《遙感圖像處理與應(yīng)用》課件

《遙感圖像處理與應(yīng)用》本課程將深入探討遙感圖像處理的基本原理和應(yīng)用，涵蓋圖像采集、處理、分析和應(yīng)用等方面，為學(xué)生提供遙感技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實踐經(jīng)驗。課程概述課程目標(biāo)掌握遙感圖像處理的基本理論和方法，并能運用遙感技術(shù)解決實際問題。課程內(nèi)容遙感技術(shù)發(fā)展、遙感圖像采集原理、遙感圖像處理技術(shù)、遙感應(yīng)用案例等。遙感技術(shù)發(fā)展歷程119世紀中期氣球和熱氣球的出現(xiàn)，開始利用空中視角進行觀測。220世紀初期飛機的出現(xiàn)，航空攝影技術(shù)開始應(yīng)用于軍事和地圖測繪。320世紀60年代人造衛(wèi)星的發(fā)射，標(biāo)志著遙感技術(shù)進入太空時代。421世紀遙感技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴展。遙感圖像采集原理1傳感器接收目標(biāo)物體的電磁輻射信號。2平臺搭載傳感器，進行數(shù)據(jù)采集。3數(shù)據(jù)傳輸將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娼邮照尽?數(shù)據(jù)處理對數(shù)據(jù)進行處理和分析。遙感影像的特點覆蓋范圍廣能夠獲取大范圍區(qū)域的圖像信息。周期性強能夠定期獲取同一區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。信息豐富包含多種光譜信息，能夠識別不同地物類型?？陀^性強不受人類主觀因素影響，具有較高的客觀性。輻射校正傳感器差異消除不同傳感器之間的差異。大氣影響去除大氣對傳感器觀測結(jié)果的影響。幾何畸變糾正遙感圖像的幾何變形。圖像融合將不同傳感器獲取的圖像數(shù)據(jù)融合。大氣校正大氣散射大氣中的氣體分子和懸浮顆粒對電磁波的散射。大氣吸收大氣中的氣體分子和懸浮顆粒對電磁波的吸收。幾何校正1地理參考將圖像與地理坐標(biāo)系建立對應(yīng)關(guān)系。2控制點利用地面控制點進行幾何校正。3幾何模型建立圖像與地理坐標(biāo)系之間的數(shù)學(xué)模型。4校正結(jié)果獲得幾何位置準確的圖像。圖像融合多光譜融合將多光譜圖像融合成彩色圖像。高分辨率融合將高分辨率圖像與低分辨率圖像融合。多時相融合將不同時間獲取的圖像數(shù)據(jù)融合。圖像分類無監(jiān)督分類不需要先驗知識，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)本身的特征進行分類。監(jiān)督分類需要先驗知識，根據(jù)已知樣本訓(xùn)練分類器進行分類。無監(jiān)督分類1聚類分析將具有相似特征的像素歸為一類。2分類結(jié)果生成多個類別，但類別含義未知。監(jiān)督分類樣本選擇根據(jù)先驗知識選擇代表不同類別的樣本。分類器訓(xùn)練利用樣本訓(xùn)練分類器，建立分類模型。圖像分類利用訓(xùn)練好的分類器對圖像進行分類。精度評價專題信息提取植被指數(shù)分析利用植被指數(shù)提取植被信息。水體信息分析利用水體指數(shù)提取水體信息。城市熱島效應(yīng)分析利用地表溫度數(shù)據(jù)分析城市熱島效應(yīng)。災(zāi)害信息提取利用遙感數(shù)據(jù)提取災(zāi)害信息，如火災(zāi)、洪水等。植被指數(shù)分析NDVI歸一化植被指數(shù)，反映植被覆蓋度。EVI增強型植被指數(shù)，減少土壤背景的影響。SAVI土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)，適用于高土壤背景的區(qū)域。水體信息分析水體指數(shù)利用水體指數(shù)提取水體信息。水體邊界提取水體邊界，識別水體范圍。水體面積計算水體面積，監(jiān)測水體變化。水質(zhì)分析利用水體光譜信息分析水質(zhì)情況。城市熱島效應(yīng)分析1地表溫度利用熱紅外遙感數(shù)據(jù)獲取地表溫度。2熱島效應(yīng)分析城市區(qū)域與周邊地區(qū)的溫度差異。3原因分析分析城市熱島效應(yīng)產(chǎn)生的原因，如建筑物、道路等。4緩解措施提出緩解城市熱島效應(yīng)的措施，如綠化、節(jié)能等。災(zāi)害信息提取1災(zāi)害類型包括火災(zāi)、洪水、地震、滑坡等。2遙感數(shù)據(jù)利用多時相遙感數(shù)據(jù)進行災(zāi)害監(jiān)測。3變化檢測分析不同時間影像的變化，識別災(zāi)害發(fā)生區(qū)域。4災(zāi)情評估評估災(zāi)害的程度，為災(zāi)后重建提供參考。農(nóng)業(yè)應(yīng)用作物生長監(jiān)測監(jiān)測作物的生長狀況，判斷病蟲害情況。作物產(chǎn)量預(yù)估根據(jù)遙感數(shù)據(jù)預(yù)估作物的產(chǎn)量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導(dǎo)。灌溉管理監(jiān)測作物的需水量，優(yōu)化灌溉方案，提高用水效率。林業(yè)應(yīng)用森林資源調(diào)查調(diào)查森林面積、樹種、蓄積量等。森林火災(zāi)監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)森林火災(zāi)，并進行預(yù)警。森林病蟲害監(jiān)測監(jiān)測森林病蟲害的發(fā)生情況，采取防治措施。水利應(yīng)用1水資源調(diào)查監(jiān)測水庫、河流、湖泊等水體面積、水量。2水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)測水體污染情況，為水質(zhì)管理提供依據(jù)。3洪水監(jiān)測監(jiān)測洪水發(fā)生情況，及時預(yù)警。礦產(chǎn)應(yīng)用礦產(chǎn)資源勘探利用遙感數(shù)據(jù)尋找礦產(chǎn)資源。礦山環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測礦山開采對環(huán)境的影響，進行環(huán)境治理。交通應(yīng)用道路規(guī)劃利用遙感數(shù)據(jù)進行道路規(guī)劃設(shè)計。交通流量監(jiān)測監(jiān)測道路交通流量，優(yōu)化交通管理。交通事故分析利用遙感數(shù)據(jù)分析交通事故發(fā)生原因，預(yù)防事故發(fā)生。環(huán)境應(yīng)用大氣環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測大氣污染物濃度，評估空氣質(zhì)量。水環(huán)境監(jiān)測監(jiān)測水體污染情況，評估水質(zhì)狀況。土地利用監(jiān)測監(jiān)測土地利用變化情況，評估土地利用效率。國土管理應(yīng)用土地利用調(diào)查調(diào)查土地利用現(xiàn)狀，掌握土地資源情況。土地利用變化監(jiān)測監(jiān)測土地利用變化，評估土地利用效率。土地資源管理為土地資源管理提供數(shù)據(jù)支撐。城市規(guī)劃應(yīng)用1城市擴張監(jiān)測監(jiān)測城市擴張速度，評估城市發(fā)展趨勢。2城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐。3城市環(huán)境管理監(jiān)測城市環(huán)境狀況，為城市環(huán)境管理提供數(shù)據(jù)支撐。4城市規(guī)劃決策為城市規(guī)劃決策提供科學(xué)依據(jù)。應(yīng)用案例分享1案例一利用遙感技術(shù)監(jiān)測某地區(qū)的森林火災(zāi)。2案例二利用遙感技術(shù)評估某城市熱島效應(yīng)。3案例三利用遙感技術(shù)監(jiān)測某河流的水質(zhì)變化。課程總結(jié)課程內(nèi)容回顧本課程涵蓋了遙感技術(shù)發(fā)展、遙感圖像采集原理、遙感圖像處理技術(shù)、遙感應(yīng)