(yùn)算能壓抑因地形坡度和方向引起的輻射量變化，消除地形起伏的影響；也可以增強(qiáng)某些地物之間的反差。除地形起伏的影響；也可以增強(qiáng)某些地物之間的反差。（三）比值運(yùn)算（三）比值運(yùn)算TM4/TM3的比值影像2.4 2.4 數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理n多光譜圖像四則運(yùn)算多光譜圖像四則運(yùn)算（四）（四）混合運(yùn)算混合運(yùn)算 歸一化差分植被指數(shù)（歸一化差分植被指數(shù)（NDVINDVI）：）：NDVI=（TM4-TM3）/（TM4+TM3）歸一化差分植被指數(shù)2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合n數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)融合q是將兩個(gè)或多個(gè)不同源數(shù)據(jù)

42、圖像的有用信息集成到是將兩個(gè)或多個(gè)不同源數(shù)據(jù)圖像的有用信息集成到一輻圖像上，以獲得同時(shí)具有不同源圖像有用信息一輻圖像上，以獲得同時(shí)具有不同源圖像有用信息的高質(zhì)量圖像的過程。的高質(zhì)量圖像的過程。n不同源不同源q可以是不同分辯率、不同波段、不同傳感器、不同可以是不同分辯率、不同波段、不同傳感器、不同觀測(cè)角度或不同時(shí)間的數(shù)據(jù)源等觀測(cè)角度或不同時(shí)間的數(shù)據(jù)源等2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合n數(shù)據(jù)融合方法數(shù)據(jù)融合方法qIHSIHS變換融合變換融合q主成分變換融合主成分變換融合q濾波融合濾波融合2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合nIHSIHS變換融合變換融合q是針對(duì)一幅低空間分辨率彩色圖像與

43、一輻高空間分辨率全色是針對(duì)一幅低空間分辨率彩色圖像與一輻高空間分辨率全色（黑白）圖像的融合（黑白）圖像的融合q原理原理n將將RGBRGB彩色圖像變換到彩色圖像變換到IHSIHS空間空間n然后將高空間分辨率圖像進(jìn)行拉伸，使其灰度值的均值與方差然后將高空間分辨率圖像進(jìn)行拉伸，使其灰度值的均值與方差與與IHSIHS圖像的圖像的I I（亮度）分量的一致（亮度）分量的一致n然后用高空間分辨率圖像代替然后用高空間分辨率圖像代替I I（亮度）分量反變至（亮度）分量反變至RGBRGB空間?？臻g。這樣使得圖像同時(shí)具有彩色圖像的色彩和飽和度，又具有黑白這樣使得圖像同時(shí)具有彩色圖像的色彩和飽和度，又具有黑白圖像的高

44、空間分辨率圖像的高空間分辨率2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合nIHSIHS變換融合變換融合qI(intensity)I(intensity)亮度；亮度；H(hue)H(hue)色彩；色彩；S(saturation)S(saturation)飽和度飽和度q標(biāo)準(zhǔn)融合算法采用標(biāo)準(zhǔn)融合算法采用IHSIHS變換變換 IBISBIBGHBGRI333/ )(2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合n主成分變換融合主成分變換融合q原理原理n將多波段圖像進(jìn)行將多波段圖像進(jìn)行KLKL（主成分分析）變換（主成分分析）變換q在得到的主成分空間中，第一主成分通常主要包含各波段共有的信在得到的主成分空間中，第一

45、主成分通常主要包含各波段共有的信息，而各波段特有的信息被分配到其它成分中。因此光強(qiáng)主要表現(xiàn)息，而各波段特有的信息被分配到其它成分中。因此光強(qiáng)主要表現(xiàn)在第一主成分中。在第一主成分中。n將高分辨率黑白圖像進(jìn)行拉伸并與得到的第一主成分圖像進(jìn)行將高分辨率黑白圖像進(jìn)行拉伸并與得到的第一主成分圖像進(jìn)行均值和方差匹配均值和方差匹配n用其代替第一主成分進(jìn)行反變換，得到的圖像也就具有高空間用其代替第一主成分進(jìn)行反變換，得到的圖像也就具有高空間分辨率圖象的高頻信息，同時(shí)保留了原圖像主要的色彩信息。分辨率圖象的高頻信息，同時(shí)保留了原圖像主要的色彩信息。2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合n濾波融合濾波融合q原理

46、原理n對(duì)低空間分辨率圖像進(jìn)行卷積運(yùn)算對(duì)低空間分辨率圖像進(jìn)行卷積運(yùn)算n以高空間分辨率圖像上與計(jì)算像元相應(yīng)的鄰域?yàn)榫矸e核以高空間分辨率圖像上與計(jì)算像元相應(yīng)的鄰域?yàn)榫矸e核（濾波器），該卷積核隨計(jì)算像元的移動(dòng)而滑動(dòng)（濾波器），該卷積核隨計(jì)算像元的移動(dòng)而滑動(dòng)n這樣高空間分辨率圖像的變化將引起結(jié)果圖像的變化。這這樣高空間分辨率圖像的變化將引起結(jié)果圖像的變化。這樣其高頻信息便融入多波段圖像中樣其高頻信息便融入多波段圖像中2.5 2.5 圖像數(shù)據(jù)融合圖像數(shù)據(jù)融合n濾波融合濾波融合q步驟步驟n把低空間分辨率彩色圖像通過把低空間分辨率彩色圖像通過重采樣重采樣變成與黑白圖像一致變成與黑白圖像一致的高分辨率的高分辨率

47、n進(jìn)行空間精糾正進(jìn)行進(jìn)行空間精糾正進(jìn)行空間配準(zhǔn)空間配準(zhǔn)，使兩幅圖像的空間誤差在，使兩幅圖像的空間誤差在0.250.25個(gè)像元內(nèi)個(gè)像元內(nèi)n設(shè)計(jì)適宜的卷積核設(shè)計(jì)適宜的卷積核大小大小n用高空間分辨率圖像相應(yīng)鄰域的像元矩陣作卷積核對(duì)多波用高空間分辨率圖像相應(yīng)鄰域的像元矩陣作卷積核對(duì)多波段圖像分別段圖像分別進(jìn)行卷積運(yùn)算進(jìn)行卷積運(yùn)算，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合2.6 2.6 遙感圖像解譯遙感圖像解譯n解譯解譯q根據(jù)地學(xué)工作的要求，根據(jù)解譯標(biāo)志和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)地學(xué)工作的要求，根據(jù)解譯標(biāo)志和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用各種解譯技術(shù)和方法，識(shí)別出地學(xué)目標(biāo)，地學(xué)應(yīng)用各種解譯技術(shù)和方法，識(shí)別出地學(xué)目標(biāo)，地學(xué)現(xiàn)象的物性和特

48、點(diǎn)，測(cè)算出某種數(shù)量指標(biāo)的過程現(xiàn)象的物性和特點(diǎn)，測(cè)算出某種數(shù)量指標(biāo)的過程n地學(xué)解譯標(biāo)志地學(xué)解譯標(biāo)志q遙感圖像上，能識(shí)別地學(xué)物體、地學(xué)現(xiàn)象，或能說明共性質(zhì)遙感圖像上，能識(shí)別地學(xué)物體、地學(xué)現(xiàn)象，或能說明共性質(zhì)和相互關(guān)系的影像特征，稱為地學(xué)解譯標(biāo)志。和相互關(guān)系的影像特征，稱為地學(xué)解譯標(biāo)志。2.6 2.6 遙感圖像解譯遙感圖像解譯n地學(xué)解譯標(biāo)志地學(xué)解譯標(biāo)志q直接解譯標(biāo)志直接解譯標(biāo)志n遙感圖像上能直接見到的解譯目標(biāo)的影像特征（包括形狀、大遙感圖像上能直接見到的解譯目標(biāo)的影像特征（包括形狀、大小、色調(diào)、陰影、花紋等），稱直接解譯標(biāo)志。小、色調(diào)、陰影、花紋等），稱直接解譯標(biāo)志。q間接解譯標(biāo)志間接解譯標(biāo)志n需通

49、過分析、判別才能識(shí)別地學(xué)目標(biāo)，現(xiàn)象的存在，才能推斷需通過分析、判別才能識(shí)別地學(xué)目標(biāo)，現(xiàn)象的存在，才能推斷其性質(zhì)的影像特征稱為間接標(biāo)志。其性質(zhì)的影像特征稱為間接標(biāo)志。2.6 2.6 遙感圖像解譯遙感圖像解譯n地學(xué)解譯標(biāo)志地學(xué)解譯標(biāo)志q直接解譯標(biāo)志直接解譯標(biāo)志n色調(diào)與色彩色調(diào)與色彩n地物的幾何形態(tài)地物的幾何形態(tài)n地物的大小地物的大小n陰影陰影n影紋影紋n影紋結(jié)構(gòu)影紋結(jié)構(gòu)n影紋圖案（組合圖案）影紋圖案（組合圖案）紅樹林在綠、紅、紅外波段的影像紅樹林在綠、紅、紅外波段的影像地物的幾何形狀在遙感影像上的表現(xiàn)地物的幾何形狀在遙感影像上的表現(xiàn)地物的紋理在遙感影像上的表現(xiàn)地物的紋理在遙感影像上的表現(xiàn)樹木和公路

50、樹木和公路森林森林堆積的木材堆積的木材稻田稻田飛機(jī)場飛機(jī)場河灘河灘地物的紋理在遙感影像上的表現(xiàn)地物的紋理在遙感影像上的表現(xiàn)2.6 2.6 遙感圖像解譯遙感圖像解譯n解譯標(biāo)志解譯標(biāo)志q間接解譯標(biāo)志間接解譯標(biāo)志n地物與環(huán)境、成像時(shí)間等的關(guān)系地物與環(huán)境、成像時(shí)間等的關(guān)系n與判讀對(duì)象關(guān)系密切的地物和現(xiàn)象，利用相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)與判讀對(duì)象關(guān)系密切的地物和現(xiàn)象，利用相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判讀驗(yàn)進(jìn)行判讀n解譯方法解譯方法q直接判定法直接判定法q對(duì)比分析法對(duì)比分析法q邏輯推理法邏輯推理法對(duì)比分析法對(duì)比分析法 利用1：1萬彩紅外航空像片判讀污染水的判讀標(biāo)志項(xiàng)目項(xiàng)目污染類型污染類型污染物來源污染物來源影像色彩影

51、像色彩影像紋理影像紋理輔助標(biāo)志輔助標(biāo)志判讀效果判讀效果油污染油污染船舶，練油廠，工船舶，練油廠，工廠排放、泄露廠排放、泄露綠，青綠綠，青綠條、塊狀，煙條、塊狀，煙云狀云狀船舶，煉油廠，船舶，煉油廠，航道航道好好懸浮泥懸浮泥沙沙農(nóng)田排水，河水輸農(nóng)田排水，河水輸送送淡蘭，黃綠，淡蘭，黃綠，綠白，灰綠白，灰白色白色條帶狀，漩渦條帶狀，漩渦狀狀排水渠，兩河排水渠，兩河匯合處匯合處好好有機(jī)污有機(jī)污水水工廠、居民區(qū)排工廠、居民區(qū)排放放灰黑，黑灰黑，黑條帶，墨跡狀條帶，墨跡狀污水河，居民污水河，居民點(diǎn)河溝點(diǎn)河溝好好浮游植物浮游植物工廠、居民區(qū)排放工廠、居民區(qū)排放和農(nóng)田排水等和農(nóng)田排水等引起富營養(yǎng)化引起富營養(yǎng)

52、化紅褐，淡紅，紅褐，淡紅，淺褐淺褐長條，斑塊，長條，斑塊，塊狀塊狀居民區(qū)，工廠，居民區(qū)，工廠，農(nóng)田附近農(nóng)田附近好好化學(xué)廢渣化學(xué)廢渣化工，機(jī)械工廠化工，機(jī)械工廠灰藍(lán)，綠黃綠灰藍(lán)，綠黃綠喇叭狀，塊狀喇叭狀，塊狀三廠排污口三廠排污口 好好生活垃圾生活垃圾垃圾堆廢物侵蝕溶垃圾堆廢物侵蝕溶解解灰黑，黑色灰黑，黑色墨跡狀墨跡狀垃圾堆垃圾堆 好好化學(xué)廢化學(xué)廢液液化工廠，人工投化工廠，人工投放放由原色調(diào)決定，由原色調(diào)決定，各種彩色各種彩色由排放源性質(zhì)決由排放源性質(zhì)決定定工廠，垃圾工廠，垃圾堆堆若色調(diào)反差若色調(diào)反差強(qiáng)則效強(qiáng)則效果好果好熱排水熱排水工廠排放的冷確水工廠排放的冷確水深蘭色中有白深蘭色中有白色浪花色浪

53、花喇叭狀，波紋喇叭狀，波紋工廠排放口工廠排放口若影像紋理若影像紋理清楚則清楚則效果好效果好表1 城市土地利用分類表（僅列出大類）大類代表大類代表類型名稱類型名稱含含 義義R R居住用地居住用地指居住小區(qū)、街坊、居住團(tuán)組、單位生活區(qū)及各種類型的成片或散列分布指居住小區(qū)、街坊、居住團(tuán)組、單位生活區(qū)及各種類型的成片或散列分布的居住區(qū)。的居住區(qū)。C C公共建設(shè)用地公共建設(shè)用地含市級(jí)、區(qū)級(jí)及居住區(qū)的、因城市管理和生產(chǎn)、生活所需的公共設(shè)施用地含市級(jí)、區(qū)級(jí)及居住區(qū)的、因城市管理和生產(chǎn)、生活所需的公共設(shè)施用地如商業(yè)、文體、衛(wèi)生、教育、行政等用地。如商業(yè)、文體、衛(wèi)生、教育、行政等用地。M M工業(yè)用地工業(yè)用地工廠

54、礦山的生產(chǎn)車間、辦公樓、庫房及其附屬設(shè)施如專用碼頭、道路、鐵工廠礦山的生產(chǎn)車間、辦公樓、庫房及其附屬設(shè)施如專用碼頭、道路、鐵路等。路等。W W倉儲(chǔ)用地倉儲(chǔ)用地指倉儲(chǔ)企業(yè)的庫房、堆貨場、辦公樓和包裝車間以及其附屬設(shè)施的用地。指倉儲(chǔ)企業(yè)的庫房、堆貨場、辦公樓和包裝車間以及其附屬設(shè)施的用地。T T對(duì)外交通用地對(duì)外交通用地指城市對(duì)外交通運(yùn)輸?shù)挠玫?，如公路、鐵路、港口、碼頭、機(jī)場及其附屬指城市對(duì)外交通運(yùn)輸?shù)挠玫兀绻?、鐵路、港口、碼頭、機(jī)場及其附屬設(shè)施用地等。設(shè)施用地等。S S道路廣場用地道路廣場用地指市內(nèi)各級(jí)道路、廣場及停車場。指市內(nèi)各級(jí)道路、廣場及停車場。U U市政公用設(shè)施市政公用設(shè)施用地用地指市

55、級(jí)、區(qū)級(jí)和居住區(qū)的市政功用設(shè)施用地，包括建筑物、構(gòu)筑物及其管指市級(jí)、區(qū)級(jí)和居住區(qū)的市政功用設(shè)施用地，包括建筑物、構(gòu)筑物及其管理、維修設(shè)施的用地。如水廠、電廠、煤氣站等。理、維修設(shè)施的用地。如水廠、電廠、煤氣站等。G G綠地綠地市內(nèi)各級(jí)公共綠地及生產(chǎn)防護(hù)綠地。市內(nèi)各級(jí)公共綠地及生產(chǎn)防護(hù)綠地。D D特殊用地特殊用地指特殊性質(zhì)的用地，如軍用設(shè)施、部隊(duì)營房、射擊場等。指特殊性質(zhì)的用地，如軍用設(shè)施、部隊(duì)營房、射擊場等。E E水域及其它用水域及其它用地地不包括上述九類用地的水域及其它用地。不包括上述九類用地的水域及其它用地。表2 城市主要用地類型解譯標(biāo)志（彩色紅外圖像） 用地類型用地類型代碼代碼直接判讀標(biāo)

56、志直接判讀標(biāo)志間接判讀標(biāo)志間接判讀標(biāo)志居住用地居住用地R R影像色調(diào)呈灰黑或灰藍(lán)色斑塊，形狀呈矩影像色調(diào)呈灰黑或灰藍(lán)色斑塊，形狀呈矩形、方形、直角形等規(guī)則圖形，總體色調(diào)形、方形、直角形等規(guī)則圖形，總體色調(diào)斑雜，中有線狀條紋分割。斑雜，中有線狀條紋分割。周圍有道路（街、巷道）連接，已周圍有道路（街、巷道）連接，已規(guī)劃居住區(qū)房屋排列規(guī)整，道路較規(guī)劃居住區(qū)房屋排列規(guī)整，道路較直。未經(jīng)規(guī)劃的舊居民地，房屋排直。未經(jīng)規(guī)劃的舊居民地，房屋排列雜亂，外形大小不一，建筑密度列雜亂，外形大小不一，建筑密度大，街道狹小曲折。大，街道狹小曲折。工業(yè)用地工業(yè)用地M M影像色調(diào)呈灰黑、灰藍(lán)色斑塊，形狀呈規(guī)影像色調(diào)呈灰黑、灰藍(lán)色斑塊，形狀呈規(guī)則圖形，廠房比居住區(qū)大，中有則圖形，廠房比居住區(qū)大，中有水塔、煙水塔、煙囪、配電房囪、配電房等建筑物。等建筑物。利用周圍的建筑物或構(gòu)筑物如煙囪利用周圍的建筑物或構(gòu)筑物如煙囪水塔、反應(yīng)塔及變電室等分析確定，水塔、反應(yīng)塔及變電室等分析確定，廠房、車間等建筑外形與住宅有顯廠房、車間等建筑外形與住宅有顯著差別，道路較寬闊。著差別，道路較寬闊。倉庫用地倉庫用地W W影像色調(diào)呈灰黑、灰藍(lán)色斑塊，影像色調(diào)呈灰黑、灰藍(lán)色斑塊，形狀寬大形狀寬大，中有堆貨場地中有堆貨場地，有寬闊道路有寬闊道路。多位于港口、碼頭及交通樞