遙感讀書報(bào)告

遙感讀書報(bào)告專業(yè)：測繪工程學(xué)生姓名：胡惠卿指導(dǎo)教師：戚浩平完成時(shí)間：2013年12月30日

目錄第一部分：各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵與聯(lián)系第二部分：學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)第三部分：公式的推導(dǎo)第四部分：感興趣的內(nèi)容第五部分：學(xué)習(xí)感悟

第一部分：各知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵與聯(lián)系一、電磁波、電磁波普、電磁輻射黑體輻射、太陽輻射、大氣對(duì)輻射的影響、物體的發(fā)射輻射地物反射輻射、地物波普電磁波電磁波普的概念、分類，電磁波的性質(zhì)（P15）電磁波普發(fā)射輻射：輻射源、輻射測量電磁輻射輻射測量：輻射能量W，輻射通量密度E、輻照度I、輻射亮度L黑體輻射黑體定義：絕對(duì)黑體太陽輻射黑體輻射規(guī)律：普朗克公式、斯忒潘玻爾茲曼定律、維恩位移定大氣輻射的影響太陽常數(shù)：I◎=1.360*10^3W/m^2實(shí)際物體的輻射太陽光譜：是連續(xù)的光譜大氣的層次：外大氣層、電離層、平流層、對(duì)流層真正對(duì)太陽輻射影響最大的是對(duì)流層和平流層大氣吸收作用：使某些波段的太陽輻射強(qiáng)度遞減，甚至消失形成大氣吸收光譜大氣散射：瑞利散射當(dāng)大氣中粒子比波長小得多對(duì)可見光和紅外波段特別明顯波長越長，散射越弱米式散射當(dāng)大氣中粒子和波長相當(dāng)對(duì)紅外波段特別明顯散射強(qiáng)度和波長的二次方成反比無選擇性散射當(dāng)大氣中粒子比波長大得多散射強(qiáng)度與波長無關(guān)大氣折射：密度越大，折射率越大；天頂距為90°時(shí)，折射值最大大氣反射：主要發(fā)生在云層頂部大氣窗口的定義、大氣窗口的主要光譜段：紫外、可見光、近紅外波段、中紅外、遠(yuǎn)紅外、微波波段大氣透射的總透射率T：影響因素波長、溫度、構(gòu)成物體的材料、表面狀況等發(fā)射率：根據(jù)光譜發(fā)射率隨波長的變化形式，將物體分為兩類：選擇性輻射體：在各個(gè)波長處光譜發(fā)射率不同灰體：在各個(gè)波長處光譜發(fā)射率相同光譜反射率：物體的反射輻射通量與入射輻射通量之比地物反射輻射同一地物的反射波普特性：具有時(shí)間效應(yīng)和空間效應(yīng)地物波普同地物的發(fā)射波普特性：城市道路建筑物、水體、土壤、植物、影響因素：太陽位置、傳感器位置、地理位置、地形、季節(jié)、氣候變化等地物波普的概念地物光譜的測定原理：用光譜測定儀器測定地物和標(biāo)準(zhǔn)板的反射率變化地物光譜測試的作用：三個(gè)方面地物反射波普測量理論：BRDF、BRF地物光譜的測量方法：樣品的實(shí)驗(yàn)室測量，應(yīng)用不夠廣泛野外測量，采用比較法，分為垂直測量和非垂直測量二、遙感平臺(tái)、遙感傳感器、遙感成像根據(jù)距地面的高度：地面平臺(tái)100m以下，可測定地物的波普特性遙感平臺(tái)遙感平臺(tái)的種類航空平臺(tái)100m以上，100km一下，用于資源調(diào)查航天平臺(tái)240km以上的航天飛機(jī)和衛(wèi)星載人的根據(jù)重量：非載人的小行星其他衛(wèi)星氣象衛(wèi)星陸地衛(wèi)星海洋衛(wèi)星特點(diǎn)：1.軌道分為低軌和高軌特點(diǎn)：1.需要空間進(jìn)行大面積觀測2.短周期重復(fù)觀測2.以微波為主3.成像面積大，有利于減少數(shù)據(jù)處理3.未來以電磁波與激光聲波4.資料來源連續(xù)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，成本低結(jié)合星歷表法：1.計(jì)算衛(wèi)星在地心直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)2.計(jì)算衛(wèi)星在大地地心直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)3.計(jì)算衛(wèi)星的地理坐標(biāo)用GPS測定坐標(biāo)：偽距測量1.測定GPS信號(hào)發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間衛(wèi)星軌道及運(yùn)行特點(diǎn)解算衛(wèi)星坐標(biāo)2.存在改正數(shù)V，列方程3.求V，共五項(xiàng)衛(wèi)星的各個(gè)參數(shù)軌道參數(shù)姿態(tài)角：繞X軸旋轉(zhuǎn)，稱為滾動(dòng)；繞Y軸旋轉(zhuǎn)，稱為俯仰；繞Z軸升交點(diǎn)赤經(jīng)旋轉(zhuǎn)，稱為航偏近地點(diǎn)角距衛(wèi)星速度軌道傾角衛(wèi)星運(yùn)行周期衛(wèi)星軌道的長半軸衛(wèi)星高度衛(wèi)星過近地點(diǎn)的時(shí)刻同一天相鄰軌道間在赤道處的距離每天衛(wèi)星繞地圈數(shù)、重復(fù)周期高光譜類衛(wèi)星用于大氣、海洋和陸地探測SAR類衛(wèi)星適用于大面積的地表成像 特點(diǎn)：分辨率高陸地衛(wèi)星及軌道特征高空間分辨率陸地衛(wèi)星用處：用于軍事偵察Landsat系列衛(wèi)星小衛(wèi)星1.重量輕，體積小2.研制周期短，成本低Landsat系列衛(wèi)星：美國3.發(fā)射靈活，啟用速度快，抗毀性強(qiáng)SPOT系列衛(wèi)星：法國4.技術(shù)性能高IRS系列衛(wèi)星：印度中國資源一號(hào)衛(wèi)星遙感傳感器的構(gòu)象方程遙感圖像幾何處理遙感傳感器組成：收集器、探測器、處理器、輸出器分類：攝影類型掃描成像雷達(dá)成像非圖像類型1.對(duì)地物掃描成像儀：紅外掃描儀、多光譜掃描儀、成像光譜儀、自旋和步進(jìn)式成像儀、多頻段頻譜儀掃描成像傳感器特點(diǎn)：對(duì)地面直接掃描成像2.對(duì)相面掃描的成像儀瞬間在相面上形成一條線圖像，然后對(duì)影像進(jìn)行掃描對(duì)物面掃描的成像儀成像CCD推掃式成像儀、電視攝影機(jī)紅外掃描儀MSS多光譜掃描儀地面分辨率只與航高有關(guān)掃描儀的結(jié)構(gòu)、成像過程、地面接收及產(chǎn)品地面分辨率隨掃描角發(fā)生變化為全景畸變產(chǎn)品種類：粗加工產(chǎn)品（輻射校準(zhǔn)、幾何校正、熱紅外掃描儀的色調(diào)與溫度的四次方成正比分幅注記）、精加工產(chǎn)品（對(duì)地面點(diǎn)去除誤差）、特殊處理產(chǎn)品TM專題制圖儀ETM增強(qiáng)型專題制圖儀有更高的空間分辨率和準(zhǔn)確度1.增加了PAN波段，分辨率為15m，數(shù)據(jù)速率增加增加了掃描改正器2.遠(yuǎn)紅外波段分辨率提高到60m，增加了數(shù)據(jù)率探測器共100個(gè)，分7個(gè)波段3.輻射校正提高了精度對(duì)像面掃描的成像儀HRV線陣列推掃式掃描儀成像光譜儀多光譜的，分三個(gè)普段1.面陣探測器加推掃式掃描儀全色的HRV2.線陣列探測器加光機(jī)掃描儀可進(jìn)行立體觀測真實(shí)孔徑雷達(dá)雷達(dá)成像儀合成孔徑雷達(dá)：分辨率與天線孔徑有關(guān)側(cè)視雷達(dá)的幾何圖像特征：Y的比例尺由小變大，出現(xiàn)地物點(diǎn)重影，反立體圖像，高差產(chǎn)生的投影位移相反相干雷達(dá)圖像的表現(xiàn)形式光學(xué)圖像數(shù)字圖像可以看做是二維的連續(xù)函數(shù)是二維離散的光密度函數(shù)其值市非負(fù)和有限用二維矩陣表示互相轉(zhuǎn)化：采樣、量化和編碼通過顯示終端或打印出來球面坐標(biāo)遙感圖像的坐標(biāo)系統(tǒng)平面坐標(biāo)地理坐標(biāo)系投影坐標(biāo)系球面坐標(biāo)系，以經(jīng)緯度為存儲(chǔ)單位講橢球面上的地理坐標(biāo)化為平面直角坐標(biāo)大地基準(zhǔn)面：每個(gè)地方有不同的大地基準(zhǔn)面分為等角投影，等積投影，任意投影例如北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系橢球地和大地基準(zhǔn)面是一對(duì)多的關(guān)系遙感數(shù)字圖像的存儲(chǔ)存儲(chǔ)介質(zhì)磁帶：順序存儲(chǔ)介質(zhì)，數(shù)據(jù)處理比較慢，通常作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)只用磁盤：隨機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，硬盤訪問速度快，軟盤訪問速度慢光盤：隨機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，優(yōu)點(diǎn)是具有抗磁性存儲(chǔ)格式BSQ格式：按波段記載數(shù)據(jù)文件，每一個(gè)文件記載的是某一波段的圖像數(shù)據(jù)BIL格式：按照波段順序交叉排列的遙感數(shù)據(jù)格式GEOTIFF格式：支持多種彩色系統(tǒng)和壓縮算法目前支持三種坐標(biāo)空間：柵格空間，設(shè)備空間，模型空間模型空間用來描述相應(yīng)的地理位置硬件系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)軟件系統(tǒng)輸入設(shè)備：磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、掃描儀遙感圖像處理的軟件：析像器、數(shù)字化儀，完成遙感數(shù)據(jù)輸ERDASImagineImagineEssentials入計(jì)算機(jī)的功能，上述統(tǒng)稱為數(shù)字化ImagineAdventage器平臺(tái)式數(shù)字化器：幾何精度高，輻ImagineProfessional射分辨率高，速度較低ENVI1.影像顯示處理和分析功能滾動(dòng)式圖像數(shù)字化器：采樣速度高，2.多光譜影像處理功能幾何精度低，可處理大幅遙感影像3.集成柵格和矢量處理功能固態(tài)陣列數(shù)字化器：采樣速度快，幾4.集成雷達(dá)分析工具何精度高，輻射測試性不好5.地形分析工具飛點(diǎn)掃描器、攝像管數(shù)字化器適用于PCI小幅影像輸出設(shè)備：磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、顯示器Ecognition電子計(jì)算機(jī)：決定了處理速度和效果其他設(shè)備三、遙感圖像的幾何處理、輻射處理、判讀、自動(dòng)識(shí)別分類、目視解譯=1\*GB3①遙感圖像通用構(gòu)象方程：地面坐標(biāo)系和傳感器坐標(biāo)系建立的轉(zhuǎn)換關(guān)系=2\*GB3②中心投影構(gòu)象方程：圖像坐標(biāo)和傳感器坐標(biāo)系統(tǒng)的關(guān)系，利用共線方程=3\*GB3③全景攝影機(jī)的構(gòu)象方程：由一條曝光縫隙沿旁向掃描而成， 其幾何關(guān)系等效于中心投影沿旁向傾斜一個(gè)掃描角θ后，以中心線成像的情遙感傳感器的構(gòu)象方程況=4\*GB3④推掃式傳感器的構(gòu)象方程：行掃描動(dòng)態(tài)，再進(jìn)行傾斜掃描，左后做前后式成像=5\*GB3⑤掃描式傳感器的構(gòu)象方程：獲得的圖像是中心投影，每個(gè)象元都有自己的投影中心，隨著掃面鏡的旋轉(zhuǎn)和平臺(tái)的前進(jìn)來實(shí)現(xiàn)整幅圖像的成像=6\*GB3⑥側(cè)視雷達(dá)圖像的構(gòu)象方程：分為平面掃描和圓錐掃描基于多項(xiàng)式的傳感器模型傳感器模型基于有理函數(shù)的傳感器模型靜態(tài)誤差遙感圖像變形誤差動(dòng)態(tài)誤差全景投影變形傳感器成像方式引起的圖像變形斜距投影變形傳感器外方位元素變化的影響遙感圖像變形地形起伏引起的像點(diǎn)位移地球曲率引起的圖像變形大氣折射引起的圖像變形地球自轉(zhuǎn)的影響1.投影中心坐標(biāo)的測定和解算遙感圖像的粗加工2.傳感器姿態(tài)角的測定3.掃描角θ的確定遙感圖像的精糾正處理像素坐標(biāo)的變換對(duì)像素亮度值進(jìn)行重采樣多項(xiàng)式法共線方程法對(duì)各個(gè)類型的遙感圖像都適用，通常有一般多項(xiàng)式，計(jì)算量大，需要有數(shù)字高程信息，精了讓德多項(xiàng)式，雙變量分區(qū)插值多項(xiàng)式度低可表示為線性方程，共線方程只利用地面控制點(diǎn)解求多項(xiàng)式系數(shù)適用于所確定的一個(gè)具有一定間距1.列誤差方程式的具有一定間距的格網(wǎng)上的點(diǎn)，而不構(gòu)成法方程是針對(duì)每一個(gè)點(diǎn)；切平面坐標(biāo)系朝北計(jì)算多項(xiàng)式系數(shù)方向?yàn)閄正方向，朝東方向?yàn)閅正方精度評(píng)定像，將坐標(biāo)單位換位毫米遙感圖像的糾正變換數(shù)字圖像亮度的重采樣糾正結(jié)果評(píng)價(jià)有理函數(shù)法自動(dòng)配準(zhǔn)的小面元微分糾正最小二乘法求解RFM參數(shù)算法1.圖像特征點(diǎn)提取與地形無關(guān)的最小二乘法求解RFC2.預(yù)處理與地形有關(guān)的方案最小二乘法求解RFC3.粗匹配利用RFM進(jìn)行衛(wèi)星遙感影像的幾何糾正4.幾何條件約束的整體松弛匹配加入改正高差的CCD線陣影像的多項(xiàng)式側(cè)視雷達(dá)圖像的糾正1.高差引起的投影差計(jì)算LEBERL構(gòu)象模型2.傾斜角α較大時(shí)的改進(jìn)KONECNY模型由常規(guī)共線方程轉(zhuǎn)化美國研究的模型前蘇聯(lián)的模型視為CCD掃描圖像根據(jù)SAR本身構(gòu)象特點(diǎn)糾正實(shí)質(zhì)市遙感圖像的幾何糾正圖像間的匹配：以多源圖像中的一幅圖像為參考圖像，其他圖像與之圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)配準(zhǔn)，其坐標(biāo)系是任意的絕對(duì)配準(zhǔn)：選擇某個(gè)地圖坐標(biāo)系，將多源圖像變換到這個(gè)地圖坐標(biāo)系以后來實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系的統(tǒng)一多項(xiàng)式糾正法1.在多源圖像上確定分布均勻，足夠數(shù)量的圖像同名點(diǎn)2.通過所選擇的圖像同名點(diǎn)解算幾何變換的多項(xiàng)式系數(shù)，通過糾正變換完成一幅圖像對(duì)另一幅圖像的幾何配準(zhǔn)通過圖像相關(guān)自動(dòng)獲取同名點(diǎn)：1,數(shù)字圖像相關(guān)過程圖像匹配的一些算法數(shù)字圖像的鑲嵌基于小波變換的圖像鑲嵌如何消除接縫：圖像幾何糾正鑲嵌邊搜索亮度和反差調(diào)整邊界線B=1/M*(B1+B2+B3......)通過加法運(yùn)算可以加寬波段多光譜圖像的四則運(yùn)算加法運(yùn)算乘法運(yùn)算除法運(yùn)算減法運(yùn)算與加法運(yùn)算類似能夠壓抑因地形坡度和方向引起上面是不同波段的兩個(gè)圖像或者的輻射量變化，消除不同時(shí)相同一波段圖像，可以增地形起伏的影響，增加不同地物間光譜反射率及反差強(qiáng)地物的反差，比值當(dāng)用紅外波段與紅外波段相減時(shí)運(yùn)算是自動(dòng)分類的預(yù)即為植被指數(shù)。處理方法之一混合運(yùn)算上述稱為生物量指標(biāo)變化，可使植物從水和土中分離出來可以消除部分大氣影響混合運(yùn)算可根據(jù)具體需要進(jìn)行處理1.傳感器本身的性能引起的輻射誤差輻射誤差2.大氣的散射和吸收引起的輻射誤差3.地形影響和光照條件的變化引起的輻射誤差輻射處理傳感器輻射定標(biāo)是指建立傳感器每個(gè)探測元所輸出信號(hào)的數(shù)值量化值與該探測器對(duì)應(yīng)象元內(nèi)的實(shí)際地物輻射亮度值之間的定量關(guān)系輻射誤差校正定標(biāo)的內(nèi)容包括：1.大氣校正1.強(qiáng)度定標(biāo)：確定傳感器的響應(yīng)值6S模型、LOWTRAN模型、MORTARN2.光譜定標(biāo)：測量傳感器隨入射波長變化的響應(yīng)模型、ATCOR模型3.空間定標(biāo)：測量傳感器的調(diào)值傳遞函數(shù)2.太陽高度角、日地距離校正和地形影響引起的校正輻射定標(biāo)分為絕對(duì)定標(biāo)和相對(duì)定標(biāo)絕對(duì)定標(biāo)要建立傳感器測量的數(shù)字信號(hào)與對(duì)應(yīng)的輻射能量之間的數(shù)量關(guān)系絕對(duì)定標(biāo)的方法有：傳感器實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)遙感器星上內(nèi)定標(biāo)遙感器場地外定標(biāo)相對(duì)輻射定標(biāo)空間域處理：直接對(duì)圖像進(jìn)行各種運(yùn)算以得到需要的增強(qiáng)效果輻射增強(qiáng)頻率域處理：將空間域圖像換為頻率域，在頻率域中對(duì)圖像的頻譜處理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，可以看做是隨圖像灰度直方圖機(jī)分布的密度函數(shù)，其分布狀態(tài)可以用灰度均值和標(biāo)準(zhǔn)差兩個(gè)參數(shù)來衡量圖像反差調(diào)正線性變換：先建立一個(gè)查找表，在變換的時(shí)候只需查找表變換即可直方圖均衡將隨機(jī)分布的圖像直方圖修改成均勻分布的直方圖其實(shí)質(zhì)是對(duì)圖像進(jìn)行非線性拉伸，重新分配圖像象元值，使一定灰度范圍內(nèi)的象元數(shù)量大致相等效果是：1.各灰度級(jí)所占圖像的面積近似相等，因?yàn)槟承┗叶燃?jí)出現(xiàn)高的像素不可能被分割2.可以增強(qiáng)圖像上大面積地物與周圍地物的反差3.如果輸出數(shù)據(jù)分段級(jí)較小，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)初步分類的視覺效果直方圖正態(tài)化是將隨機(jī)分布的原圖像直方圖修改成高斯分布的直方圖直方圖匹配兩幅可以匹配的圖應(yīng)該有相似的特性：圖像直方圖總體形狀應(yīng)類似圖像中黑與亮特征應(yīng)相同對(duì)某些應(yīng)用，圖像的空間分辨率應(yīng)相同圖像上的地物分配應(yīng)相同，尤其是不同地區(qū)的圖像匹配密度分割將原始圖像的灰度值分成等間隔的離散灰度級(jí)灰度反轉(zhuǎn)對(duì)圖像灰度范圍進(jìn)行線性或非線性取反，產(chǎn)生一幅與輸入圖像灰度值相反的圖像，其結(jié)果是原來亮的地方變暗，原來暗的地方變亮一是條件反轉(zhuǎn)二是簡單反轉(zhuǎn)圖像融合1.對(duì)兩幅圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，并對(duì)多光譜圖像重采樣與全色圖像分辨率相同加權(quán)融合2.分別計(jì)算全色波段與多光譜波段圖像的相關(guān)系數(shù)3.用全色波段圖像和多光譜波段圖像組合基于IHS變換的圖像融合待融合的全色圖像和多光譜圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，并將多光譜圖像重采樣與全色分辨率相同將多光譜圖像變換轉(zhuǎn)化到IHS空間對(duì)I’和I進(jìn)行直方圖匹配用全色圖像I’代替IHS空間的亮度分量將I’HS逆變換到RGB空間，即得到融合圖像基于主分量變換的圖像融合比值變換融合乘積變換融合基于特征的圖像融合1.對(duì)兩個(gè)不同特性的圖像做邊緣增強(qiáng)，然后加權(quán)融合2,對(duì)其中一個(gè)圖像做邊緣提取，然后融合到另一個(gè)圖像上3.對(duì)兩個(gè)圖像經(jīng)小波變換后形成基帶圖像和子代圖像，對(duì)基帶圖像用加權(quán)融合的方法，而對(duì)子代圖像采用選擇子代中特征信息豐富的圖像進(jìn)行融合基于分類的圖像融合1.平均梯度圖像融合的評(píng)價(jià)指標(biāo)2.熵與聯(lián)合熵描述圖像信息量3.分類的精度4.偏差指數(shù)、相關(guān)系數(shù)、均值偏差、方差偏差遙感圖像的判讀景物特征光譜特征空間特征時(shí)間特征判讀標(biāo)志：地物在多波段圖像上判讀標(biāo)志：形狀、大小判讀標(biāo)志：以光譜特征及特有的這種波普反應(yīng)圖形、陰影、位置、紋理空間特征的變化表現(xiàn)出來影響景物特征及判讀的因素地物本身的復(fù)雜性傳感器本身的影響：幾何分辨率、輻射分辨率、光譜分辨率、時(shí)間分辨率目視能力的影響判讀的一般過程1.判讀前的準(zhǔn)備：判讀員的訓(xùn)練、搜集充足的資料、了解圖像的信息、判讀儀器和設(shè)備2.發(fā)現(xiàn)目標(biāo)3.描述目標(biāo)4.識(shí)別和鑒定目標(biāo)5.清繪和評(píng)價(jià)目標(biāo)舉例單波段相片的判讀對(duì)于單波段的可見光、近紅外相片，從其色調(diào)特征和空間特征來分析判讀多光譜相片的判讀使用比較判讀的方法，將多光譜圖像與個(gè)個(gè)地物的光譜反射特性數(shù)據(jù)聯(lián)系起來熱紅外相片的判讀與溫度和發(fā)射率大小有直接關(guān)系側(cè)視雷達(dá)相片的判讀與入射角、地面粗糙程度、地物的電特性有關(guān)多時(shí)域圖像的判讀利用動(dòng)態(tài)變化進(jìn)一步識(shí)別地面物體的性質(zhì)和作定量關(guān)系遙感圖像自動(dòng)識(shí)別分類模式某種具有空間或幾何特征的東西模式識(shí)別一個(gè)模式識(shí)別系統(tǒng)對(duì)被識(shí)別的模式做一系列測量，然后將測試結(jié)果與模式字典中一組典型的測量值做比較光譜特征空間不同的地物在同一波段圖像上表現(xiàn)的亮度一般互不相同，不同的地物在多個(gè)波段圖像上亮度的呈現(xiàn)規(guī)律也不同，這構(gòu)成了我們在圖像上賴以區(qū)分不同地物的物理依據(jù)。光譜特征向量：同名地物點(diǎn)在不同波段圖像中亮度的觀測值將構(gòu)成一個(gè)多維的隨機(jī)向量X特征變換：1.減少特征之間的相關(guān)性為了設(shè)計(jì)出效果好的分類器2.使得待分類別之間的差異在變換后的特征中更加明顯一般需要對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)特征選擇：從原有的m個(gè)測量值集合中，按某一準(zhǔn)則選擇出n個(gè)行分析處理特征在特征影像中，選擇一組最佳的特征影像進(jìn)行分類，這就是特征選擇特征變換特征選擇主分量變換距離測度哈達(dá)瑪變換散布矩陣測度穗帽變換比值變換生物量指標(biāo)變換監(jiān)督分類事先知道樣本去類別的信息，這種信息可以通過對(duì)分類地區(qū)的目視判讀，實(shí)地勘察或結(jié)合GIS信息獲得。根據(jù)已知的樣本類別和類別的先驗(yàn)知識(shí)，確定概率判別函數(shù)和貝葉斯判別：最大似然分類法判別函數(shù)和相應(yīng)的判別準(zhǔn)則距離判別函數(shù)和判別規(guī)則：最小距離法最大似然總的錯(cuò)分概率比最小距離法小學(xué)習(xí)或者訓(xùn)練將觀測值代入判別函數(shù)1.確定感興趣的類別數(shù)2.特征變換和特征選擇作出判定3.選擇訓(xùn)練樣區(qū)4.確定判別函數(shù)和判別規(guī)則5.根據(jù)判別函數(shù)和判別規(guī)則對(duì)非訓(xùn)練樣區(qū)的圖像區(qū)域進(jìn)行分類非監(jiān)督分類僅憑遙感影像地物的光譜特征的分布規(guī)律，即自然聚類的特性進(jìn)行“盲目”的分類。其分類的結(jié)果只是對(duì)不同類別打到了區(qū)分，但并不確定類別的屬性。1.K—均值聚類法2.ISODATA算法聚類分析3.平行管道法聚類分析監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類的結(jié)合第一步：選擇一些有代表性的區(qū)域進(jìn)行非監(jiān)督分類第二步：獲得多個(gè)聚類類別的先驗(yàn)知識(shí)第三步：特征選擇第四步：使用監(jiān)督法對(duì)整個(gè)影像進(jìn)行分類第五步：輸出標(biāo)記圖像分類后的處理1.來自監(jiān)督分類的訓(xùn)練樣區(qū)2.專門選定的試驗(yàn)場：對(duì)純化監(jiān)督訓(xùn)練樣區(qū)比較有用采集樣本有目的地、均勻分布于但作為檢核最后分類圖精度各個(gè)區(qū)域不是最好的方法3.隨機(jī)取樣精度評(píng)定：混淆矩陣高程信息在遙感圖像分類中的應(yīng)用體現(xiàn)在不同地物類別在不同高程中出現(xiàn)的紋理信息在遙感圖像分類中的應(yīng)用先驗(yàn)概率不同，用了提高分類的效果計(jì)算機(jī)自動(dòng)分類的新方法面向?qū)ο蠓诸惣夹g(shù)多尺度影像分割模糊聚類算法1.相鄰對(duì)象異質(zhì)度的定義神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)方法2.合并前后異質(zhì)度變化的描述3.形狀異質(zhì)度的描述面向?qū)ο蟮姆诸惙椒?.光譜與形狀特征空間內(nèi)的異質(zhì)度計(jì)算1.最鄰近分類2.決策支持的模糊分類遙感技術(shù)的應(yīng)用在測繪中的應(yīng)用在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用在測繪中的應(yīng)用主要用來測繪地形圖、制作正射影像圖和經(jīng)專業(yè)判讀后編繪各種專題圖制作衛(wèi)星影像地圖衛(wèi)星影像修測地形圖陸地地形圖測繪1.SPOT圖像高程提取淺水區(qū)的地形測繪南極冰面地形地貌測繪2.3—Camera立體測圖TM6熱圖像測繪南極冰面地形圖提高精度的處理方法：1.發(fā)射率的影響2.反射光的影響3.離海岸遠(yuǎn)近的影響4.緯度的影響5.陰影的影響6.時(shí)間和氣候的影響7.噪聲的影響相關(guān)雷達(dá)影像測繪南極地形圖在環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用快速監(jiān)測洪澇災(zāi)情監(jiān)測沙塵暴在森林火災(zāi)監(jiān)測中的應(yīng)用臭氧層監(jiān)測監(jiān)測南極冰川流速觀測海洋赤潮監(jiān)測海嘯觀測城市的水面和城區(qū)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用遙感技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行解譯對(duì)巖性進(jìn)行分類調(diào)查地質(zhì)災(zāi)害對(duì)羅布泊大型鉀鹽礦調(diào)查1.用于農(nóng)作物估產(chǎn)2.用于土壤的解譯在農(nóng)林牧等方面的應(yīng)用3.用于土壤侵蝕調(diào)查4.在森林立地類型調(diào)查中的應(yīng)用5.草場資源分類和評(píng)價(jià)土壤解譯理論基礎(chǔ)：土壤表層的光譜特性包括土壤表層的光譜反射率和土壤本身特性對(duì)土壤反射率的影響判讀標(biāo)志：顏色和色調(diào)、形狀與陰影、紋理、圖形在森林立地調(diào)查中的應(yīng)用判讀基礎(chǔ)：植物和林冠層的光譜特征為立地條件類型判讀提供了理論基礎(chǔ)劃分原則1.立地類型必須滿足反應(yīng)立地特征的一致性2.立地類型應(yīng)反應(yīng)出主導(dǎo)因素的作用3.組成景觀類型的各個(gè)因素?cái)?shù)據(jù)應(yīng)大部或全部由遙感方法給出4.立地類型的生產(chǎn)潛力和宜林性的近似性立地因子的擬定：水熱因子、土壤因子、植被因子在考古方面的應(yīng)用可以從高空的航片或衛(wèi)片上發(fā)現(xiàn)一些已不存在的古城的遺跡比如楚古都的遙感調(diào)查1.研究旅游景點(diǎn)的分布特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特征2.探索和拓展的旅游景點(diǎn)在旅游資源開發(fā)中的應(yīng)用3.監(jiān)測和保護(hù)旅游資源4.遙感旅游制圖例如：香格里拉的遙感調(diào)查遙感探測南極隕石分布遙感圖像處理系統(tǒng)與GIS和GPS的集成3S的兩兩結(jié)合RS和GIS結(jié)合是核心1.GPS和RS結(jié)合的關(guān)鍵在硬件，即GPS和RS傳感器的結(jié)合。兩者的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)無控制點(diǎn)的情況下空對(duì)地的直接定位2.GPS與GIS結(jié)合的關(guān)鍵在軟件，GPS作為GIS的數(shù)據(jù)源用于尋找目標(biāo)，幫助GIS定位以及數(shù)據(jù)更新。兩者的集成可利用地面與空間的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行載波相位差分測量以滿足GIS不同比例尺數(shù)據(jù)庫的要求3.RS和GIS的結(jié)合。有三種方式分開但平行的結(jié)合表面無縫的結(jié)合整體的結(jié)合第二部分：學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)遙感的基本概念遙感探測系統(tǒng)包括哪些部分遙感的過程：信息源、信息獲取、信息記錄與傳輸、信息處理、信息應(yīng)用遙感波段輻射能量、輻射通量、輻射通量密度、輻照度、輻射初射度、輻射亮度電磁波的概念、電磁輻射、黑體輻射太陽常數(shù)大氣散射的類型、不同類型的特點(diǎn)、大氣窗口微波遙感為什么具有穿云透霧的能力地物的反射波普特性、幾類常見的地物波普特性TM圖像遙感平臺(tái)的類型和特點(diǎn)攝影成像的原理，其圖像有什么特征掃描成像的原理，掃描圖像和攝影圖像的區(qū)別遙感圖像的空間分辨率、光譜分辨率、輻射分辨率、時(shí)間分辨率數(shù)字圖像處理引起遙感影像位置畸變的原因遙感圖像的幾何校正遙感圖像的增強(qiáng)圖像存儲(chǔ)格式：BSQ、BIP、BIL圖像直方圖灰度值重采樣圖像融合、圖像融合的算法比值計(jì)算能夠突出植被覆蓋的原因遙感與非遙感信息復(fù)合的區(qū)別遙感圖像目視解譯的步驟、方法監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類的優(yōu)缺點(diǎn)圖像自動(dòng)處理的方法特征選擇和特征變換最大似然法和最小距離法水體的光譜特征、水體識(shí)別包括哪些內(nèi)容3S是什么，主要的應(yīng)用領(lǐng)域是哪些遙感圖像的幾何變形幾何粗校正第三部分：公式的推導(dǎo)中心投影構(gòu)象方程：式中，為成像比例尺分母，f為攝影機(jī)主距，中心投影相片坐標(biāo)與地面點(diǎn)大地坐標(biāo)的關(guān)系即構(gòu)象方程為：地面點(diǎn)A、投影中S、地面點(diǎn)A在像片上的構(gòu)像點(diǎn)a、像空間輔助坐標(biāo)系S-XYZ、像空間坐標(biāo)系S-xyz、像點(diǎn)a在像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（X,Y,Z）、a在像空間坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（x,y,-f）由于攝影時(shí)S,a,A三點(diǎn)共線，由三角形的相似關(guān)系可得：按矩陣形式：已知像點(diǎn)的兩套坐標(biāo)有如下關(guān)系：將(a)式帶入(b)式得展開得用(d)式中的第一式和第二式分別除以第三式，得中心投影的構(gòu)像方程式中心投影的逆算式為：共線方程可以寫成：共線方程的幾何意義：當(dāng)?shù)匚稂c(diǎn)P、對(duì)應(yīng)像點(diǎn)p和投影中心S位于同一直線上時(shí)，上式成立掃描式傳感器的構(gòu)象方程：式中：掃描式傳感器的共線方程可表達(dá)為：第四部分：感興趣的內(nèi)容遙感圖像處理中的圖像增強(qiáng)和融合以下是我上網(wǎng)百度的資料：遙感衛(wèi)星的多光譜掃描儀每次掃描有6個(gè)光—電轉(zhuǎn)換器件平行工作，專題制圖儀每次掃描有16個(gè)光電器件平行工作。因此，一次掃描可得到6行或16行圖像數(shù)據(jù)。由于各個(gè)光—電轉(zhuǎn)換器件的特性差異和電路漂移，圖像中各像元（像素）的灰度值不能正確反映地物反射的電磁波強(qiáng)度，并且圖像上還會(huì)出現(xiàn)條紋。因此，需要對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)的像元灰度值進(jìn)行校正，這種校正稱為輻射校正。在多光譜掃描儀中，輻射校正是通過對(duì)各個(gè)敏感元件的增益和漂移進(jìn)行校正來達(dá)到的。多光譜掃描儀和專題制圖儀的圖像存在一系列幾何畸變。這是因?yàn)樗鼈儾皇撬查g掃描而是用連續(xù)掃描的方法取得圖像數(shù)據(jù)的。由于衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，掃描行并不垂直于運(yùn)動(dòng)軌跡方向，在掃描一幅圖像的時(shí)間內(nèi)地球自轉(zhuǎn)一個(gè)角度而使圖像扭歪。在給定視場角下，掃描行兩側(cè)的像元對(duì)應(yīng)的地面面積比中間的大，地球的曲率更加大了這一誤差。衛(wèi)星的姿態(tài)變動(dòng)和掃描速度不勻也使圖像產(chǎn)生畸變。因此必須對(duì)圖像進(jìn)行幾何糾正。根據(jù)已知的儀器參數(shù)及遙測的衛(wèi)星軌道和姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行圖像的幾何糾正，稱為系統(tǒng)糾正。需要用衛(wèi)星圖像制圖時(shí)，系統(tǒng)糾正后的幾何精度仍不能滿足要求，則需要用地面控制點(diǎn)來進(jìn)行圖像的幾何精糾正。若圖像的幾何誤差分布是平面的、二次或三次曲面的，就可以用相應(yīng)次數(shù)的多項(xiàng)式來糾正。經(jīng)過精糾正，圖像的幾何精度可達(dá)到均方誤差在半個(gè)像元以內(nèi)。衛(wèi)星遙感圖像的輻射校正和幾何糾正有時(shí)稱為衛(wèi)星圖像預(yù)處理。遙感衛(wèi)星地面站通?？梢韵蛴脩籼峁┙?jīng)過預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)或圖片。也有很多用戶，寧愿使用原始的磁帶數(shù)據(jù)而根據(jù)自己的應(yīng)用要求進(jìn)行處處理方法：圖像整飾處理是提高遙感圖像的像質(zhì)以利于分析解譯應(yīng)用的處理?；叶仍鰪?qiáng)、邊緣增強(qiáng)和圖像的復(fù)原都屬于圖像的整飾處理?？臻g域處理：是將衛(wèi)星圖像的像元雖然用256個(gè)灰度等級(jí)來表示，但地物反射的電磁波強(qiáng)度常常只占256個(gè)等級(jí)中的很小一部分，使得圖像平淡而難以解譯，天氣陰霾時(shí)更是如此。為了使圖像能顯示出豐富的層次，必須充分利用灰度等級(jí)范圍，這種處理稱為圖像的灰度增強(qiáng)。常用的灰度增強(qiáng)方法有線性增強(qiáng)、分段線性增強(qiáng)、等概率分布增強(qiáng)、對(duì)數(shù)增強(qiáng)、指數(shù)增強(qiáng)和自適應(yīng)灰度增強(qiáng)6種。1、線性增強(qiáng)：把像元的灰度值線性地?cái)U(kuò)展到指定的最小和最大灰度值之間；2、分段線性增強(qiáng)：把像元的灰度值分成幾個(gè)區(qū)間，每一區(qū)間的灰度值線性地變換到另一指定的灰度區(qū)間；3、等概率分布增強(qiáng)：使像元灰度的概率分布函數(shù)接近直線的變換；4、對(duì)數(shù)增強(qiáng)：擴(kuò)展灰度值小的像元的灰度范圍，壓縮灰度值大的像元的灰度范圍；5、指數(shù)增強(qiáng)：擴(kuò)展灰度值大的和壓縮灰度值小的像元的灰度范圍；6、自適應(yīng)灰度增強(qiáng)：根據(jù)圖像的局部灰度分布情況進(jìn)行灰度增強(qiáng)，使圖像的每一部分都能有盡可能豐富的層次圖像卷積：是一種重要的圖像處理方法，其基本原理是：像元的灰度值等于以此像元為中心的若干個(gè)像元的灰度值分別乘以特定的系數(shù)后相加的平均值。由這些系數(shù)排列成的矩陣叫卷積核。選用不同的卷積核進(jìn)行圖像卷積，可以取得各種處理效果。例如，除去圖像上的噪聲斑點(diǎn)使圖像顯得更為平滑；增強(qiáng)圖像上景物的邊緣以使圖像銳化；提取圖像上景物的邊緣或特定方向的邊緣等。常用的卷積核為3×3或5×5的系數(shù)矩陣，有時(shí)也使用7×7或更大的卷積核以得到更好的處理效果，但計(jì)算時(shí)間與卷積核行列數(shù)的乘積成正比地增加。圖像的灰度增強(qiáng)和卷積都是直接對(duì)圖像的灰度值進(jìn)行處理，有時(shí)稱為圖像的空間域處理?？臻g頻率域處理：在數(shù)字信號(hào)處理中常用離散的傅里葉變換，把信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同幅度和相位的頻率分量,經(jīng)濾波后再用傅里葉反變換恢復(fù)成信號(hào)，以提高信號(hào)的質(zhì)量。圖像是二維信息，可以用二維的離散傅里葉變換把圖像的灰度分布轉(zhuǎn)換成空間頻率分量。圖像灰度變化劇烈的部分對(duì)應(yīng)于高的空間頻率，變化緩慢的部分對(duì)應(yīng)于低的空間頻率。濾去部分高頻分量可消除圖像上的斑點(diǎn)條紋而顯得較為平滑，增強(qiáng)高頻分量可突出景物的細(xì)節(jié)而使圖像銳化，濾去部分低頻分量可使圖像上被成片陰影覆蓋的部分的細(xì)節(jié)更清晰地顯現(xiàn)出來。精心設(shè)計(jì)的濾波器能有效地提高圖像的質(zhì)量。經(jīng)傅里葉變換、濾波和反變換以提高圖像質(zhì)量的處理，有時(shí)稱為圖像的空間頻率域處理。下面是我做的實(shí)驗(yàn)：比如原圖如下：影像增強(qiáng)處理：直方圖增強(qiáng)處理了解空間域圖像增強(qiáng)的各種方法（點(diǎn)處理、掩模處理）通過編寫程序掌握采用直方圖均衡化進(jìn)行圖像增強(qiáng)的方法方差調(diào)整：圖像平滑使用鄰域平均法編寫程序?qū)崿F(xiàn)圖像增強(qiáng)，進(jìn)一步掌握掩模法及其改進(jìn)（加門限法）消除噪聲的原理（2）是消除或盡量減少噪聲的影響，改善圖像的質(zhì)量（3）在提取大的目標(biāo)之前去除圖像中一些瑣碎的細(xì)節(jié)、橋接直線或曲線的縫隙圖像銳化了解并掌握使用微分算子進(jìn)行圖像邊緣檢測的基本原理；掌握使用不同梯度算子（一階導(dǎo)數(shù)算子）進(jìn)行圖像邊緣檢測；邊緣增強(qiáng)卷積濾波實(shí)驗(yàn)總結(jié)：直方圖增強(qiáng)處理變換后直方圖趨向平坦，灰級(jí)減少，灰度合并；有展開輸入圖像直方圖的一般趨勢，直方圖均衡化后的圖像灰度級(jí)能跨越更大范圍；實(shí)際視覺能夠接收的信息量大大的增強(qiáng)了；（3）直方圖均衡化能自動(dòng)地確定變換函數(shù)，該函數(shù)尋求產(chǎn)生有均勻直方圖的輸出圖像，得到的結(jié)果可預(yù)知，操作簡單圖像平滑四鄰域平均平滑不加門限：這種算法簡單，但它的主要缺點(diǎn)是在降低噪聲的同時(shí)是圖像模糊，特別是在邊緣和細(xì)節(jié)處。而且鄰域越大，在去噪能力增強(qiáng)的同時(shí)模糊程度越嚴(yán)重。四鄰域平均加門限即超像素平滑法：對(duì)邊緣和細(xì)節(jié)處的