第五章遙感圖像目視解譯與制圖

第五章遙感圖像目視解譯與制圖第1頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三5.1遙感圖像目視解譯原理遙感圖像解譯（RemoteSensingImageryInterpretation）目的：從遙感圖像中獲取所需的地學(xué)專題信息遙感圖像輻射校正幾何校正目視解譯5.1.1遙感圖像目標(biāo)地物識別特征第2頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三空間結(jié)構(gòu)、時間特點化學(xué)組分、物理屬性成像方式、探測波段投影方式、時空因素大小形狀、色調(diào)灰階畸變失真、成圖比例大小形狀、色調(diào)灰階畸變失真、成圖比例增強處理、信息提取邏輯推理、對比分析空間結(jié)構(gòu)、時間特點化學(xué)組分、物理屬性地表景觀成像過程遙感圖象遙感圖象地表景觀目視解譯概括而言：目視解譯是遙感成像的逆過程第3頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感圖像解譯標(biāo)志（1）直接標(biāo)志色調(diào)(Tone)/顏色(Color)形狀(Shape)大小(Size)陰影(Shadow)圖型（樣式）(Pattern)紋理(Texture)位置(Site)布局(Association)數(shù)據(jù)的波段范圍數(shù)據(jù)的空間分辨率數(shù)據(jù)的成像時間第4頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三色調(diào)/顏色：灰階（黑白）或色別與色階（彩色），最重要、最直觀的解譯標(biāo)志。

注意同物異譜、同譜異物第5頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三形狀：地物的輪廓在影象平面的投影。需要根據(jù)影象比例尺和分辨率具體分析，注意畸變（雷達(dá)、航片邊緣）第6頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三大小：地物的尺寸、面積、體積等按比例縮小的相似記錄。根據(jù)比例尺在影象上量算.第7頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三陰影：有利有弊，證明物體具有一定的高度；提供物體外形剖面景觀；遮擋地物，增加解譯難度第8頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三紋理：遙感圖像中目標(biāo)地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。即地物影像輪廓內(nèi)的色調(diào)變化的空間布局和頻率。如點狀、粒狀、線狀、斑狀等；粗糙、平滑第9頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三圖型：目標(biāo)地物有規(guī)律的排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。第10頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三布局：物體間的空間配置。物體間一定的位置關(guān)系和排列方式，形成了很多天然和人工目標(biāo)特點。位置：地物分布的地點。地理位置和相對位置。第11頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三5.1.3目視解譯的認(rèn)知過程1遙感圖像知覺形成的客觀條件只有在遙感圖像上存在著顏色差異或者色調(diào)的差異時，并且這種差異能為判讀者所感受，才能進(jìn)行目視判讀。5.1遙感圖像目視解譯原理第12頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三5.1.3目視解譯的認(rèn)知過程2、遙感圖像目視解譯的認(rèn)知過程（1）自下向上過程

（2）自上向下過程

圖像信息獲取特征提取識別證據(jù)選取圖像辨識提出假設(shè)特征匹配第13頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三5.1.3目視解譯的認(rèn)知過程3、遙感圖像目視解譯的一般原則總體觀察綜合分析對比分析觀察方法正確尊重影象客觀實際解譯圖象耐心認(rèn)真有價值的地方重點分析第14頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三3、遙感圖像目視解譯的一般原則總體觀察：從整體到局部對遙感圖像進(jìn)行觀察；綜合分析：應(yīng)用航空和衛(wèi)星圖像、地形圖及數(shù)理統(tǒng)計等綜合手段,參考前人調(diào)查資料,結(jié)合地面實況調(diào)查和地學(xué)相關(guān)分析法進(jìn)行圖像解譯標(biāo)志的綜合,達(dá)到去粗取精、去偽存真的目的；對比分析：采用不同平臺、不同比例尺、不同時相、不同太陽高度角以及不同波段或不同方式組合的圖像進(jìn)行對比研究；觀察方法正確：需要進(jìn)行宏觀觀察的地方盡量采用衛(wèi)星圖像,需要細(xì)部觀察的地方盡量采用具有細(xì)部影像的航空像片,以解決圖像上“見而不識”的問題；第15頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三3、遙感圖像目視解譯的一般原則尊重圖像的客觀實際：圖像解詳標(biāo)志雖然具有地域性和可變性,但圖像解譯標(biāo)志間的相關(guān)性卻是存在的,因此，應(yīng)依據(jù)影像特征作解譯；解譯耐心認(rèn)真：不能單純依據(jù)圖像上幾種解譯標(biāo)志草率下結(jié)論,而應(yīng)該耐心認(rèn)真地觀察圖像上各種微小變異；重點分析：有重要意義的地段,要抽取若干典型區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的測量調(diào)查,達(dá)到“從點到面”及印證解譯結(jié)果的目的。第16頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三4、遙感圖像目視解譯的一般順序

從已知到未知、先易后難、先山區(qū)后平原、先地表后深部、先整體后局部、先宏觀后微觀、先圖形后線形第17頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三4、遙感圖像目視解譯的一般順序從已知到未知是遙感圖像解譯必須遵循的原則。“已知”主要指解譯者自己最熟悉的環(huán)境地物,或是別人最熟悉的環(huán)境地物,如地形圖及有關(guān)資料等。所謂的未知就是圖像上的影像顯示,根據(jù)己印證的影像在相鄰圖像上舉一反三,然后根據(jù)影像再在相應(yīng)地面上找到新的地物,這就是從己知到未知的含義。先易后難是指易識別的地物先確認(rèn),然后根據(jù)客觀規(guī)律和影像特征不斷地進(jìn)行解譯實踐,逐漸積累解譯經(jīng)驗,取得解譯標(biāo)志，克服各種解譯困難的過程。第18頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三4、遙感圖像目視解譯的一般順序“先山區(qū)后平原,先地表后深部、先整體后局部,先宏觀后微觀,先圖形后線形”等步驟亦屬先易后難的組成部分。例如,由于山區(qū)基巖裸露,影像清晰,而平原地區(qū)平坦,影像較為模糊,所以前者容易辨識,后者就比較困難，況且山區(qū)與平原在構(gòu)造上總有這樣那樣的牽連,因此，一方面在解譯上可以借鑒,另一方面又可用“延續(xù)性分析”不斷擴(kuò)展。至于圓形構(gòu)造、線形構(gòu)造,在一般情況下,兩者都易于發(fā)現(xiàn)。第19頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三5.2遙感目視解譯基礎(chǔ)5.2.1航空攝影像片的判讀（遙感攝影像）1遙感攝影像片的種類可見光黑白全色像片、黑白紅外圖片、彩色像片、彩紅外像片、多波段攝影像片、熱紅外攝影像片第20頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三2航空攝影像片的特點與解譯標(biāo)志1攝影像片的特點

航攝像片為中心投影，地形圖為正射投影SBbAaCc中心投影AaBbCc正射投影第21頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三黑白航空攝影像片解譯第22頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三123居民地解譯第23頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三植被解譯第24頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三水體解譯第25頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三農(nóng)田解譯第26頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三車輛道路的解譯第27頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三彩色紅外航空像片解譯第28頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三植被的解譯第29頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三道路的解譯第30頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三建筑物解譯123第31頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三操場以及游泳池解譯第32頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三熱紅外像片解譯熱紅外圖像的成像原理：記錄地物發(fā)射熱紅外線的強度。注意：地物本身具有熱輻射特性，熱紅外像片的解譯與可見光以及掃描成像類型影像不同。第33頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三熱紅外圖像解譯—城區(qū)晝夜變化白天黎明前第34頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三5.2遙感目視解譯基礎(chǔ)5.2.2遙感掃描影像的判讀第35頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三LANDSAT主要軌道參數(shù)衛(wèi)星編號1234、5高度（KM）920920920705軌道面傾角（度）99.90699.21099.11798.220旋轉(zhuǎn)周期（MIN）10310310398.9日繞圈數(shù)14141414.5回歸周期（天）18181816覆蓋全球圈數(shù)251251251233降交點時刻（太陽地方時）8：509：089：319：45掃描帶寬度（KM）185185185185降交點西退（KM）2875287528752752相鄰降交點距離（KM）159.38159.38159.38172第36頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三縮寫詞：RBV:ReturnBeamVidicon(RBV)（反束光導(dǎo)攝象機）MSS:MultispectralScanner(多光譜掃描儀)TM:ThematicMapper（專題制圖儀）TEM+:EnhancedThematicMapperplusM:multipsectralP:panchromatic第37頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三LANDSAT系列衛(wèi)星成像儀器特征MSS第8波段只被用于LANDSAT3儀器波段（m）IFOV(m)（瞬間視場角）動態(tài)范圍（bits）RBVm

RBVpMSS

TM

ETM+1.

0.475-0.575(blue)2.

0.580-0.680(red)3.

0.689-0.830(nearIR)0.505-0.750(PAN)4.

0.5-0.6(green)5.

0.6-0.7(red)6.

0.7-0.8(nearIR)7.

0.8-1.1(nearIR)8.

10.4-12.6(thermal)

1.0.45-0.52(blue)2.0.52-0.60(green)3.0.63-0.69(red)4.0.76-0.90(nearIR)5.1.55-1.75(SWIR)7.2.08-2.35(SWIR)6.10.4-12.5(thermalIR)

波段同TM，加一個全色波段（panchromatic）

79*7979*7979*79

79*7979*7979*7979*79240*240

30*3030*3030*3030*3030*3030*30120*120

第6波段為60*60，全色波段為15*15，其余同TM，

6666

8888888

8第38頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三紅外(Infrared,IR)反射紅外（reflectiveIR）：0.7-3.0m熱紅外(ThermalIR)：3.0-100(1000)m以往用法：近紅外：0.7-3m中紅外：3-6.0（8.0）m遠(yuǎn)紅外：6.0（8.0）-15m超遠(yuǎn)紅外：15-1000m目前遙感界習(xí)慣用法：近紅外（NIR,near-infrared）：0.7-1.1m短波紅外(SWIR,shortwaveIR）：1.1-3.0（2.5）m中紅外(MWIR,MidwaveIR)：3.0-6.0（8.0）m熱紅外(TIR,ThermalIR)：8.0-15m第39頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三LANDSAT系列衛(wèi)星各波段的應(yīng)用MSS各個波段：4、0.5-0.6（綠色）：對水體有一定透射能力，清潔水體中透射深度可達(dá)10-20m，可判讀淺水地形和近海海水泥沙。可探測健康綠色植被反射率。5、0.6-0.7（紅色）：用于城市研究，對道路、大型建筑工地、砂礫場和采礦區(qū)反映明顯?？捎糜诘刭|(zhì)研究。用于水中泥沙含量研究。進(jìn)行植被分類。6、0.7-0.8（近紅外）：區(qū)分健康與病蟲害植被。水陸分界。土壤含水量研究。7、0.8-1.1（近紅外）：測定生物量和監(jiān)測作物長勢。水陸分界。地質(zhì)研究。第40頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三LANDSAT系列衛(wèi)星各波段的應(yīng)用TM各個波段：1、0.45-0.52（藍(lán)色）：對水體有透射能力，可區(qū)分土壤和植被。2、0.52-0.6（綠色）：同MSS-4。3、0.63-0.69（紅色）：同MSS-5。4、0.76-0.9（近紅外）：同MSS-6。5、1.55-1.75（短波紅外）：同MSS-7。6、10.4-12.5（熱紅外）：探測地球表面不同物質(zhì)的自身熱輻射，可用于熱輻射制圖、巖石識別和地質(zhì)探礦等。7、2.08-2.35（短波紅外）：探測高溫輻射源，如監(jiān)測森林火災(zāi)、火山活動等。第41頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三TM影像解譯第42頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三藍(lán)色為含沙量比較大的水體第43頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第44頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第45頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第46頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三公路及農(nóng)田公路及農(nóng)田港口第47頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三SPOT系列SPOT對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)是由法國空間研究中心研制開發(fā)，比利時、瑞典等國參與8687888990919293949596979899200001020304050607080910

SPOT5

SPOT4衛(wèi)星運行服務(wù)中斷發(fā)射日或重新開始服務(wù)日

SPOT1

SPOT2SPOT3

86.290.193.997.1198.302.5.4第48頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第49頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第50頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第51頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第52頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三>>大覆蓋范圍

120km>>多重分辨率

20m-10m-5m-2.5mSPOT5第53頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三SPOT5第54頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第55頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三附加材料：遙感圖像解譯應(yīng)用遙感影像被用于災(zāi)情的監(jiān)測和評估，為救災(zāi)指揮部門提供了及時準(zhǔn)確的信息；LiDAR系統(tǒng)首次在救災(zāi)中應(yīng)用,獲取了唐家山堰塞湖地區(qū)高精度DEM,為解決唐家山堰塞湖問題提供了精確的數(shù)據(jù);同時為尋找失事直升機也提供了最新的數(shù)據(jù).——李京《空間信息技術(shù)在四川地震救災(zāi)工作中的應(yīng)用》第56頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第57頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第58頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第59頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三災(zāi)中堰塞湖動態(tài)監(jiān)測第60頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三第61頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感圖像目視解譯基礎(chǔ)三、遙感圖像目視解譯方法信息覆合法：利用透明專題圖或者地形圖與遙感圖像重合，根據(jù)專題圖或者地形圖提供的多種輔助信息，識別遙感圖像上目標(biāo)地物的方法。綜合推理法：它是借助各種地物或自然現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系,用邏輯推理方法,間接判斷某一地物或自然現(xiàn)象的存在和屬性。

例如,當(dāng)發(fā)現(xiàn)河流兩側(cè)有小路通至岸邊,則可推斷該處是渡口或涉水處,若附近河面上無渡船,就可確認(rèn)是河流涉水處?；鹕饺蹘r—火山第62頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感圖像目視解譯基礎(chǔ)三、遙感圖像目視解譯方法地理相關(guān)分析法：根據(jù)地理環(huán)境中各種地理要素之間的相互依存，相互制約的關(guān)系，借助專業(yè)知識，分析推斷某種地理要素性質(zhì)、類型、狀況與分布的方法。第63頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感圖像目視解譯基礎(chǔ)四、遙感圖像目視解譯步驟（1）目視解譯準(zhǔn)備工作階段（2）初步解譯與判讀區(qū)的野外考察（3）室內(nèi)詳細(xì)判讀（4）野外驗證與補判（5）目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖第64頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號來表現(xiàn)制圖對象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。按其表現(xiàn)內(nèi)容分為：普通影像地圖專題影像地圖按獲取遙感信息傳感器的不同：航空攝影影像地圖掃描影像地圖雷達(dá)影像地圖第65頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第66頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第67頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第68頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第69頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第70頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖考古第71頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第72頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第73頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖第74頁，共83頁，2023年，2月20日，星期三遙感影像地圖遙感影像地圖的特征1）豐富