遥感技术基础课件第五章 遥感图像目视判读

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公园绿化植被
天然草操场
人造草操场
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热带雨林-云南西双版纳
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高海拔山地松林-云南香格里拉
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亚热带混交林-张家界国家森林公园
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居民地判读
城市居民地的判读特点：房屋稠密，面积 较大，建筑物排列整齐，能判读建筑物的 形状、高度和周边环境。
农村居民地的判读特点：小而分散，有农 田包围，能判读居民地的外形和面积及通 向居民地的道路。
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其次，遥感数据所对应的地理环境又是一个 复杂的、多要素的、多层次的、具有动态结构和 明显地域差异的开放系统。它在时间和空间上是 不断变化的，因而遥感信息中的各要素是相互关 连、复杂变化的。
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可以认为遥感图象解译过程是对遥感这一“综合 信息”进行层层分解的过程。这个过程是相当复 杂的，它的难度可以从以下几方面加以说明 。 一是，地物波谱特征是复杂的，它是受多种因素 控制的，本身也是因时因地在变化着。 二是，受地形、地域等自然因素影响，遥感图像 中存在“同物异谱”与“异物同谱”现象。 三是，地物的时空属性和地学规律是错综复杂的， 各要素、各类别之间的关系是多种类型的。
河流判读：界线明显、弯曲自然、宽窄不一的条 带状。能判读流向、河宽、流速、桥梁、码头等 附属物。
湖泊的判读：轮廓明显的形状、色调较暗。能判 读其形状、面积。
海域的判读：浅海海域一般为浅蓝色，深海一般 为深蓝色。能清晰地判读出海岸线、潮侵地带、 高潮、低潮位置。
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河漫滩涂
黄土地区弯曲河流
侵蚀海岸
建立解译标志：根据影像特征，即形状、大小、 阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局建 立起影像和实地目标物之间的对应关系。
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预解译：运用相关分析方法，根据解译标志对影 像进行解译，勾绘类型界线，标注地物类别，形 成预解译图。
地面实况调查：在室内预解译的图件不可避免地 存在错误或者难以确定的类型，就需要野外实地 调查与检证。包括地面路线勘察，采集样品(例如 岩石标本，植被样方，土壤剖面，水质分析等等)， 着重解决未知地区的解译成果是否正确。
判读人员对该地区自然与环境的熟悉程度是至关重要的。
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遥感目视解译一般程序
1）明确目的 2）选择、制备图像 3）收集地形图、地图及其它有关资料 4）综合分析、野外踏勘，建立解译标志 5）目视解译（由整体到局部、由易到难、由此及 彼、由由表及里、去伪存真） 6）野外验证 7）校对、检查、成图，综合分析，编写成果报告
航空象片上色调与光照方向的关系
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阴影与建筑物高度
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阴影与建筑物高度
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阴影与峰林高度
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阴影与建筑物高度，阴影与树木高度
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纹理图案
不同植被类型的组合图案
不同类型农田的组合图案
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不同植被类型的纹理特征
茶园
自然生长森林
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梯田-森林-村道
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§3 影响景物特征及其判读的因素
差拉伸、密度分割、伪彩色编码。 色别与色阶分辨能力：人眼能分辨大约50
种左右，借助仪器可以分辨13000多种。
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目视解译的生理与心理基础
遥感图像目视解译是人眼从遥感图像中 识别和发现目标信息的过程，它涉及到目 视者生理与心理等因素。为了更好理解目 视解译过程，需要了解目视解译的生理与 心理基础。
影像上地物的形状是地物的顶部形态。
煤气罐
火山口
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影像上地物的形状是地物的顶部形态
有的目标，如果我 们不熟悉他的真是存在 情况，在影像上将无法 正确判读。
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新月形沙丘
沙丘链
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湖泊
江河与江中洲
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大小
地物影像的（尺寸）大小，不仅能反映地物的一 些数量特征，而且还能据此判断地物的性质。
要正确判定地物的大小，必须了解像片的比例尺。 一般量测像片上影像大小的方法和地形图上相同， 其计算公式如下：L= l • M 式中：L—地物实际尺寸；l—地物的影像尺寸； M—航空像片比例尺分母。
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综合推理法
综合考虑遥感图象多种解译特征，结合生 活常识、分析、推断某种地物。
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地理相关分析法
根据地理环境中各种要素之间的相互依存、 相互制约的关系，借助专业知识，分析推 断某种地理要素性质、类型、状况与分布 的方法。
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水体判读
水强烈吸收红外光，并吸收红光，对蓝绿光反射 较强。在彩红外像片上常呈蓝黑色、蓝灰色。
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传感器分辨力的影响
空间分辨力：传感器瞬时视场内所观察到 地面的大小。
几何分辨力：能分辨出的最小地物的大小。 辐射分辨力：传感器区分两种辐射强度最
小差别的能力。 光谱分辨力 ：光谱探测能力，包括：传感
器总的探测波段的宽度、波段数、各波段 的波长范围和间隔。
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目视能力的影响
空间分辨能力 灰阶分辨能力：大约十几级灰度，通过反
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色调/色彩
色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录， 在黑白影像上表现为灰度，在彩色影像上表现为 色彩。
黑白影像上根据灰度差异划分为一系列等级，称 为灰阶。一般情况下从白到黑划分为256级，也有 分为更多灰度等级的。
彩色影像上人眼能分辨出的彩色在数百种以上， 常用色别、饱和度和明度来描述。
评估，其他灾害的评估。
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Banda Aceh, Indonesia Before the Tsunami (June 23, 2004) 38
During Tsunami
(December 28, 2004)
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信息复合法
利用专题图、地形图与图象复合 等高线对地貌类型、土壤植被有辅助作用 关键是配准
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为了提高解译结果的正确性、可靠性，必须 介入辅助数据、地学知识，进行遥感与地学 综合分析．两者结合不但可扩大地学本身的 视野，促进地学的数量化发展，而且可改善 遥感解译和分类精度，因而被广泛应用。
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§4 目视解译的认知过程
遥感图像知觉形成的客观条件: 遥感图像存在颜色差异 或色调的差异。遥感图像颜色差异或色调的差异达到一 定程度时,目标地物就容易与背景产生对比，形成纹理 和形状。
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影像中的城市道路--街道
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城市街道-桥梁-公园
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高速路-乡村路-铁路 63
高速路-乡村路-铁路 64
山城街道-沅水-大桥
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山区省道-村庄-森林-农田
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§1 遥感图像目视解译原理
目视解译仍为现阶段遥感应用的主要手段。 通过对遥感图像的目视判读，可以获得遥
感应用专题信息. 不同专业领域的科技人员，通过对遥感影
像的目视判读，可获得该专业领域的专题 信息。 遥感自动分类及解译结果，需用目视解译 的方法进行抽样检验。
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Байду номын сангаас视解译的依据和方法
地物电磁波的辐射差异形成目标地物的不同特 征，从而形成以地物光谱特征主要依据的判读 标志。
遥感图像的认知过程： 1. 自下向上的过程
图像信息获取、特征提取、识别证据选取。 2. 自上向下的过程
特征匹配、提出假设、图像辨识
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目视解译的认知过程
遥感图象的目视解译是把解译者的专业知识、区域知识、 遥感知识及经验介入到图象分析中去，根据遥感图象上目 标及周围的影象特征一色调、形状、大小、纹理、图型等 以及影象上目标的空间组合规律等，并通过地物间的相互 关系，经综合推理、分析来识别目标。 从这个意义上讲，由于它充分利用了判读者的知识、经验， 这要比计算机的判断更为高明，因而目视解译是遥感图象 解译最基本的方法，是遥感应用分析必不可少的研究手段。
遥感解译过程是复杂的，它是由许多因素所决定的。 首先，遥感图象所显示的是某一区域特定地理环境的
综合体。遥感提供的是一种综合信息。这种“综合”表现 在两个方面： 一是地理要素的综合。它反映的是地质、地貌、水文、土 壤、植被、社会生态等多种自然、人为要素的综合。这些 因素是密切相关、交织在一起，往往难以区分； 二是遥感信息本身的综合。
第五章 遥感图像目视判读
主要内容
遥感图像目视解译原理 目视判读的标志 影响景物特征及其判读的因素 目标解译的认知过程 目视解译方法 各种图象的判读
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第五章遥感图像目视判读
遥感图象----地物综合信息的载体 目视判读----运用专业知识，通过肉眼观察，
综合分析，逻辑推理和验证把信息提取和 解析出来 获取信息最直接的方法 有利于遥感图像增强处理和信息提取 计算机视觉，人工智能等均在模拟人眼和 大脑工作机制的基础上发展起来的
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§2 判读标志
判读的概念：对遥感图像上的各种特征进 行综合分析、比较、推理和判断，最后提 取感兴趣的信息。
判读标志：地物在图像上的各种特有的表 现形式。可以概括为：形状、大小、色调 （色彩）、阴影、纹理图案等。
卫星遥感的彩色增强处理，可提高目视判 读的可分辨性。
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形状
任何地物都具有一定的几何形状，由于地物各部分反射光 线的强弱不同，在像片上反映出相应的形状。
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平原地区小集镇居民地
平原地区乡村居民地
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南方山区居民地
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道路判读
城市的道路呈条带形状很容易判读。 铁路在航空像片上一般为深灰色调，呈线状延伸，转弯较
平滑均匀。铁路沿线有停车站、水塔等附属建筑，与其它 道路相交时，无论公路或大路一般为垂直交叉通过铁路。 公路与铁路的形状相似，均为线状，但公路转弯较急，曲 率半径小，与乡村大路相交不一定成直角。乡村道路多为 浅灰色或白色的线条，宽窄不一，边缘往往不清晰。乡村 大路，在经过规划的地区，多为直线或折线状，在山区则 多为曲线。农村小路比大路窄，影像常为浅色的细线。
影响地物色调/色彩的因素包括物质结构组成、含 水性、传感器的接收波段、数据获取的季节和时 间等因素。
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不同色调的水体，反映了不同的浑浊度和含泥量
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深绿色调为森林，浅绿色调为农田
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阴影
地物的阴影可分为本身阴影和投落阴影两部分。本身阴影 （简称本影）是地物本身未被阳光直接照射到的阴暗部分 的影像；投落阴影（简称落影）是在地物背光方向上地物 投射到地面的阴影在像片上的构像。
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了解影像的辅助信息：即熟悉获取影像的平台、 遥感器，成像方式，成像日期、季节，所包括的 地区范围，影像的比例尺，空间分辨率，彩色合 成方案等等，了解可解译的程度。
分析已知专业资料：目视解译的最基本方法是从 “已知”到“未知”，所谓“已知”就是已有相 关资料或解译者已掌握的地面实况，将这些地面 实况资料与影像对应分析，以确认二者之间的关 系。
深切河流
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湖泊的影像特征
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高分影像中的岳阳楼与洞庭湖
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中分影像中的岳阳楼与洞庭湖
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低分影像中的岳阳楼与洞庭湖
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低分影像中的岳阳楼与洞庭湖
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低分影像中的鄱阳湖尾部
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植被判读
判读标志为：色调/色彩和纹理结构。 纹理结构：细小地物在影像上构成的组合
图案。地物的性质不同，组合图案也不同， 以此来判读地物群体的性质。 以判读植物群落为主。 植被的判读受季节影响显著。 判读时充分考虑植被的立地条件。
详细解译：根据野外实地调查结果，修正预解译 图中的错误，确定未知类型，细化预解译图，形 成正式的解译原图。
类型转绘与制图：将解译原图上的类型界线转绘 到地理底图上，根据需要，可以对各种类型着色， 进行图面整饰、形成正式的专题地图。
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§5 目视解译方法
直接判读法：根据遥感图象目视判读直接标志，直接确定 目标地物属性和范围。 对比分析法：与该地区已知的资料对比，或与实地对比而 识别地物属性；或通过对遥感图像不同波段、不同时相的 对比分析，识别地物的性质和发展变化规律。 逻辑推理法：根据地学规律，分析地物之间的内在必然分 布规律，由某种地物推断出另一种地物的存在及属性。如 由植被类型可推断出土壤的类型，根据建筑密度可判断人 口规模等。 信息复合法 地理相关分析法
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直接判读法
直接判读标志： 色调、颜色、 大小、形状、 阴影、纹理、 图案等。
对于边界特征 清晰的目标， 可以根据形状、 图形等标志确 定分布范围。
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时相动态对比分析法
利用同一地区不同时间成像的遥感影象加 以对比分析，了解同一目标地物动态变化 的一种方法。
影象上的河流。 利用时相动态对比可以进行洪水淹没损失