遥感图像解译
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遥感数字图像计算机解译
遥感数字图像计算机解译引言遥感技术是利用航空器、卫星等远离目标的载体获得目标的信息，并通过计算机对图像进行解析与处理的一种技术。
遥感数字图像计算机解译是对遥感数字图像进行分析、解释和提取有用信息的过程，广泛应用于地质勘探、环境监测、农业资源管理等领域。
本文将介绍遥感数字图像计算机解译的基本原理和方法。
一、遥感数字图像计算机解译的基本原理遥感数字图像计算机解译的基本原理是将遥感图像与相应的地学知识模型相结合，通过计算机进行图像处理和分析，最终得到目标物体或地物的相关信息。
其主要步骤包括数据预处理、图像增强、特征提取和分类识别等。
1. 数据预处理数据预处理是遥感数字图像解译的第一步。
这一步骤主要包括辐射校正、大气校正和几何校正等操作。
辐射校正是根据遥感图像的辐射亮度值来计算实际反射率，消除辐射因素的影响。
大气校正是根据大气光传输模型对遥感图像进行校正，消除大气散射的影响。
几何校正则是将遥感图像进行几何变换，去除图像的旋转、平移和拉伸等误差。
2. 图像增强图像增强是遥感图像解译的关键步骤，其目的是增强图像的对比度、清晰度和细节等特征，以便更好地提取目标信息。
常用的图像增强方法包括直方图均衡化、空间域增强、频域滤波等。
3. 特征提取特征提取是遥感图像解译的核心步骤，其目的是从图像中提取出与目标物体或地物相关的特征信息。
特征可以包括颜色、纹理、形状等。
常用的特征提取方法包括基于像素值的特征提取、基于频域变换的特征提取以及基于机器学习的特征提取等。
4. 分类识别分类识别是遥感图像解译的最终目标，其目的是将图像中的像素进行分类，将不同的地物或目标物体分别识别出来。
常用的分类识别方法包括像元分类、目标检测和物体识别等。
二、遥感数字图像计算机解译的应用遥感数字图像计算机解译在地质勘探、环境监测、农业资源管理等领域具有重要应用价值。
1. 地质勘探遥感数字图像计算机解译在地质勘探中可以帮助勘探人员对地质构造、地质体和矿产资源进行分析和解释。
遥感图像目视解译与制图
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，影响到图像上的 图形结构等。因而解译者对这一地区的了解相当重要， 能帮助直接识别、认识地物或现象。如陕北的窑洞、呼 伦贝尔大草原上的蒙古包等。
遥感图像解译与我们日常的观察习惯有三点 不同：
遥感图像通常为顶视，不同于平日里的透视；
一、目标地物的特征
色
色调 颜色
反映了影像的物理性质，是地物电磁波能量的记录。
阴影 地物三维空间特征在遥感影像色调上的反映。
大小 形状 形 纹理结构 是色调、颜色的空间排列，反映了影像的
几何性质和空间关系 图形格式 影像的图形结构特征
位 空间位置 相关布局（组合）
遥感图像解译标志，又称为“图像解译要素”，指那些 能帮助辨认某一目标物及其性质的影像特征。
遥感系统知识是基本：解译者必须了解每张图像 是怎样生成的；不同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，以及这些因素如何影 响图像，怎样从影像中得到有用信息等。
专业知识：需要熟悉所解译的学科及其相关学科的知识。 包括对地物成因联系、空间分布规律、时相变化以及地 物与其它环境要素间的联系等知识。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、图像所覆盖，因而还需了解植物、土壤等相关知识， 并能将这些知识有机地联系起来。因而解译人员必须具 备应用学科之间较综合的知识。
大小 色调 色彩 阴影
标 间接解译标志：凡是通过与某地物有内在联系的一 地貌
志 些现象在影像上反映出来的特征，间接判断目标物 水系
及其性质的标志。
植被
人类活动痕迹
划分是相对的。比如：植物的影像特征对植被是直 接解译标志，而对岩性解译而言，则成为间接解译标志。
遥感图像解译与我们日常的观察习惯有三点 不同：
遥感图像通常为顶视，不同于平日里的透视；
一、目标地物的特征
色
色调 颜色
反映了影像的物理性质，是地物电磁波能量的记录。
阴影 地物三维空间特征在遥感影像色调上的反映。
大小 形状 形 纹理结构 是色调、颜色的空间排列，反映了影像的
几何性质和空间关系 图形格式 影像的图形结构特征
位 空间位置 相关布局（组合）
遥感图像解译标志，又称为“图像解译要素”，指那些 能帮助辨认某一目标物及其性质的影像特征。
遥感系统知识是基本：解译者必须了解每张图像 是怎样生成的；不同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，以及这些因素如何影 响图像，怎样从影像中得到有用信息等。
专业知识：需要熟悉所解译的学科及其相关学科的知识。 包括对地物成因联系、空间分布规律、时相变化以及地 物与其它环境要素间的联系等知识。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、图像所覆盖，因而还需了解植物、土壤等相关知识， 并能将这些知识有机地联系起来。因而解译人员必须具 备应用学科之间较综合的知识。
大小 色调 色彩 阴影
标 间接解译标志：凡是通过与某地物有内在联系的一 地貌
志 些现象在影像上反映出来的特征，间接判断目标物 水系
及其性质的标志。
植被
人类活动痕迹
划分是相对的。比如：植物的影像特征对植被是直 接解译标志，而对岩性解译而言，则成为间接解译标志。
第七章遥感数字图像计算机解译ppt课件
➢采用距离衡量相似度 时，距离越小相似度 越大。 ➢采用相关系数衡量相 似度时，相关程度越 大，相似度越大。
2
二、分类方法
非监督分类（ Unsupervised classification ）： 是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件 下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相 似度的大小进行归类合并（即相似度的像元归为 一类85%，模板需要要重建。
35
三、图像分类中的有关问题
1、未充分利用遥感图像提供的多种信息 只考虑多光谱特征，没有利用到地物空间关系、
图像中提供的形状和空间位置特征等方面的信 息。 统计模式识别以像素为识别的基本单元,未能利 用图像中提供的形状和空间位置特征,其本质是 地物光谱特征分类
（3）多级切割分类法 （4）特征曲线窗口分类法
监督分类的一般步骤
采集训练样本 建立模板 评价模板 初步分类 检验分类
分类后处理 分类特征统计
训练样本选择：
取决于用户对研究区及类别的了解程度。
1）矢量多边形：使用矢量图层；自定义AOI多边形； 2）标志种子象素：利用AOI工具，用十字光标标出 一个象元作为种子象素（seed pixel）代表训练样本， 其相邻象素根据用户指定参数进行比较，直到没有 相邻象元满足要求，这些相似元素通过栅矢转换成 为感兴趣区域。
46
小波分析
小波理论起源于信号处理。由于探测精度的限
制．一般的信号都是离散的，通过分析认为信号是由多
个小波组成的，这些小波代表着不同的频率持征。小波
函数平移、组合形成了小波函数库，通过小波函数库中
区间的变化可以对某些感兴趣的频率特征局部放大，因
此．小波函数被称为数学显微镜。
47
小波分析
小波分析方法的基本思想就是将图像进行多分辨率 分解．分解成不同空间、不同频率的子图像、然后再对子 图像进行系数编码。基于小波分析的图像压缩实质上是对 分解系数进行量化的压缩。
2
二、分类方法
非监督分类（ Unsupervised classification ）： 是在没有先验类别（训练场地）作为样本的条件 下，即事先不知道类别特征，主要根据像元间相 似度的大小进行归类合并（即相似度的像元归为 一类85%，模板需要要重建。
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三、图像分类中的有关问题
1、未充分利用遥感图像提供的多种信息 只考虑多光谱特征，没有利用到地物空间关系、
图像中提供的形状和空间位置特征等方面的信 息。 统计模式识别以像素为识别的基本单元,未能利 用图像中提供的形状和空间位置特征,其本质是 地物光谱特征分类
（3）多级切割分类法 （4）特征曲线窗口分类法
监督分类的一般步骤
采集训练样本 建立模板 评价模板 初步分类 检验分类
分类后处理 分类特征统计
训练样本选择：
取决于用户对研究区及类别的了解程度。
1）矢量多边形：使用矢量图层；自定义AOI多边形； 2）标志种子象素：利用AOI工具，用十字光标标出 一个象元作为种子象素（seed pixel）代表训练样本， 其相邻象素根据用户指定参数进行比较，直到没有 相邻象元满足要求，这些相似元素通过栅矢转换成 为感兴趣区域。
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小波分析
小波理论起源于信号处理。由于探测精度的限
制．一般的信号都是离散的，通过分析认为信号是由多
个小波组成的，这些小波代表着不同的频率持征。小波
函数平移、组合形成了小波函数库，通过小波函数库中
区间的变化可以对某些感兴趣的频率特征局部放大，因
此．小波函数被称为数学显微镜。
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小波分析
小波分析方法的基本思想就是将图像进行多分辨率 分解．分解成不同空间、不同频率的子图像、然后再对子 图像进行系数编码。基于小波分析的图像压缩实质上是对 分解系数进行量化的压缩。
遥感第5章--遥感图像目视解译与制图
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花 都 3 千 比 例 尺 航 片
§5.2 遥感图像目视解译基础
5.2.3 遥感图像目视解译的物理基础
❖ 电磁辐射规律、电磁波谱及常用的电磁波段（回顾） ❖ 几种典型地物的反射光谱特征：植被、土壤、水体、岩石 ❖ 常见的卫星平台上的传感器的波谱设置和光谱效应：
☆气象卫星系列：NOAA系列和中国FY系列 ☆陆地卫星系列：（重点）
§5.2 遥感图像目视解译基础
5.2.6 微波影像的判读
☆ 雷达遥感的信息特征（看书p163~170） (1) 雷达影像的色调差异主要取决于回波的强弱 (2) 一般来说,距离近的物体回波强,距离远的物体回波较弱 (3) 金属物体往往都有较强的回波 (4) 平行于航向的物体回波较强 (5) 受地形起伏的影响,雷达波不能到达之处,形成雷达阴影 (6) 受天线角度影响,地面镜面目标无回波 (7) 在雷达影像上,线状地物一般比较清晰 (8) 雷达影像的立体感较强
❖ 直接和间接解译标志是相对的，有时一个解译标志对甲 物体是直接解译标志，对乙物体是间接解译标志。间接 解译标志因地域和专业而异。
§5.2 遥感图像目视解译基础
5.2.2 目视解译方法
❖ 直接判读法：依据判读标志直接识别地物属性。如赛马场,水体 ❖ 对比分析法：与该地区已知的资料或与实地对比，或通过对遥感
§5.2 遥感图像目视解译基础
5.2.5 遥感扫描影像的解译判读
卫星遥感以多波段为主，判读前先进行彩色增强处理， 提高目视判读的分辨率。
高分辨率的卫星遥感图像彩色合成后，与航空像片的判 读方法类似。如IKONOS，QuickBird。
光谱特性：由于地物组成成分、结构、理化性质的差异， 导致不同的地物对电磁波的反射存在着差异，并且致使 地物的热辐射性质也不完全相同。同一地物在不同的波 谱段，其反射的电磁波与热辐射也有差异。反映在图像 上为：相同地物在不同波谱段图像上色调会不同。这叫 做地物的光谱效应。判读之前要熟悉地物的光谱特性。
遥感导论第五章 遥感图像的目视解译与制图
41
遥感原理
热红外图像解译—城区昼夜变化
白天
黎明前
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遥感原理
热红外像片解译
反映工业热流的热红外图像1 1：排污口 2：江叉口 3：热流扩散异常 4：江水流向 5：船舶 在潮汐息流期间，热流受潮汐的影响很小， 在江中自由扩散，影响范围较大
43Βιβλιοθήκη 遥感原理热红外像片解译
反映工业热流的热红外图像2 1：排污口 2：江叉口 3：热流扩散异常 4：江水流向 5：船舶 热流在江中的扩散方向反映涨潮方向
25
遥感原理
直接判读标志
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。 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，可直接算出地物的实际大小和分布规模。 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。 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。 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。 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。 位置：指目标地物在空间分布的地点。 26
遥感图像目视解译的一般顺序
从已知到未知、先易后难、先山区后平 原、先地表后深部、先整体后局部、先 宏观后微观、先图形后线形
22
遥感原理
一．
二． 三． 四．
遥感摄影像片的判读 遥感扫描影象的判读 微波影象的判读 目视解译方法与基本步骤
遥感图像解译
遥感图像解译1 遥感图像解译的一般要求(1) 遥感图像解译主要适用于前期论证阶段和初步勘察阶段。
解译工作应先于水文地质测绘，并贯穿其整个过程，以提供编写设计、布置水文地质观测路线的依据，达到减少水文地质测绘工作量，提高工作精度的目的。
(2) 一般使用的遥感图像为卫星图像和航空相片，必要时，在卫星图像和航空相片解译的基础上提出课题，进行红外扫描或其他专门遥感飞行，获得相应的遥感图像。
(3) 通过遥感图像解译，应提交与测绘比例尺相同的遥感图像水文地质解译图及文字说明。
根据需要，可分别编制地貌、地质构造解译图、相片镶嵌图和典型像片图等。
(4) 通过遥感图像解译，能够解决或基本能够解决某地区的水文地质问题，对该地区可不作或少作水文地质测绘工作，以减少野外工作量。
2 遥感图像解译的基本要求(1) 进行相片质量鉴定。
在搜集和分析已有资料(包括不同地质体的光谱特征资料)和野外踏勘调查的基础上，建立地质、水文地质直接和间接解译标志。
(2) 应选用不同时间、不同波段、不同比例尺卫星图像进行水文地质对比解译。
图像比例尺可根据卫星图像质量放大到1:50万至1:25万。
(3) 使用的航空相片比例尺，尽量接近水文地质测绘比例尺，一般不宜小于1:5万。
(4) 为发挥卫星图像视域范围大、反映构造轮廓清楚的客观效果和航空相片局部细节详细的长处，卫星图像和航空相片最好结合使用。
但在进行区域地质、水文地质解译时，卫星图像也可单独使用。
(5) 遥感图像解译一般采用目视解译和航空立体镜的光学机械解译，尽可能采用假彩色合成为主的电子光学解译和计算机图像处理，以提高解译水平。
(6) 遥感图像解译应结合已有的地面地质、物探、钻探等资料进行。
(7) 单张相片及镶嵌图的解译结果，可采用徒手或仪器转绘到与测绘比例尺相应的地形底图上，统一编绘成解译成果图。
3 遥感图像主要解译内容(1) 划分主要地貌单元，判定地貌形态、成因类型及地貌形态与地质构造、地层岩性、地下水分布的关系；(2) 地质构造基本轮廓、新构造形迹、裸露及隐伏的线性构造位置；(3) 各种岩溶形态和成因类型；(4) 解译各种水文地质现象，判定泉点、泉群、地下水溢出带和地表水渗失带位置，圈定地表水体的范围，分析水系发育特征；(5) 古河道、浅层淡水的分布范围；(6) 分析地下水补给、径流、排泄等区域水文地质条件。
第五章遥感图像目视解译原理
(1) 可见光黑白像片和黑白红外像片解译
可见光黑白像片和黑白红外像片上，目标地物的形状和 色调是识别地物的主要标志。由于人类习惯在可见光条 件下观察地物，因此，可见光黑白像片上各种地物比较 容易识别。黑白像片识别与解译的规律是：可见光范围 内反射率高的地物，在航空像片（正片）上呈现淡白色 调，反射率低的地物，在像片上呈现暗灰色调，如水泥 路面呈现灰白色，而湖泊中的水体呈现深暗色。加上可 见光黑白像片多数为大比例尺像片，地物形状特征明显， 形状特征与色调特征等多种解译标志综合使用，可以提 高目标地物的正确识别率。
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；
重点分析：有重要意义的地段 , 要抽取若干典型区进行 详细的测量调查 , 达到“从点到面”及印证解译结果的 目的。
遥感图像目视解译原理
4、遥感图像目视解译的一般顺序
• 从已知到未知、先易后难、先山区后 平原、先地表后深部、先整体后局部、 先宏观后微观、先图形后线形
北京故 宫博物 院与护 城河之 间的色 调差异
(5)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。
真彩色图像上地物颜色能够真实反映实际地物颜色 特征，这符合人的认知习惯。同一景多光谱扫描图 像的相同地物，不同波段组合可以有不同的颜色， 目视判读前需要了解图像采用哪些波段合成，每个 波段分别被赋予何种颜色。
例如, 由于山区基岩裸露, 影像清晰 , 而平原地区平 坦, 影像较为模糊 , 所以前者容易辨识, 后者就比较 困难，况且山区与平原在构造上总有这样那样的牵 连,因此，一方面在解译上可以借鉴, 另一方面又可 用“延续性分析”不断扩展。至于圆形构造、线形 构造 , 在一般情况下, 两者都易于发现。
可见光黑白像片和黑白红外像片上，目标地物的形状和 色调是识别地物的主要标志。由于人类习惯在可见光条 件下观察地物，因此，可见光黑白像片上各种地物比较 容易识别。黑白像片识别与解译的规律是：可见光范围 内反射率高的地物，在航空像片（正片）上呈现淡白色 调，反射率低的地物，在像片上呈现暗灰色调，如水泥 路面呈现灰白色，而湖泊中的水体呈现深暗色。加上可 见光黑白像片多数为大比例尺像片，地物形状特征明显， 形状特征与色调特征等多种解译标志综合使用，可以提 高目标地物的正确识别率。
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；
重点分析：有重要意义的地段 , 要抽取若干典型区进行 详细的测量调查 , 达到“从点到面”及印证解译结果的 目的。
遥感图像目视解译原理
4、遥感图像目视解译的一般顺序
• 从已知到未知、先易后难、先山区后 平原、先地表后深部、先整体后局部、 先宏观后微观、先图形后线形
北京故 宫博物 院与护 城河之 间的色 调差异
(5)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。
真彩色图像上地物颜色能够真实反映实际地物颜色 特征，这符合人的认知习惯。同一景多光谱扫描图 像的相同地物，不同波段组合可以有不同的颜色， 目视判读前需要了解图像采用哪些波段合成，每个 波段分别被赋予何种颜色。
例如, 由于山区基岩裸露, 影像清晰 , 而平原地区平 坦, 影像较为模糊 , 所以前者容易辨识, 后者就比较 困难，况且山区与平原在构造上总有这样那样的牵 连,因此，一方面在解译上可以借鉴, 另一方面又可 用“延续性分析”不断扩展。至于圆形构造、线形 构造 , 在一般情况下, 两者都易于发现。
(遥感技术课件)第五章 遥感图像解译
8、遥感影像地图制作与印刷
数字图像与数据底图、符号注记图层、图面配置数 字图层精确配准。最大误差不得大于1个像元。
第二节 遥感数字图像计算机解译
一、概述
✓遥感图像计算机分类的依据是遥感图像像素的相似 度。常使用距离和相关系数来衡量相似度。
➢采用距离衡量相似度时，距离越小相似度越大。 ➢采用相关系数衡量相似度时，相关程度越大，相似度越大。
2、地理基础底图的选取与数字化
底图数字化前的准备工作： 图面质量检查：地图变形情况、图面的清晰程度； 按类别进行分要素标描，以免漏掉要素。 多幅相邻底图内容检查：成图时相、内容等；图面要素分类编码。 底图数字化。
3、遥感影像几何纠正与图像处理
4、遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接
遥感影像镶嵌原则 镶嵌的影像投影相同、比例尺相同，有足够的重叠区域；图像的时相保
形状
形状：目标地物在遥 感图像上呈现的 外部轮廓。
大小：指遥感图像上目标物的形状、 面积与体积的度量。
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。
阴影
阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地物 的影子。据此可判读物体性质或高度。
④
影像几何纠正
⑤
制作计算机辅助遥感制图
计算机辅助制图：在计算机系统支持下，根据地图制图原理， 应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥 感影像地图制作和成果表现的技术方法。
1、遥感影像信息选取与数字化
✓ 选取合适时相、恰当波段与指定地区的遥感图像。 ✓ 对航空像片与影像胶片需要数字化。
2. 判读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导向作用, 因此,不同的解译者可能得出不同的结论。
数字图像与数据底图、符号注记图层、图面配置数 字图层精确配准。最大误差不得大于1个像元。
第二节 遥感数字图像计算机解译
一、概述
✓遥感图像计算机分类的依据是遥感图像像素的相似 度。常使用距离和相关系数来衡量相似度。
➢采用距离衡量相似度时，距离越小相似度越大。 ➢采用相关系数衡量相似度时，相关程度越大，相似度越大。
2、地理基础底图的选取与数字化
底图数字化前的准备工作： 图面质量检查：地图变形情况、图面的清晰程度； 按类别进行分要素标描，以免漏掉要素。 多幅相邻底图内容检查：成图时相、内容等；图面要素分类编码。 底图数字化。
3、遥感影像几何纠正与图像处理
4、遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接
遥感影像镶嵌原则 镶嵌的影像投影相同、比例尺相同，有足够的重叠区域；图像的时相保
形状
形状：目标地物在遥 感图像上呈现的 外部轮廓。
大小：指遥感图像上目标物的形状、 面积与体积的度量。
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。
阴影
阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地物 的影子。据此可判读物体性质或高度。
④
影像几何纠正
⑤
制作计算机辅助遥感制图
计算机辅助制图：在计算机系统支持下，根据地图制图原理， 应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥 感影像地图制作和成果表现的技术方法。
1、遥感影像信息选取与数字化
✓ 选取合适时相、恰当波段与指定地区的遥感图像。 ✓ 对航空像片与影像胶片需要数字化。
2. 判读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导向作用, 因此,不同的解译者可能得出不同的结论。
第五章-遥感影像的目视解译与制图
17
遥感原理
三、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.
遥感图像中，不同目标地物往往表现出不同的颜色或不同的 色调，呈现出形状与纹理的差异。目视判读过程中，图形知觉的 持续性取决于目标地物与背景的对比度。对比度高，地物目标的 边界清晰，构成图像知觉稳定。反之，图形知觉易于消失。为了 提高目视判读效果，人们经常使用图像增强技术来扩大地物之间 的对比差异，以便于判读。
遥感原理
二、遥感扫描影像的判读
2、遥感扫描影像特征与解译方法
遥感影像主要解译方法
1）先图外后图内：先了解影像图框外提供的各种信息。 2）先整体后局部：先整体观察，综合分析目标地物与周围环境
的关系。 3）勤对比，多分析：多个波段对比；不同时相对比；不同地物
对比。 根据目视判读实践，一般认为卫星影像解译比航空像片解译 难度更大，因此，熟悉地物在不同波段的光谱特性，了解地 物在不同空间分辨率影像上的表现，以及在不同假彩色合成 影像的表现，熟练掌握扫描影像解译标志与解译方法，对于 提高目视解译水平是很有帮助的。
TM4（红）、3 （绿）、2（蓝）假 彩色合成图像
5
Shadow - silhouette
6
遥感原理
二、目视解译的生理与心理基础
心理特点对遥感图像解译的影响 1. 同一时刻，只有一种地物是目标地物,图像的其余部
分以目标地物的背景出现,此时判读者的注意力往往 集中在目标地物上. 2. 判读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导 向作用,因此,不同的解译者可能得出不同的结论. 3. 心理惯性对目标地物的识别有一定的影响. 4. 观察的时效性.正确辨认目标地物,需要一个最低限 度的时间才能完成.
遥感原理
三、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.
遥感图像中，不同目标地物往往表现出不同的颜色或不同的 色调，呈现出形状与纹理的差异。目视判读过程中，图形知觉的 持续性取决于目标地物与背景的对比度。对比度高，地物目标的 边界清晰，构成图像知觉稳定。反之，图形知觉易于消失。为了 提高目视判读效果，人们经常使用图像增强技术来扩大地物之间 的对比差异，以便于判读。
遥感原理
二、遥感扫描影像的判读
2、遥感扫描影像特征与解译方法
遥感影像主要解译方法
1）先图外后图内：先了解影像图框外提供的各种信息。 2）先整体后局部：先整体观察，综合分析目标地物与周围环境
的关系。 3）勤对比，多分析：多个波段对比；不同时相对比；不同地物
对比。 根据目视判读实践，一般认为卫星影像解译比航空像片解译 难度更大，因此，熟悉地物在不同波段的光谱特性，了解地 物在不同空间分辨率影像上的表现，以及在不同假彩色合成 影像的表现，熟练掌握扫描影像解译标志与解译方法，对于 提高目视解译水平是很有帮助的。
TM4（红）、3 （绿）、2（蓝）假 彩色合成图像
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Shadow - silhouette
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遥感原理
二、目视解译的生理与心理基础
心理特点对遥感图像解译的影响 1. 同一时刻，只有一种地物是目标地物,图像的其余部
分以目标地物的背景出现,此时判读者的注意力往往 集中在目标地物上. 2. 判读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导 向作用,因此,不同的解译者可能得出不同的结论. 3. 心理惯性对目标地物的识别有一定的影响. 4. 观察的时效性.正确辨认目标地物,需要一个最低限 度的时间才能完成.
第五章遥感图像目视解译及方法.
3、方向性 方向性明显者，往往反映该方向构造特别发育，或存在 大面积单斜岩层。 水系的方向性常受地形和构造条件控制。水系的发育有 时表现为同一方向，有时表现为方向突然变化，这均是鉴 别地质构造的良好标志。 4、水系的集结 水系的交会，水系的集流，它们是向一个带集中，还是 向一处集中；是向四处流散，还是由周围向一处汇集，这 都反映着构造和岩性的差别。
四、阴影(Shadow) 阴影分本影和落影两种。 本影－指物体本身没有被光线直接照射到的部分， 在像片上呈暗色调。它有助于建立像片的立体感。 落影－地物经光线照射投影于地面的物体阴影，在 像片上呈暗色调，它有助于观察地物的侧面形态及一些细 微特征。 但地物的阴影常常掩盖物体的细节，给解译带来不 利。 五、水系(River System) 水系标志在地质解译中应用最广泛，它可以帮助我们 区分岩性、构造等地质现象。这里所讲的水系是水流作用 所形成的水流形迹，即地面流水的渠道。它可以是大的江 河，也可以是小的沟谷，包括冲沟、主流、支流、湖泊以 至海洋等。在图像上可以呈现有水，也可以呈现无水。水 系的级序，一般是从冲沟到主流，依次由小到大（1、2、 3……）排列。
一、形状(Shape) 形状是指地物外部轮廓的形状在影像上的反映。不同 类型的地面目标有其特定的形状，因此地物影像的形状 是目标识别的重要依据。
二、大小(Size)
大小是指地物在像片上的尺寸，如长、宽、面积、体 积等。地物的大小特征主要取决于影像比例尺。有了影 像的比例尺，就能够建立物体和影像的大小联系。
八、位置(Location) 是指地物的环境位置以及地物间的空间位 置关系在像片中的反映。也称为相关特征。 它是重要的间接判读特征。
九、土壤、植被标志 通过对土壤、植被的相关分析，推断其下 伏地物的性质。 十、人类活动标志 古代与现代的采场、采坑、矿冶遗址是找 矿标志； 耕地的排布反映地形地貌特征，如火山口 周围耕地呈环状分布。
遥感图像解译
遥感地学分析
Geography Analysis for Remote Sensing
第3章 遥感图像解译与分类
第一节 遥感图像解译
遥感提供的是一种综合信息;不仅表现在它反 映的地学要素地质 地貌 水文 土壤 植被 社会 生态等的综合;是由相互关联的自然及社会现 象所构成的; 它是不同空间分辨率 波普分辨率 和时间分辨率的遥感信息的综合;
目视解译
1 图像注记 2 解译原理与方法 3 目视解译
3 1 水体 3 3 火山 3 5 自然灾害 3 7 考古 3 9 地貌
3 2 城市 3 4 土地利用/覆盖 3 6 水文 3 8 地质
Landsat图像注记
符号 1重叠符号 图像四角的＋号;影像套准用 2图像中心 对角线的交点; 3航线重叠 T和表示航向承担; 4经纬度注记 E:东经；N:北纬 5灰标 1级为白色;15为黑色;
地壳 10km； 成矿带
2km
大陆架 2km； 洋流
5km
自然地带 2km； 生长季节
2km
中 国 自 然 地 带
2大型地物与现象
主要用于较大范围的区域调查;
地热资源：1km 冰与雪：1km
大气：1km
土壤水分：150m
海洋资源：100m 环境质量评价：100m
区域覆盖类型：400m
线性构造
弧型构造
环型构造
物候学的应用
物候是比较特殊的地学现象;与时间和空间都有关 系;并具有周期性; 在解译与生命现象有关的物体 如植物 动物时;对物候的了解程度可能决定解译 工作的好坏; 例如;华中地区的遥感植被调查就需 要知道如下几个关键时段：
✓ 4月份; 展叶期 ✓ 5月份; 开花期 ✓ 7~8月份; 茂盛期 ✓ 10~11月份 果熟期;叶变色期
Geography Analysis for Remote Sensing
第3章 遥感图像解译与分类
第一节 遥感图像解译
遥感提供的是一种综合信息;不仅表现在它反 映的地学要素地质 地貌 水文 土壤 植被 社会 生态等的综合;是由相互关联的自然及社会现 象所构成的; 它是不同空间分辨率 波普分辨率 和时间分辨率的遥感信息的综合;
目视解译
1 图像注记 2 解译原理与方法 3 目视解译
3 1 水体 3 3 火山 3 5 自然灾害 3 7 考古 3 9 地貌
3 2 城市 3 4 土地利用/覆盖 3 6 水文 3 8 地质
Landsat图像注记
符号 1重叠符号 图像四角的＋号;影像套准用 2图像中心 对角线的交点; 3航线重叠 T和表示航向承担; 4经纬度注记 E:东经；N:北纬 5灰标 1级为白色;15为黑色;
地壳 10km； 成矿带
2km
大陆架 2km； 洋流
5km
自然地带 2km； 生长季节
2km
中 国 自 然 地 带
2大型地物与现象
主要用于较大范围的区域调查;
地热资源：1km 冰与雪：1km
大气：1km
土壤水分：150m
海洋资源：100m 环境质量评价：100m
区域覆盖类型：400m
线性构造
弧型构造
环型构造
物候学的应用
物候是比较特殊的地学现象;与时间和空间都有关 系;并具有周期性; 在解译与生命现象有关的物体 如植物 动物时;对物候的了解程度可能决定解译 工作的好坏; 例如;华中地区的遥感植被调查就需 要知道如下几个关键时段：
✓ 4月份; 展叶期 ✓ 5月份; 开花期 ✓ 7~8月份; 茂盛期 ✓ 10~11月份 果熟期;叶变色期
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☆ 解译标志的实际应用
§5.1 解译的目标与要求
一、基本概念
1. 影像特征
影像特征——不同地物在遥感图像上所 表现出的几何形状、大小、色调、纹理等方 面的特征。 空间信息 影像特征 波谱信息
2. 解译标志（Interpretation Key）
解译标志（判读标志）——在遥感图像 上，能识别区分地物或现象、并能说明它们 的性质及相互关系的影像特征。 解译标志是地物目标的空间信息和波谱 信息的图形显示。
第五章
遥感图像解译
学习内容
§4.1 解译的目标与要求 §4.2 解译标志 §4.3 遥感解译分析方法
学习目的和要求
1. 重点了解遥感解译的目的、要求； 2. 掌握相关的基本概念； 3. 掌握遥感图像的各种解译标志。 4. 掌握遥感图像解译分析的一般原则和
基本方法。
学习重点与难点
△ 遥感图像的目视解译标志
解译标志 直接解译标志 间接解译标志
⑴ 直接解译标志
由地物自身有关属性在遥感图像上 所直接表现出来的影像特征。 如：形状、大小、色调/色彩。
⑵ 间接解译标志
与地物目标的属性有内在联系、通 过相关分析能够识别、推断目标物性质 的影像特征。 如：地质岩性/构造解译中的水系、 地形地貌等标志。
3. 解译（Interpretation）
波谱特性 黑白图像——色调 彩色图像——色彩 可见光 物理意义 热红外 ——反射 ——发射
成像雷达——后向散射
色调/色彩的描述
色调——灰阶 色彩——色彩三要素
色调等级、色别
色调的均匀程度、边界清晰度 色调/色彩描述标准的统一
TM321（RGB）
TM432（RGB）
TM742（RGB）
TM752（RGB）
TM4
TM3
TM743(RGB)假彩色合成图像
二、几何形态
地物的空间几何形态特征是地物波谱特 性与空间特性在遥感图像上的综合反映。
几何形态特征是直接解译标志之一，几 何形态特征的细节表现依赖于遥感图像的比 例尺、分辨率。 对地物几何形态特征的描述应注意遥感 影像几何畸变的影响。
三、阴影
1. 可见光遥感图像
本影 落影
2. 热红外遥感图像
热阴影
3. 成像雷达图像
无后向散射回波的盲区
四、图型（图案、图案结构）
多个目标地物在空间上有规律地排列组 合，可形成点、线、链、格、栅、环等几何 图案结构。 图型描述了地物之间在空间上的排列组 合关系，可反映其内在联系。
五、纹理（影像结构）
二、解译的目的
获取有用信息（信息提取） 应用于多学科领域：
地质、环境、气象、海洋、农业、 林业、旅游……
信息的资源化
资源 信息 资源
三、解译的要求
1. 判明目标地物的属性 2. 量测目标地物的特征参数
3. 研究分析地物/现象在空间、时间、 成因上的联系
4. 遥感制图
§5.2 解译标志
一、色调、色彩
纹理描述了影像色调变化的频率，是成 群细小地物的形状、大小、色调、阴影等在 影像上的综合表现。 组成纹理的细小地物多不易直观、单独 地识别，其组合往往形成粗糙、平滑等视觉 效果。
六、空间位置及相互关系
七、人文活动标志
八、土壤、植被标志
土壤、植被标志是进行农业、林业、环 境遥感解译中的直接解译标志，但更多情况 下是作为间接解译标志以反映相关地物目标 的性质、状态。
解译（判读、判释）—— 从遥感图像 上获取有用信息的基本过程。
解译的基本过程包括利用各种解译标 志，根据相关理论和知识经验，在遥感图 像上识别、分析地物或现象，揭示其性质、 运动状态及成因联系，并编制有关图件等 一系列的工作过程。
3. 解译（Interpretation）
解译（判读、判释）—— 从遥感图像 上获取有用信息的基本过程。
⑿ 交织状水系 ⒀ 落水洞水系 ⒁ 不规则水系 ⒂ 陷坑水系 ⒃ 串珠状水系
§4.3 遥感解译分析方法
一、解译的原则
1. 先已知后未知 2. 先易后难
3. 先整体、后局部、再整体
面→点→面
4. 多种遥感图像、资料相结合
5. 目视解译与计算机解译相结合
6. 图像解译与实地调查相结合
二、解译分析方法
1. 直译法 2. 逻辑推理法
3. 对比分析法
4. 相关分析法 5. 信息增强、信息复合法 6. 系列制图法
三、解译的程序
1. 准备工作 2. 解译
⑴ 建立解译标志 ⑵ 解译
3. 实地调查、验证 4. 成图与总结
思 考 题
1. 基本概念（影像特征、解译标志、解译）； 2. 举例说明直接解译标志、间接解译标志； 3. 举例说明遥感图像常用的解译标志； 4. 遥感解译应遵循的主要原则？ 5. 遥感解译分析包括哪些主要方法？
2. 水系类型
⑴ 树枝状水系 ⑵ 格状水系 ⑶ 放射状水系、向心状水系 ⑷ 环状水系 ⑸ 平行状水系 ⑹ 倒钩状水系 ⑺ 星状水系 ⑻ 紊乱状水系 ⑼ 其它类型水系
⑴ 树枝状水系 ⑵ 格状水系 ⑶ 羽状水系
⑷ 平行状水系
⑸ 放射状水系 ⑹ 环状水系 ⑺ 向心状水系 ⑻ 倒钩状水系 ⑼ 扇状水系
⑽ 菱格状水系 ⑾ 钳状沟头树枝状水系
遥感图像 解 译 标 志 相关理论+知识经验 识别地物/现象 揭示性质、运动状态、成因联系 成果输出4. 目视来自译与计算机解译⑴ 目视解译
专业技术人员通过直接观察或借助 一定的简单判读工具，在遥感图像上获 取信息的解译方式。
⑵ 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，根据遥感 图像中地物目标的各种影像特征，结合 专家知识库中目标物的成像规律和解译 经验，来进行分析、推理的解译方式。
九、水系类型标志
水系——由干流及其各级支流构成的同 一系统水体的总称。 天然水体
湖沼、暗河、泉水
人工水体
水库、运河
水系类型——水文网的平面组合形态。 水系类型是遥感解译中的重要标志，可 反映气候环境、地质构造、岩性、土壤、植 被等地质/地理要素特征。
1. 水系分析
水系密度分析 水系均匀性分析 水系方向性及变异 冲沟形态分析 水系图型（类型）分析
§5.1 解译的目标与要求
一、基本概念
1. 影像特征
影像特征——不同地物在遥感图像上所 表现出的几何形状、大小、色调、纹理等方 面的特征。 空间信息 影像特征 波谱信息
2. 解译标志（Interpretation Key）
解译标志（判读标志）——在遥感图像 上，能识别区分地物或现象、并能说明它们 的性质及相互关系的影像特征。 解译标志是地物目标的空间信息和波谱 信息的图形显示。
第五章
遥感图像解译
学习内容
§4.1 解译的目标与要求 §4.2 解译标志 §4.3 遥感解译分析方法
学习目的和要求
1. 重点了解遥感解译的目的、要求； 2. 掌握相关的基本概念； 3. 掌握遥感图像的各种解译标志。 4. 掌握遥感图像解译分析的一般原则和
基本方法。
学习重点与难点
△ 遥感图像的目视解译标志
解译标志 直接解译标志 间接解译标志
⑴ 直接解译标志
由地物自身有关属性在遥感图像上 所直接表现出来的影像特征。 如：形状、大小、色调/色彩。
⑵ 间接解译标志
与地物目标的属性有内在联系、通 过相关分析能够识别、推断目标物性质 的影像特征。 如：地质岩性/构造解译中的水系、 地形地貌等标志。
3. 解译（Interpretation）
波谱特性 黑白图像——色调 彩色图像——色彩 可见光 物理意义 热红外 ——反射 ——发射
成像雷达——后向散射
色调/色彩的描述
色调——灰阶 色彩——色彩三要素
色调等级、色别
色调的均匀程度、边界清晰度 色调/色彩描述标准的统一
TM321（RGB）
TM432（RGB）
TM742（RGB）
TM752（RGB）
TM4
TM3
TM743(RGB)假彩色合成图像
二、几何形态
地物的空间几何形态特征是地物波谱特 性与空间特性在遥感图像上的综合反映。
几何形态特征是直接解译标志之一，几 何形态特征的细节表现依赖于遥感图像的比 例尺、分辨率。 对地物几何形态特征的描述应注意遥感 影像几何畸变的影响。
三、阴影
1. 可见光遥感图像
本影 落影
2. 热红外遥感图像
热阴影
3. 成像雷达图像
无后向散射回波的盲区
四、图型（图案、图案结构）
多个目标地物在空间上有规律地排列组 合，可形成点、线、链、格、栅、环等几何 图案结构。 图型描述了地物之间在空间上的排列组 合关系，可反映其内在联系。
五、纹理（影像结构）
二、解译的目的
获取有用信息（信息提取） 应用于多学科领域：
地质、环境、气象、海洋、农业、 林业、旅游……
信息的资源化
资源 信息 资源
三、解译的要求
1. 判明目标地物的属性 2. 量测目标地物的特征参数
3. 研究分析地物/现象在空间、时间、 成因上的联系
4. 遥感制图
§5.2 解译标志
一、色调、色彩
纹理描述了影像色调变化的频率，是成 群细小地物的形状、大小、色调、阴影等在 影像上的综合表现。 组成纹理的细小地物多不易直观、单独 地识别，其组合往往形成粗糙、平滑等视觉 效果。
六、空间位置及相互关系
七、人文活动标志
八、土壤、植被标志
土壤、植被标志是进行农业、林业、环 境遥感解译中的直接解译标志，但更多情况 下是作为间接解译标志以反映相关地物目标 的性质、状态。
解译（判读、判释）—— 从遥感图像 上获取有用信息的基本过程。
解译的基本过程包括利用各种解译标 志，根据相关理论和知识经验，在遥感图 像上识别、分析地物或现象，揭示其性质、 运动状态及成因联系，并编制有关图件等 一系列的工作过程。
3. 解译（Interpretation）
解译（判读、判释）—— 从遥感图像 上获取有用信息的基本过程。
⑿ 交织状水系 ⒀ 落水洞水系 ⒁ 不规则水系 ⒂ 陷坑水系 ⒃ 串珠状水系
§4.3 遥感解译分析方法
一、解译的原则
1. 先已知后未知 2. 先易后难
3. 先整体、后局部、再整体
面→点→面
4. 多种遥感图像、资料相结合
5. 目视解译与计算机解译相结合
6. 图像解译与实地调查相结合
二、解译分析方法
1. 直译法 2. 逻辑推理法
3. 对比分析法
4. 相关分析法 5. 信息增强、信息复合法 6. 系列制图法
三、解译的程序
1. 准备工作 2. 解译
⑴ 建立解译标志 ⑵ 解译
3. 实地调查、验证 4. 成图与总结
思 考 题
1. 基本概念（影像特征、解译标志、解译）； 2. 举例说明直接解译标志、间接解译标志； 3. 举例说明遥感图像常用的解译标志； 4. 遥感解译应遵循的主要原则？ 5. 遥感解译分析包括哪些主要方法？
2. 水系类型
⑴ 树枝状水系 ⑵ 格状水系 ⑶ 放射状水系、向心状水系 ⑷ 环状水系 ⑸ 平行状水系 ⑹ 倒钩状水系 ⑺ 星状水系 ⑻ 紊乱状水系 ⑼ 其它类型水系
⑴ 树枝状水系 ⑵ 格状水系 ⑶ 羽状水系
⑷ 平行状水系
⑸ 放射状水系 ⑹ 环状水系 ⑺ 向心状水系 ⑻ 倒钩状水系 ⑼ 扇状水系
⑽ 菱格状水系 ⑾ 钳状沟头树枝状水系
遥感图像 解 译 标 志 相关理论+知识经验 识别地物/现象 揭示性质、运动状态、成因联系 成果输出4. 目视来自译与计算机解译⑴ 目视解译
专业技术人员通过直接观察或借助 一定的简单判读工具，在遥感图像上获 取信息的解译方式。
⑵ 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，根据遥感 图像中地物目标的各种影像特征，结合 专家知识库中目标物的成像规律和解译 经验，来进行分析、推理的解译方式。
九、水系类型标志
水系——由干流及其各级支流构成的同 一系统水体的总称。 天然水体
湖沼、暗河、泉水
人工水体
水库、运河
水系类型——水文网的平面组合形态。 水系类型是遥感解译中的重要标志，可 反映气候环境、地质构造、岩性、土壤、植 被等地质/地理要素特征。
1. 水系分析
水系密度分析 水系均匀性分析 水系方向性及变异 冲沟形态分析 水系图型（类型）分析