2019最新《遥感技术与应用原理》第5章 遥感图像的目视解译与制图体育

• 遥感图像计算机解译：以计算机系统 为支撑环境，利用模式识别技术与人 工智能技术相结合，根据遥感图像中 目标地物的各种影像特征，结合专家 知识库中目标地物的解译经验和成像 规律等知识进行分析和推理，实现对 遥感图像的理解，完成对遥感图像的 解译。
• 二者的关系：
目视判读是遥感图象应用最基本、
最传统的方法，是遥感图象计算机解译 发展的基础和起始点。
• 位置：地物分布的地点。地理位置和相对位置。指 地物所处的环境部位,各种地物都有特定的环境部位 ,因而它是判断地物属性的重要标志。例如某些植物 专门生长在沼泽地、沙地和戈壁上。
• 布局：物体间的空间配置。物体间一定的位置关 系和排列方式，形成了很多天然和人工目标特点。 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。
• 所谓地理区域知识、指区域特点、人文自 然景观等。每个区域均有其独特的区域特 征，即地域性，它影响到图像上的图型结 构等。因而，图像解译时，解译者对这一 地区的了解是相当重要的。它能帮助直接 识别、认识地物或现象。
• 对于遥感系统知识是基本的，解译者必 须了解每张图像是怎样生成的；不同的遥 感器是如何描述景观特征的，它采用了何 种电磁波谱段，具有多大的分辨率，用什 么方式记录图像，以及这些因素是如何影 响图像，怎样从影像中得到有用信息等。
读物体性质或高度。
4. 形状：目标地物在 遥感图像上呈现的外部轮廓。 5. 纹理：也叫内部结构，指遥：指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。
7. 位置：指目标地物分布的地点。 8. 图形：目标地物有规律的排列而成的图形结构。 9. 相关布局：多个目标地物之间的空间配置关系。
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人们在日常生活中，看报、看杂志、看电视
等，多已具备解译图像的基本经验。如识别明暗
的复杂差异，区别图像的不同结构，识别大小关
系、复杂的形状与特征等。这是人们所固有的图 像分析能力。
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但是，遥感图像解译与我们日常的观察习惯
有点不同。一是遥感图像通常为顶视．而不同于
乎日里的透视；二是遥感图像常用可见光以外的
观察方法正确：需要进行宏观观察的地方尽量采用 卫星图像, 需要细部观察的地方尽量采用具有细部 影像的航空像片 , 以解决图像上“见而不识”的问 题；
尊重图像的客观实际：图像解详标志虽然具有地域性和 可变性, 但图像解译标志间的相关性却是存在的 , 因此， 应依据影像特征作解译；
解译耐心认真：不能单纯依据图像上几种解译标志草率 下结论, 而应该耐心认真地观察图像上各种微小变异；
直接解译标志
• 色调(Tone) • 颜色(Color) • 阴影(Shadow) • 纹理(Texture) • 形状(Shape) • 大小(Size) • 位置(Site) • 图型（样式）(Pattern) • 布局(Association)
1. 色调：全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（也叫灰度） 2. 颜色：是彩色图像中目标地物识别的基本标志。 3. 阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子。据此可判
纹理：遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的 影像结构。即地物影像轮廓内的色调变化的空间布局和 频率。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。
间接解译标志
指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的 各种特征，借助它可推断与某地物属性相关的其 他现象。 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。 • 目标地物与其相关指示特征 • 地物及与环境的关系 • 目标地物与成像时间的关系
• 所谓专业知识，指需要熟悉所解译的学科及相关 学科的知识。包括对地物成因联系、空间分布规 律、时相变化以及地物与其他环境要素间的联系 等知识。比如遥感地质找矿，首先需具备地层、 构造、蚀变带等与找矿直接相关的地质知识和经 验。此外、由于图像记录的是多种信息的综合， 且往往有意义的地质现象被植被、土壤所覆盖， 因而还需要了解植物、土壤等相关知识，并能将 这些知识有机地联系起来。可见，图像解译人员 需要具备应用学科之间较综合的知识。
电磁波谱段，面大多数我们所熟悉的特征在可见 光内外谱段，可以表现得十分不同；三是遥感图 像常以一种不熟悉或变化的比例和分辨率描述地 球表面。
遥感图像解译分为两种： • 目视解译 • 遥感图像计算机解译
• 目视解译：指专业人员通过直 接观察或借助判读仪器在遥感 图像上获取特定目标地物信息 的过程。
可见光黑白全色像片
黑白红外影像
彩色影像
彩色红外像片：
热红外图像判读
• 原理 热红外影像的成像原理不同于可见光和近 红外像片。热红外像片记录了地物发射热红外线 的强度。夜间的热红外影像，不受太阳辐射的干 扰，是地面物体热辐射的特征。这种影像上的色 调差异主要取决于地物的温度和发射本领。由于 各种地物热辐射能量不同，因而在影像上显示出 不同的形状和图型特征，从而可从影像上识别各 种不同的地物。
成像过程
成像方式、探测波段 投影方式、时空因素
目视解译
增强处理、信息提取 逻辑推理、对比分析
遥感图象
大小形状、色调灰阶 畸变失真、成图比例
地表景观
空间结构、时间特点 化学组分、物理属性
遥感图像目标地物识别特征——解译标志
遥感图像上那些能够作为识别、分 析、判断景观地物的影象识别特征
直接解译标志 间接解译标志
• 特点
• 判读热红外影像时，关键是要准确地区分出影像色调 的差异。影像正片上，深色调代表地物热辐射能力弱， 浅色调代表地物热辐射能力强。各种地物热辐射状况 的不同，在影像上形成了深浅不同的色调。
• 在热红外影像上，地物影像所构成物体热分布形状一 般不是地物的真实形状，除非物体表面热辐射能力处 处相等，但高温地物的热扩散可导致物体形状扩大变 形。同理，当高温物体与背景具有明显热辐射差异时， 即使是很小的物体，也能够在热红外像片上表现出来。 这是由于高温物体向外辐射的能量强，因此在影像中 的大小往往比实际尺寸要大。
总体观察：从整体到局部对遥感图像进行观察；
综合分析：应用航空和卫星图像、地形图及数理统 计等综合手段,参考前人调查资料, 结合地面实况调 查和地学相关分析法进行图像解译标志的综合, 达 到去粗取精、去伪存真的目的；
对比分析：采用不同平台、不同比例尺、不同时相、 不同太阳高度角以及不同波段或不同方式组合的图 像进行对比研究；
第五章 遥感图像目视解译与制图
遥感影像
解译结果
• 第一节 遥感图像目视解译原理 • 第二节 遥感图像目视解译过程 • 第三节 遥感制图
• 遥感图像是地物电磁波潜特征的实时记录。人 们可以根据记录在图像上的影像特征——它包含 着地物的光谱特征、空间特征、时间特征等，来 推断地物的电磁波谱性质。不同地物，这些特征 和性质不同，在图像上的表现不一， 因而可根据 它们的变化和差异来识别和区分不同的地物。
进行地质构造分析，可以把水系形态、地貌类型作为间接标志； 城市人口判读，将建筑物密度、楼层数、商业网点作为间接标志；
水系可作为地质地貌解译的间接标志
辐射型水系 (火山附近)
向心型水系 (盆地)
长方格子状 水系(断层)
1.2 遥感图像目视解译的认知过程
遥感图像知觉形成的条件：存在颜色或色调的 差异，并且这种差异能为叛读者视觉所感受，才有 可能将目标地物与背景区别开。
• 2.1 遥感影像解译种类 • 2.2 目视解译方法 • 2.3 遥感影像解译的基本步骤
2.1 遥感影像解译种类
• 可见光黑白像片和黑白红外像片解译 • 彩色像片与彩红外像片解译 • 热红外像片的解译 • 微波影像的解译
色调:地面温度的构像. 形状:被探测地物与背景温度差异形成”热分布”形状. 大小:地物的形状和热辐射特性影响影象的尺寸. 阴影:目标地物与背景之间的辐射差异造成阴影
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计算机分类时，诸如训练场地的
确定、样本的选择等都不同程度地需要
目视判读为基础。
1.1 影像目标地物的解译特征 1.2 遥感图像目视解译的认知过程 1.3 遥感图像目视解译的一般原则
目视解译是遥感成像的逆过程
地表景观
空间结构、时间特点 化学组分、物理属性
遥感图象
大小形状、色调灰阶 畸变失真、成图比例
• 遥感图像的解译是通过遥感图像所提供的各种 识别目标的特征信息进行分析、推理与判断，最 终达到识别目标或现象的目的。
但是，图像上所提供的这些信息并非盲 接地呈现在我们的面前，而是通过图像上 复杂形式的色调、结构及它们的变化表现 出来，为了解译这些信息，我们必须具备 图像解译方面的背景知识。这就是专业知 识、地理区域知识、遥感系统知识。
通常采用图像增强技术来扩大地物之间的对比度差 异。
1.2 遥感图像目视解译的认知过程
（1）自下向上过程 识别证据选取 特征提取 图像信息获取
（2）自上向下过程 特征匹配 提出假设 图像辨识
1.3 遥感图像目视解译的一般原则
总体观察 综合分析 对比分析 观察方法正确 尊重影象客观实际 解译图象耐心认真 有价值的地方重点分析
先易后难是指易识别的地物先确认, 然后根据客观规 律和影像特征不断地进行解译实践, 逐渐积累解译经 验, 取得解译标志，克服各种解译困难的过程。
遥感图像目视解译的一般顺序