第5章遥感图像的目视解译与制图

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间接解译标志:包括与目标地物成因相关的指示特征 、指示环境的代表性地 物、成像时间作为目标地物的指示特征 。
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遥感摄影像片的判读方法
1.黑白全色和红外像片解译: 反射率高(低) 2.彩色和彩红外像片解译: 真彩色像片 彩 红 外 片 解 译 步 骤
基本反映
色调白(黑)
0.63~0.69μm 0.76~0.90μm
10.4~12.6
红波段
近红外波段
TM5
TM6 TM7
1.55~1.75μm
10.4~12.5μm 2.08~2.35μm
近红外波段
热红外波段 近红外波段
MSS光谱效应
MSS4 波段为绿色波段,对水体有一定透射能力,在清洁的水体 中透射深度可达10-20米,可以判读浅水地形和近海海水泥沙。由 于植被波谱在绿色波段有一个次反射峰,可以探测健康植被在绿色 波段的反射率。 MSS5 波段为红色波段,该波段反映河口区海水团涌入淡水的情 况,对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物质与河水浑浊度有明显反 映,可区分沼泽地和沙地,可以利用植物绿色素吸收率进行植物分 类。此外该波段可用于城市研究,对道路、大型建筑工地、砂砾场 和采矿区反映明显,在红色波段各类岩石反射更容易穿过大气层为 传感器接收,也可用于地质研究。 MSS6 波段为近红外波段,植被在此波段有强烈反射峰,可区分 健康与病虫害植被,水体在此波段上具有强烈吸收作用,水体呈暗 黑色,含水量大的土壤为深色调,含水量少的土壤色调较浅,水体 与湿地反映明显。
色调
色调:指影像上黑白深浅的程度,是地 物电磁辐射能量大小或地物波谱特征的 综合反映。色调用灰阶(灰度)表示,同 一地物在不同波段的图像上会有很大差 别;同一波段的影像上,由于成像时间 和季节的差异,即使同一地区同一地物 的色调也会不同;色调不能在不同的影 像上对比。
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颜色
颜色:指彩色图像上色别和色阶,如同黑白 影像上的色调,它也是地物电磁辐射能量大 小的综合反映,用彩色摄影方法获得真彩色 影像,地物颜色与天然彩色一致;用光学合 成方法获得的假彩色影像;根据需要可以突 出某些地物,更便于识别特定目标。目视解 译前需了解图像采用哪些波段合成,每个波 段分别赋予何种颜色。 返回
面向二十一世纪课程教材
遥感导论
电子教案
制作人:贾维花
2013-7-27
第5章遥感图像目视解译与制图
本章提要 5.1遥感图像目视解译原理 5.2遥感图像目视解译基础 5.3遥感制图 主 要 内 容 : 目 视解译的原理、 方法、要领和工 作流程;遥感制 图。 重 点 : 掌 握 如 何建立目视解译 标志,掌握遥感 图像目视解译方 法与工作步骤, 熟悉常见的遥感 图像解译。
本章结束
5.1遥感图像目视解译原理
遥感成像与目视解译 目视解译的生理和心理基础 遥感目视解译标志 目视解译的认知过程
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遥感成像与目视解译
地表景观
空间结构、时间特点 化学组成、物理属性
成像过程
成像方式、探测波段 投影方式、时空因素
遥感影像
大小形状、色调灰阶 畸变失真、成图比例
遥感影像
大小形状、色调灰阶
地物的天然色彩
①认真了解红外彩色片感光材料的特性和成像原理; ②熟悉各种地物在可见光和近红外光波段的反射光谱特性; ③建立地物的反射光谱特性与红外彩色片中地物假彩色的对 应关系; ④建立彩红外像片其它判读标志; ⑤遵循遥感解译步骤与方法对彩红外像片进行解译。
3.热红外像片解译: 色调深浅 直 接 解 译 标 志 常 见 地 物 的 解 译 分 析 形状大小 地物大小 阴影 水体与道路 树林与草地 热辐射的强弱和地物温度 还受天气状况的影响。 物体“热分布”形 状 地物与背景温差大,比实际尺寸大。
由目标物与背景的辐射差造成, 分为冷阴影和热阴影两种。
间比白 天的解译效果要好, 黎明前最佳。
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扫描影像判读
常见扫描影像类型
Landsat卫星数据 SPOT卫星数据 CBERS数据
扫描影像特征 扫描影像解译原则
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Landsat卫星传感器
MSS:多光谱扫描仪,5个波段。
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阴影
阴影:指影像上目标物,因阻挡阳光直射而出 现的影子。阴影的长度、形状和方向受到太阳 高度角、地形起伏、阳光照射方向、目标所处 的地理位置等多种影响,阴影可使地物有立体 感,有利于地貌的判读。根据阴影的形状、长 度可判断地物的类型和量算其高度。不同遥感 影像中的阴影解译是不同的,例如侧视雷达上 由于目标阻挡雷达波束穿透而产生,热红外图 像中的阴影是由于温度差异所形成的。 返回
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位置
位置:指地物所处的环境部位,各种地物都 有特定的环境部位,既地物的环境专属性; 因而它是判断地物属性的重要标志。根据遥 感影像周框注记的地理经纬度位置,可以推 断区域所处的温度带,依据相对位置,可以 为具体地物解译提供重要的判断依据。
例如:某些植物专门生长在沼泽地、沙地和 戈壁上。 返回
纹理
纹理:也叫影像结构,是指与色调配合看 上去平滑或粗糙的纹理的粗细程度,即图 像上目标物表面的质感。草场及牧场看上 去平滑,成材的老树林看上去很粗糙。海 滩的纹理能反映沙粒结构的粗细,沙漠中 的纹理可表现沙丘的形状以及主要风系的 风向。纹理可作为区别地物属性的重要依 据。
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图型
图型:目标物有规律的组合排列而形 成的图形结构,它可反映各种人造地 物和天然地物的特征,如农田的垄、 果树林排列整齐的树冠等,各种水系 类型、植被类型、耕地类型等也都有 其独特的图型结构。
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目视解译的认知过程
1.遥感图像知觉形成的客观条件
遥感图像上存在着能为判读者视觉所感受的颜色差异 2.遥感图像的认知过程 或者色调差异时,才有可能将地物目标与背景区别开。 遥感图像的认知过程包括了自下向上的信息获取、特征 提取与识别证据积累过程和自上向下的特征匹配、提出假
设与目标辨识过程。
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形状
形状:指目标物在影像上所呈现的特殊形 状,在遥感影像上能看到的是目标物的顶 部或平面形状。例如飞机场、盐田、工厂 等都可以通过其形状判读出其功能。地物 在影像上的形状受空间分辨率、比例尺、 投影性质等的影响。解译必须考虑遥感图 像的成像方式。 返回
大小
大小:指地物形状,面积或体积在影像 上的尺寸。地物影像的大小取决于比例 尺,根据比例尺,可以计算影像上的地 物在实地的大小。对于形状相似而难于 判别的两种物体,可以根据大小标志加 以区别,如在航片上判别单轨与双轨铁 路。
目视解译标志
直接解译标志:也称判读要素,它是遥感图 像上能直接反映和判别地物信息的影像特征, 包括色调、颜色、形状、大小、阴影、纹理、 图型、位置和相关布局。色调、颜色是最基本 标志。 间接解译标志:通过已识别出的地物或现象, 进行相互关系的推理分析,进一步弄清楚其它 不易在遥感影像上直接解译的目标,例如根据 植被、地貌与土壤的关系,识别土壤的类型和 分布等。 返回
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TM光谱效应
TM1(0.45~0.52 um )属蓝绿光波段对水体穿透力强,对叶绿素 浓度敏感。植被、水体、土壤在此波段的反射率差别明显。有助于 判别水质、水深、水中叶绿素分布、沿岸水流、泥沙情况和近海水 域制图,可用于土壤和植被分类。影像色调植被最暗,水体其次, 新鲜雪最浅。
TM2 (0.52~0.60 um )类同MSS4(0.5-0.6 um )属蓝绿 光波段。对水体具有较强的透射能力,水体色调较浅,可反映一定 深度(大于10米)的水下地形,有利于识别水体浑浊度、沿岸流、 沙洲等;叶绿素在此波段有一次反射峰称绿峰,健康的植物色调浅, 可以按绿峰反射评价植物的生活力,区分林型、树种。蓝、绿、黄 色地物影像一般呈浅色调,随着红色成分的增加而变暗。浮在水面 的油污和金属化合物因防碍绿光的透过也所显示。陆地上颜色较浅 的岩石地层和第四系松散沉积物、城镇、采石场呈浅色调。受散射 光影响,此波段图像反差小,地物边界轮廓有些模糊。
外膜包括角膜和巩膜
中膜包括虹膜、睫状体和脉络膜。 构成眼睛器官的暗箱,有利于视 网膜的色光感应。 内膜由巩膜部、睫状体部和视网 膜三部分组成。其中视网膜起到 图像检测器或感受器的作用,图 像信息通过视网膜传输到视神经 系统。 大脑不是简单的根据外部世界在 视网膜上成像,而是根据经过聚 集过程和因素分解过程处理后的 信息来识别物体。
目视解译
增强处理、信息提取
地表景观
空间结构、时间特点
畸变失真、成图比例
逻辑推理、对比分析
化学组成、物理属性
目视解译是遥感成像的逆过程。
影像模型的色调、灰阶主要记录了地物电磁辐射差异;影像模型 的坐标位置和图形、图案主要是反映地表景观的空间结构特点。
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目视解译的生理基础
人的眼睛由以下部分组成:眼球 壁和折光部分,其中眼球壁分为 外膜、中膜和内膜。
5.2遥感图像目视解译基础
1.遥感摄影像片的判读 2.遥感扫描影像的判读 3.微波影像的判读 4.立体观察 5.目视解译方法 6.目视解译基本程序与步骤 7 样例介绍 返回
遥感摄影像片的判读
1.遥感摄影像片的种类 2.摄影像片主要特点
多数是用于航空摄影; 3.摄影像片解译标志 可见光黑白全色像片 黑白红外像片 彩色像片
MSS光谱效应
MSS7 波段也为近红外波段,植被在此波段有强烈反射峰,可用 来测定生物量和监测作物长势,水体吸收率高,水体和湿地色调更
深,海陆界线清晰,第7波段可用于地质研究,划出大型地质体的
宜于确定潮间带、潮水沟、古河道、现代河道、边滩等。凡是水体
边界,区分规模较大的构造形迹或岩体。水陆界线表现的十分明显,
通道号 光谱段颜色 TM :主题绘图仪,7个波段。 波长范围/μ m 绿 0.5~0.6 MSS4 ETM+:增强主题绘图仪,8个波段。 MSS5 红 0.45~0.52μm 0.6~0.7 蓝绿波段 TM1
MSS6 TM2
TM3 TM4
MSS7 MSS8
红~近红外 0.7~0.8 绿红波段 0.52~0.60μm 近红外 0.8~1.1 远红外
目视解译的心理基础
人类心理特点在遥感图像解译中也存在着影响,这些特点包括:
1.遥感图像解译过程中,在同一时刻中只有一种地物是目标地物, 图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现,此时人类注意力集 中在目标地物上。 2.目标地物识别时,目视者过去的经验与知识结构对目标物体的 确认具有导向作用。因此,遥感图像上同一个目标地物,不同的解 译者可能会得出不同的结论。 3.心理惯性对目标地物的识别具有一定影响。在观察目标地物的 图形结构时,空间分布比较接近的物体,图形要素容易构成一个整 体。 4.观察的时效性。实验证明,遥感图像辨识需要一段时间,这期 间内,目视者先区分目标地物和背景,然后辨认目标的细节,最后 构成一个完整的图像知觉,为了正确地辨认图像中的目标地物,需 要一个最低限度的时间才能够完成。 返回
几乎全黑色,生长茂盛的阔叶树具有很强的反射率,所以具有浅色
调、而针叶树则差一些,色调较深,病树则有较浅的色调,对识别 军事伪装很有力。该图像最易反映地貌、地质、水和水系结构。
MSS8 波段,为热红外波段,该波段可以监测地物热辐射与水体
并可用于热制图。
的热污染,根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物,
彩红外像片 直接判读标志:它包括色调、颜色、形状、阴影、纹理、大小、图型等。注意: 遥感摄影像片绝大部分为大中比例尺像片; 图5.5航空像片上阴影分为本影和落影。本影是地物未被阳光直接照射到的部分 多波段摄影像片 遥感摄影像片绝大部分采用中心投影方式成像,需进行正射纠正。
在像片上的构像,本影有助于地物获得立体感,落影是指阳光直接照射物体时。 热红外像片 物体投在地面上的影子在像片上的构像,落影可以显示物体的侧面形状,但在阴 影内的地物,会因为阴影的存在而影响到人们对它的识别。阴影随太阳方位角和 高度角变化而变化,所以阴影随时随地而异。
相关布局
相关布局:又称相关位置。指多个目标物之间 的空间配置。地面上的地物与地物之间相互有 一定的依存关系,例如学校离不开操场,灰窑 和采石场的存在可说明是石灰岩地区。通过地 物间的密切关系或相互依存关系的分析,可从 已知地物证实另一种地物的存在及其属性和规 模,这是一种逻辑推理判读地物的方法,在遥 感解译中有着重要的意义。
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