遥感基础与应用技术实习指导书2010

教学实习指导书
一、实习目的
《遥感基础与应用技术》课程是土地资源管理专业和资源环境与城乡规划管理专业的核心基础课程之一，是实践性、应用性很强的技术课程，课程实习在教学体系中占有非常重要的地位。

实习目的主要有：巩固与加深理解课堂讲授的理论知识，掌握具体的遥感图像分析解译技术与专业应用方法；能够根据遥感图像，提取土地利用专题信息，进行遥感土地利用制图；能够应用遥感技术开展土地利用现状及动态变化分析解译与应用工作。

二、实习内容
遥感数字图像处理实习是遥感基础与应用技术、地图学等课程教学完成后，安排的一次教学实习，实习内容包括以下几个方面：
(一)遥感图像基本处理，包括图像增强、校正等；
(二)根据土地利用类型及含义，结合实习区域遥感影像特征，建立不同土地
利用类型遥感影像解译标志；
(三)对遥感影像初步解译；
(四)实地考察验证解译结果；
(五)根据验证结果，修改并编制遥感土地利用现状图件；
(六)编写遥感图像分析解译报告。

三、实习时间
实习安排共2周时间，其中：遥感数字图像处理1天，解译标志建立及初步解译3天，野外考察1天，土地利用图件编制3天，报告撰写2天。

四、实习方式和安排
（一）、外业调查
1、外业调查所需知识预习
（1）课本第7、8、10章内容：熟悉目标地物的主要特征；解译标志；解
译的方法、原则、步骤；外业调绘的步骤、方法、要领。

（2）SPOT-5卫星影像特征。

（3）土地利用现状分类国家标准。

表1 土地利用现状分类和编码
2、准备工作
（1）资料与工具准备：遥感影像工作底图、相机、皮尺、大头针、绘图笔、直尺、橡皮、铅笔、记录手簿、GPS等。

（2）调绘的准备：确定调绘面积；绘制调绘接合图；制定调绘计划（区域大小、工作量大小、调绘路线等）
3、解译标志
（1）目标地物的特征主要有：
a)形状：人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界，自然地物具有不规
则的外形和规则的边界。

b)大小：不知道比例尺时，可以比较两个物体的相对大小；已知比例尺的，
可直接算出地物的实际大小和分布规模。

c)阴影：本影：是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。

有助于获
得地物的立体感。

落影：是阳光直接照射物体时，物体投在地面上的影
子在像片上的构像。

d)色调与颜色：是地物波谱在像片上的表现。

在黑白像片上，据地物间色
调的相对差异区分地物。

在彩色像片上据地物不同颜色的差异或色彩深浅的差异来识别地物
e)纹理：通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。

这种细纹或细小
的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。

可揭示地物的细部结构或内部细小的物体。

f)图型：是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。

揭示了不同地物间
的内在联系。

g)位置：指目标地物在空间分布的地点。

h)间接标志：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。

（2）主要土地利用类型的特征（SPOT-5）有：
a)耕地：工分割成的规则或不规则的矩行斑块是影像解译的重要标志。

b)园地：园林的行株距特征明显，且呈点阵式排列。

在平原区，园地多为
规则的长方形、正方形，在丘陵山地则因地势而异。

c)林地：从地域分布的角度讲，原始次生林地一般分布在深山区（中、高
山地），人工林（包括机播造林）多分布在浅山区（低山、丘陵地），防护林多与沙丘地有关。

由于乔木类树干、树冠高、大、立体感强、影像粗糙。

d)牧草地：从地域分布的角度讲，草场草地一般分布在浅山丘陵区，高原
荒漠区。

在内地，其分布多与石质低山有关。

由于草丛对可见光的反射率大于乔木，对红外线的反射率则小于乔木。

所以在全色影像上呈浅色调、在彩红外影像上呈桔红色。

e)居民及工矿用地：城镇建设用地影像反映的主要特征为棋盘格状的纹理
结构；农村居民用地影像特征是规模小而分散，居民点之间有道路相连，在丘陵山区，居民点多沿山谷中的侵蚀堆积阶地分布，由于村庄外围植被较多，故实际面积有所扩大。

f)交通用地：多属于线状地物，影像比较容易区分。

如机场有跑道；铁路
多为灰黑色带状弯曲半径较大，线路平直，并有交叉道、车站等附属建筑物；公路多呈白色或浅色调，转弯处要急一些，农村道路通畅不规则，宽度也不等，干燥时，影像呈白色细带状，雨后含水量大，呈灰色细带状。

g)水域：影像色调较深，而且水越深，色调越黑，河边往往因有白色的沙
地反光能力强，影像成白色。

水渠呈整齐的直线而且色调暗，没有水的干渠道影像呈灰白色。

h)未利用地：一般为石质、土石质的荒山、荒坡等，因缺乏植被覆盖，影
像色调较浅。

（3）解译的原则
a)先图外后图内：是指遥感扫描影像解译时，首先要了解影像图框外
提供的各种信息，包括图像覆盖的区域及其所处的地理位置；影像
比例尺；影像注记等。

了解图外相关信息后，再对影像进行解译。

b)先整体后局部：是指作整体的观察，了解各种地理环境要素在空间
上的联系，综合分析目标地物与周围环境的关系。

c)从已知到未知：是指先从已知实地了解到的信息或者利用影像能够
准确解译的信息，通过和未知影像的位置、光谱特征、逻辑关系等
进行推理或演绎，从而在已知影像解译的基础上最大限度的解译未
知影像。

d)勤对比、多分析：在解译过程中进行多波段、多时相、不同地物的
对比分析（原因在于多光谱扫描影像可以同时获取多个波段的扫描
图像）。

（4）解译的方法
a)直接解译法：使用的直接解译标志有色调、色彩、大小、形状、阴
影、纹理、图案等。

b)对比分析法：利用典型样片或多时相、多光谱的像片和彩色相片，
进行对比分析解译。

通过与典型样片图像的分析对比，得到新的启
发，而使不易理解的地物得到正确的解译结果。

c)综合解译法：利用间接解译标志作出类比推理，依据地物之间的相
关性和依存关系作出综合分析和解译。

或者结合生活常识，分析、
推断某种目标地物。

d)历史比较法：做动态研究是最好的方法。

采用不同时期的影像，作
不同时期的历史比较，得出土地利用类型随时间变化的数据。

4、实地调查
（1）影像定向、定位：使图像方向与实地方向一致。

a)参照地图或用GPS测得；
b)参照影像找特殊地物如：道路、河流、村庄等
c)找出所站位置在影像上的准确对应位置。

（2）调绘要领
a)方向正、站位好：站立点选择易于解译辨认、便于观察地势较高、
明显地物点或特征地物点
b)辨清、绘准：边走、边对照、边量注和询问、边上图、边记录；
c)边看、边判：远近不同、明显与隐蔽的地物；
d)及时弄清疑难、多问：地理名称要问清、问准，各种数字注记资料
要实地量测和量准，反复核实，准确无误。

（3）权属调查
a)境界包括国界及各级行政区划界线。

土地权属界包括村队、地、厂
矿、机关团体、部队、学校、企事业单位的土地所有权界和使用权
界。

b)调查区的各级行政界线和村的土地权局界线(包括插花地和飞地)，
无论是同期调查，还是不同期调查，均应出相邻单位共同签署确认。

若以线状地物为界，应明确线状地物的归属关系，标明注记。

c)在调查区，调查人员与相邻双方委派指界人员必须同时到现场指界
及标绘，双方同指一界，为无争议界线；如双方所指界线不同，则
两界之间的土地为争以土地，各方自认的界线同时在图上标清。

d)没有争议的按规定格式填写土地权属界线认可书，有争议土地权属
界线要填写土地权属争议原由书，按《土地管理法》处理。

e)铁路、公路、水利、工矿等企事业单位具有法律效力权属界线证明
文件的，应按文件确定的界线量算面积。

f)权属拐点要在图上刺点、编号，并在记录手簿上注明各点所在位置，
包括相对位置（以固定点为参考）。

g)不同级别界线有不同的表示方法，要参照国家标准上图。

图1 境界、权属界线图例
（4）线状地物调查
a)线状地物指北方宽度大于2米的河流、铁路、公路、林带，固定农
村道路、沟、渠、田坎、管道用地等。

线状地物调查时应实地量取
宽度。

b)线状地物宽大于图上5mm，用双线依比例尺按图斑调查。

c)线状地物宽度小于图上5mm的，按图示用相应单线符号不依比例调
查。

在实地线状地物宽度均匀处量测其宽度到0.1m，并在实地测量
宽度相应工作底图位置打点标记量测点，在旁边标注线状地物宽度；
当线状地物宽度变化大于20%时，分别量测线状地物宽度，并在实
地变化相应工作底图位置，垂直线状地物绘一条短实线，分隔宽度
不同的线状地物。

d)线状地物与境界线、权属界线重合时，线状地物位置标绘在准确位
置上。

e)两条（含）以上线状地物并行时依河流、铁路、高速公路、国道、
干渠、县（含）以上公路、农村道路、沟渠、林带、管道等为主次
顺序，主要线状地物标绘在准确位置，并为图斑界线，次要线状地
物按准确位置或离主要线状地物0.2mm标绘。

f)为读图方便，在调查过程中，只对线状地物的权属性质、地类编号、
线状地物宽度进行编码。

图2 线状地物图例
g)线状地物实地量测宽度示意图：
河流
铁路（公路、农村道路）
行树
行树行树沟（渠）
铁路（公路、农村道路）与不以排涝为主要用途的道沟并行
线状地物相互并行
图3 线状地物宽度量测方法示意图
（5）地类图斑调查
a)针对农业结构调整中耕地调整为园地或者林地的、经过查找农业结
构调整资料或实地询问后，把这部分作为可调整地类进行处理，并
填写更新调查记录手簿；
b)城市、建制镇、农村居民点、独立工矿等外围的闭合界线形成的地
块为图斑。

其图斑内部的土地权属和土地分类不调查。

c)凡被境界、土地权属界、线状地物、地类界、等分割而成的封闭地
块为一个图斑。

不同权属界以地类界划分。

当地类界线与境界线或
土地权属界线或线状地物重合时可不表示，以境界线或土地权属界
线或线状地物代替。

d)调查过程中，为读图方便，图斑以村或村民小组为单位，只对权属
性质、分类编号、图斑编号、耕地坡度分级进行编码。

图4 主要土地利用类型图例
（6）零星地类调查
a)零星地类指小于最小上图标准的图斑。

b)零星地类调查要实地量取面积，并在图斑中相应位置中打点注记，
在记录手簿中进行记录。

（7）耕地坡度计算
a)耕地坡度的计算方法之一是采用地形图中的坡度尺量取，或者直接
利用已生成的数字高程模型计算。

根据地形图上等高线或DEM数
据量算耕地坡度，并记录在土地利用更新调查记录手簿上。

（8）新增地物补测
a)极坐标法
极坐标法属于方位与距离交会法。

如图5所示，在已知点A上安置仪器，以已知点B为定向点，采取方向观测法观测至各界址点的方向，从而求得各方向与定向点方向的夹角β1，用测距仪或钢卷尺测量测站点A至各界址点J i的距离S i，则界址点的坐标可按式计算：
图5 极坐标法示意图
极坐标法至少要有一个定向点，为了检核，亦可用两个或多个已知点定向。

若用一个已知点定向时，可取已测定的较远的明显界址点作检核，或在相邻测站重复测定若干界址点检核。

极坐标法的方位与距离重合，精度较高。

由于电子速测仪的广泛使用，极坐标法能直接测定界址点的方位角、边长、坐标，可实现从外业到内业的自动化数值处理，速度较快；极坐标法与其他定点方法相比，不受地形乃至场地的影响，应用很广泛。

其缺点是对于老城区、商业密集区、街坊内部的隐蔽界址点，效率低，成本高。

适应于规划整齐，通视良好的大面积界址点测定，是目前城镇地籍调查解析界址点测定的主要技术方法。

b)截距法
截距法属线性测量法，是界址点坐标测定的技术方法之一。

如图6所示，A、B、P1、P2四点在一条直线上，A、B两点坐标已由极坐标法或其它定点方法测定，S1、S2的距离实地丈量，则P1、P2点的坐标按下列公式计算：截距法的优点是设备简单，易于操作，精度很高。

但该法受地形限制，要求已知点的连线必须通视。

仅适应于规则建筑物外侧呈线状排列的界址点的测定。

截距法是解析界址点测定的重要辅助方法。

图6 截距法示意图
c)距离交会法
如图7所示，A、B为已知点或已测界址点，用测距仪或钢卷尺丈量已知点A、B到未知点P的距离S AP、S BP，便可计算P点坐标。

图7 距离交会法示意图
d)直角坐标法
直角坐标法亦称正交法，它是借助于两控制点的连线或从一已知点出发并具有已知方位的直线和较短的支距测求界址点。

如图8，A、B为两已知点，P为
指向为横轴Y′，即建立一待定点，以方位αAB指向为纵轴X′，方位αAB+
π/2
个相对直角坐标系。

勘丈P到纵轴的垂距h以及B点到垂足Q的距离g，以相对坐标值（g,h）解算界址点P的坐标：
图8 直角坐标法示意图
直角坐标法是两次方位与距离交会的组合，施测简单，易懂易做，垂足点的精度不受地界和建筑物离测线相对位置的影响，精度较高。

其缺点是目标点到垂足的距离受获取的垂足点位置精度的限制。

在大量的界址点测量中，它仅仅是对极坐标法的补充。

（9）整饰
a)主要地物和单位名称（对照影像和地图查找）；
b)坐标位置（已经有坐标）；
c)图名、图例、比例尺、坐标系、高程基准、制图人、制图时间等。

五、考核内容与方式
实习考核内容包括四个方面：
（一）解译标志及说明；
（二）解译的土地利用现状图（以学号+名字命名，包括矢量格式与JPG格式）；
（三）分析解译报告；
（四）出勤考核与工作态度评价。

六、实习注意事项
（一）爱护仪器设备，保持实习环境安静、整洁，每天实习结束，班委派人打扫实验室；
（二）遵守有关知识产权保护法规和数据资料使用许可协议，未经指导教师批准，不得私自拷贝数据和相关资料；
（三）实习期间，严禁无故缺席，请假必须由实习指导教师批准。