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文檔簡介
1、 遙感圖像解譯分為兩種:遙感圖像解譯分為兩種: 目視解譯:目視解譯:指專業(yè)人員通過直接觀察或借助判讀指專業(yè)人員通過直接觀察或借助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標地物信息的過程。儀器在遙感圖像上獲取特定目標地物信息的過程。 遙感圖像計算機解譯:遙感圖像計算機解譯:以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境,以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境,利用模式識別技術與人工智能技術相結合,根據(jù)利用模式識別技術與人工智能技術相結合,根據(jù)遙感圖像中目標地物的各種影像特征,結合專家遙感圖像中目標地物的各種影像特征,結合專家知識庫中目標地物的解譯經(jīng)驗和成像規(guī)律等知識知識庫中目標地物的解譯經(jīng)驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理,實現(xiàn)對遙感圖像的理解,
2、完成進行分析和推理,實現(xiàn)對遙感圖像的理解,完成對遙感圖像的解譯對遙感圖像的解譯。有監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、有監(jiān)督分類、非監(jiān)督分類、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡分類、分形分類、模糊分類、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡分類、分形分類、模糊分類、人工智能等數(shù)據(jù)挖掘技術方法人工智能等數(shù)據(jù)挖掘技術方法電磁波譜與電磁輻射波:波是振動在空間的傳播。波動是各質點在平衡位置振動而能量向前傳播的現(xiàn)象。機械波:由振源發(fā)出的振動在彈性介質中的傳播 電磁波:由振源發(fā)出的電磁振蕩在空間的傳播 電磁能量的傳遞過程(包括輻射、吸收、反射和透射等)稱為電磁輻射。 本質的區(qū)別 :電磁波在真空中也能傳播 ;機械波必須在彈性媒質中才能傳播 兩者在運動形式上
3、都是波動。 基本的波動形式有兩種:橫波:質點的振動方向與波的傳播方向垂直。如水波、電磁波。 縱波:質點的振動方向與波的傳播方向相同。如聲波。 電磁波一定是橫波,機械波卻可以是橫波也可以是縱波。 根據(jù)電磁波在真空中傳播的波長或頻率的大小,按遞增或遞減順序依次排列所構成的圖譜叫電磁波譜。 該波譜以頻率從高到低排列(即按波長從?。ǘ蹋┑酱螅ㄩL)排列),可以劃分為射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波。 波長(或頻率)之所以不同,是由于產(chǎn)生電磁波的波源不同。 無線電波是由電磁振蕩發(fā)射的; 紅外輻射是由于分子的振動、轉動和能級躍遷時產(chǎn)生的; 可見光與近紫外輻射是由于原子、分子中的外層電子躍遷時產(chǎn)
4、生的; 紫外線、X射線和射線是由于內(nèi)層電子躍遷和原子核內(nèi)狀態(tài)改變時產(chǎn)生的; 是橫波; 在真空中以光速傳播; 滿足f=c和=hf; 電磁波具有波粒二象性。 各種電磁波的本質都是完全相同的,只是由于它們的波長(或頻率)不同而具有不同的特性,因而探測記錄它們的方法也不同。 遙感常用的各光譜段的主要特性如下: 紫外線:波長0.010.38 可見光:波長0.380.76 紅外線:波長0.761000 微波:波長1mm1m 地物反射波譜曲線除隨不同地物(反射率)不同外,同種地物在不同內(nèi)部結構和外部條件下形態(tài)表現(xiàn)(反射率)也不同。一般說,地物反射率隨波長變化有規(guī)律可循,從而為遙感影像的判讀提供依據(jù)。 規(guī)規(guī)律
5、性明顯而獨特律性明顯而獨特??梢姽獠梢姽獠ǘ危ǘ危?.40.76m)有一個?。┯幸粋€小的的反射峰反射峰,兩側有兩個,兩側有兩個吸收帶吸收帶。這是因為葉綠素對藍光和紅光吸這是因為葉綠素對藍光和紅光吸收作用強,而對綠光反射作用強。收作用強,而對綠光反射作用強。 在近紅外波段(0.70.8 rn)有一反射的“陡坡”,至 1.lm附近有一峰值,形成植被的獨有特征。這是由于植被葉細胞結構的影響,除了吸收和透射的部分,形成的高反射率。在中紅外波段(1.32.5m)受到綠色植物含水量的影響,吸收率大增,反射率大大下降,特別是在水的吸收帶形成低谷。葉綠素吸 收波段水的吸收綠葉的反射率 植物波譜具有上述的基本
6、特征,但仍有細部差別,這種差別與植物種類、季節(jié)、病蟲害影響、含水量多少等有關系。為了區(qū)分植被種類,需要對植被波譜進行研究。9月月20日玉米、大豆日玉米、大豆 5月20日小麥、油菜不不同同樹樹種種 自然狀態(tài)下土壤表面的反射率沒有明顯的峰值和谷值,一般來講自然狀態(tài)下土壤表面的反射率沒有明顯的峰值和谷值,一般來講土質越細反射率越高,有機質含量越高和含水量越高反射率越低,土質越細反射率越高,有機質含量越高和含水量越高反射率越低,此外土類和肥力也會對反射率產(chǎn)生影響。此外土類和肥力也會對反射率產(chǎn)生影響。由于由于土壤反土壤反射波譜曲線呈比射波譜曲線呈比較平滑的特征,所以在不同較平滑的特征,所以在不同光譜段的
7、遙感影像上,土壤光譜段的遙感影像上,土壤的亮度區(qū)別不明顯。的亮度區(qū)別不明顯。 不同質地土壤反射光譜曲線 水體的反射主要在藍綠光波段,其他波段吸收都很強,特別到了近紅外波段,吸收就更強,所以水體在遙感影像上常呈黑色。但當水中含有其他物質時,反射光譜曲線會發(fā)生變化。水中含泥沙時,由于泥沙散射,可見光波段反射率會增加,峰值出現(xiàn)在黃紅區(qū)。水中含葉綠素時,近紅外波段明顯抬升,這些都成為影像分析的重要依據(jù)。 不不同葉綠素濃度的海水反射光譜曲線同葉綠素濃度的海水反射光譜曲線 巖石的反射波譜曲線無統(tǒng)一的特征,礦物成分、礦物含量、風化程度、含水狀況、顆粒大小、表面光滑程度、色澤等都會對曲線形態(tài)產(chǎn)生影響。幾種巖石
8、的反射波譜曲線幾種巖石的反射波譜曲線 目視解譯:目視解譯:指專業(yè)人員通過直接觀察或借助判讀指專業(yè)人員通過直接觀察或借助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標地物信息的過程儀器在遙感圖像上獲取特定目標地物信息的過程遙感圖像中目標地物的特征是地物電磁波的輻射差異遙感圖像中目標地物的特征是地物電磁波的輻射差異在遙感影像上的反映。在遙感影像上的反映。問題問題:根據(jù)目標地物在遙感影象上哪些:根據(jù)目標地物在遙感影象上哪些特征特征來判定目來判定目標地物?請舉例!標地物?請舉例!1.色:色:指目標地物在遙感影像上的顏色,包括色調(diào)、顏色指目標地物在遙感影像上的顏色,包括色調(diào)、顏色和陰影。和陰影。2.形:形:指目標地物
9、在遙感影像上的形狀,包括形狀、紋理、指目標地物在遙感影像上的形狀,包括形狀、紋理、大小、圖形等。大小、圖形等。3.位:位:指目標地物在遙感影像上的空間位置,包括目標地指目標地物在遙感影像上的空間位置,包括目標地物分布的空間位置、相關布局等物分布的空間位置、相關布局等1.色調(diào):色調(diào):全色遙感圖像中從白到黑的密度比全色遙感圖像中從白到黑的密度比例叫例叫 色調(diào)(也叫灰度)色調(diào)(也叫灰度)2.顏色:顏色:是彩色圖像中目標地物識別的基本是彩色圖像中目標地物識別的基本標志。標志。 判讀前通過反差調(diào)整和彩色增強后,成為判讀前通過反差調(diào)整和彩色增強后,成為目視判讀的重要標志。目視判讀的重要標志。3. 形狀:目
10、標地物在形狀:目標地物在 遙感圖像上呈現(xiàn)的外遙感圖像上呈現(xiàn)的外部輪廓。部輪廓。4. 紋理:也叫內(nèi)部結構,指遙感圖像中目標紋理:也叫內(nèi)部結構,指遙感圖像中目標地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結構。地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結構。5. 大?。褐高b感圖像上目標物的形狀、面積大?。褐高b感圖像上目標物的形狀、面積與體積的度量。與體積的度量。6. 陰影:陰影:是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地是圖像上光束被地物遮擋而產(chǎn)生的地 物的影子。據(jù)此可判讀物體性質或高度。物的影子。據(jù)此可判讀物體性質或高度。7. 位置:位置:指目標地物分布的地點。指目標地物分布的地點。8. 圖形:圖形:目標地物有規(guī)律的排列而成的
11、圖形結構。目標地物有規(guī)律的排列而成的圖形結構。( 組合圖案組合圖案):當?shù)匚镙^小時,在影像上表現(xiàn)為紋:當?shù)匚镙^小時,在影像上表現(xiàn)為紋 理,即某種地物類型有規(guī)律的重復出現(xiàn)。如農(nóng)理,即某種地物類型有規(guī)律的重復出現(xiàn)。如農(nóng)田、森林。田、森林。9. 相關布局:相關布局:多個目標地物之間的空間配置關系多個目標地物之間的空間配置關系 問題一:為什么我們看在陸地上所拍攝的問題一:為什么我們看在陸地上所拍攝的照片比遙感圖象片更容易些?照片比遙感圖象片更容易些? 問題二:對比下圖不同點?為什么?問題二:對比下圖不同點?為什么?心理特點對遙感圖像解譯的影心理特點對遙感圖像解譯的影響響1.1.同一時刻,只有一種地物是
12、目標地物同一時刻,只有一種地物是目標地物, ,圖圖像的其余部分以目標地物的背景出現(xiàn)像的其余部分以目標地物的背景出現(xiàn), ,此此時判讀者的注意力往往集中在目標地物上時判讀者的注意力往往集中在目標地物上. .2.2.判讀者的知識和經(jīng)驗對目標地物的確認有判讀者的知識和經(jīng)驗對目標地物的確認有一定的導向作用一定的導向作用, ,因此因此, ,不同的解譯者可能不同的解譯者可能得出不同的結論得出不同的結論. .3.3.心理慣性對目標地物的識別有一定的影響心理慣性對目標地物的識別有一定的影響. .4.4.觀察的時效性觀察的時效性. .正確辨認目標地物正確辨認目標地物, ,需要一需要一個最低限度的時間才能完成個最低
13、限度的時間才能完成. . 遙感圖像知覺形成的客觀條件遙感圖像知覺形成的客觀條件: : 遙感圖像存在顏色差異或色調(diào)的差異。遙遙感圖像存在顏色差異或色調(diào)的差異。遙感圖像顏色差異或色調(diào)的差異達到一定程感圖像顏色差異或色調(diào)的差異達到一定程度時度時, ,目標地物就容易與背景產(chǎn)生對比,形目標地物就容易與背景產(chǎn)生對比,形成紋理和形狀成紋理和形狀. .1.自下向上的過程:自下向上的過程: 圖像信息獲取、特征提取、識別證據(jù)選取。圖像信息獲取、特征提取、識別證據(jù)選取。2.自上向下的過程:自上向下的過程:特征匹配、提出假設、圖像辨識特征匹配、提出假設、圖像辨識 目視判讀的方法:目視判讀的方法: 直接判讀法:依據(jù)判讀
14、標志,直接識別地物屬性。直接判讀法:依據(jù)判讀標志,直接識別地物屬性。對比分析法:與該地區(qū)已知的資料對比,或與實對比分析法:與該地區(qū)已知的資料對比,或與實地對比而識別地物屬性;或通過對遙感圖像不同地對比而識別地物屬性;或通過對遙感圖像不同波段、不同時相的對比分析,識別地物的性質和波段、不同時相的對比分析,識別地物的性質和發(fā)展變化規(guī)律。發(fā)展變化規(guī)律。邏輯推理法:根據(jù)地學規(guī)律,分析地物之間的內(nèi)邏輯推理法:根據(jù)地學規(guī)律,分析地物之間的內(nèi)在必然分布規(guī)律,由某種地物推斷出另一種地物在必然分布規(guī)律,由某種地物推斷出另一種地物的存在及屬性。如由植被類型可推斷出土壤的類的存在及屬性。如由植被類型可推斷出土壤的類
15、型,根據(jù)建筑密度可判斷人口規(guī)模等。型,根據(jù)建筑密度可判斷人口規(guī)模等。一一遙感攝影像片的判讀遙感攝影像片的判讀二二遙感掃描影象的判讀遙感掃描影象的判讀三三微波影象的判讀微波影象的判讀四四目視解譯方法與基本步驟目視解譯方法與基本步驟1、遙感攝影像片的種類遙感攝影像片的種類(1 1)可見光黑白全色像片可見光黑白全色像片(2 2)黑白紅外像片)黑白紅外像片(3 3)彩色像片)彩色像片(4 4)彩紅外像片)彩紅外像片(5 5)多波段攝影像片)多波段攝影像片(1)攝影像片的特點絕大部分為大中比例尺像片,各種人造地物的形狀特征與圖型結構清晰可辨;絕大部分采用中心投影,可以看到地物的頂部輪廓。 解譯標志又稱判
16、讀標志,指能夠反映和表現(xiàn)目標地物信息的遙感影像各種特征,這些特征能夠幫助判讀者識別遙感圖像上目標地物或現(xiàn)象。 直接判讀標志形狀:人造地物具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界,自然地物具有不規(guī)則的外形和規(guī)則的邊界。大?。翰恢辣壤邥r,可以比較兩個物體的相對大?。灰阎壤?,可直接算出地物的實際大小和分布規(guī)模。l陰影:本影:是地物未被太陽照射到的部分在像片上的構像。有助于獲得地物的立體感。落影:是陽光直接照射物體時,物體投在地面上的影子在像片上的構像。l色調(diào)與顏色:是地物波譜在像片上的表現(xiàn)。在黑白像片上,據(jù)地物間色調(diào)的相對差異區(qū)分地物。 在彩色像片上據(jù)地物不同顏色的差異或色彩深淺的差異來識別地物。l紋
17、理:通過色調(diào)或顏色變化表現(xiàn)的細紋或細小的圖案。這種細紋或細小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復出現(xiàn)??山沂镜匚锏募毑拷Y構或內(nèi)部細小的物體。l圖型:是目標地物以一定規(guī)律排列而成的圖型結構。揭示了不同地物間的內(nèi)在聯(lián)系。l位置:指目標地物在空間分布的地點。 指能夠間接反映和表現(xiàn)地物信息的遙感圖像的各種特征,借助它可推斷與某地物屬性相關的其他現(xiàn)象。 目標地物與其相關指示特征 地物及與環(huán)境的關系 目標地物與成像時間的關系 可見光黑白像片和黑白紅外像片解譯 彩色像片與彩紅外像片解譯 熱紅外像片的解譯色調(diào):地面溫度的構像.形狀:被探測地物與背景溫度差異形成”熱分布”形狀.大小:地物的形狀和熱輻射特
18、性影響影象的尺寸.陰影:目標地物與背景之間的輻射差異造成陰影MSS影象:不同衛(wèi)星上的波段對比;MSS各波段應用范圍(重點)。TM影象:TM影象與MSS影象的對比波段設置主要應用SPOT影象:產(chǎn)品形式主要應用1綠、2紅、3近紅外、4短波紅外。其他遙感影象: 遙感掃描影像特征 1)宏觀綜合概括性強:空間分辨率越低,對地面景觀概括性越強,對景物細節(jié)的表現(xiàn)力越差。 2)信息量豐富:遙感掃描影像采用多波段記錄地物的電磁波信息,每個波段都提供了豐富的信息。 3)動態(tài)觀測:資源衛(wèi)星進入太空,就一刻不停地繞地球運轉,以一定周期重復掃描地球表面,并及時向地面發(fā)送最新所獲掃描影像遙感影像主要解譯方法遙感影像主要解譯方法1 1)先圖外后圖內(nèi):先了解影像圖框外提供的各種信)先圖外后圖內(nèi):先了解影像圖框外提供的各種信
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