遥感数字图像处理_16遥感技术应用概述
遥感技术的原理和应用
遥感技术的原理和应用1. 遥感技术的概述遥感技术是指利用航空器和卫星等遥感平台对地球表面进行高分辨率、多光谱的观测和监测的一种技术。
它通过获取地球表面反射、辐射和散射的电磁能量，将其转化为数字信息，从而获取地表特征的一种方法。
2. 遥感技术的原理遥感技术的原理基于以下几个核心概念：2.1 电磁能谱电磁能谱是指在不同波长的电磁辐射中，包含了各种能量和信息的分布。
遥感技术利用不同波长的电磁辐射来观测地球表面，衍生出不同的信息。
2.2 传感器传感器是遥感技术中的核心设备，用于接收和记录地球表面发出的电磁辐射。
传感器的种类多种多样，包括运载在卫星上的遥感传感器、航空器上的航空传感器等。
2.3 数字图像处理遥感技术通过将传感器接收到的电磁辐射转化为数字图像，然后利用数字图像处理技术对图像进行增强、分类、配准等处理，从而提取出地表特征。
3. 遥感技术的应用3.1 环境监测遥感技术可以对地球上的环境进行全面和实时的监测。
可以通过监测植被覆盖、土地利用、气候变化等因素，为环境保护和自然资源管理提供重要数据。
3.2 土地资源调查遥感技术可以用于土地资源的调查和评估。
通过获取地表的光谱信息，可以判断土壤的类型、水分含量、植被生长状况等，为农业生产和土地规划提供依据。
3.3 城市规划遥感技术可以帮助城市规划部门更好地了解城市的发展情况和需求。
通过监测城市的土地利用、建筑高度、交通状况等，可以为城市规划提供数据支持。
3.4 自然灾害监测遥感技术在自然灾害监测方面具有重要作用。
通过监测地表变化、水体沉积物等，可以提前预警和监测洪水、地震、火灾等自然灾害的发生。
3.5 农业生产遥感技术可以应用于农业生产的监测和管理。
通过监测植被生长情况、土壤水分状况等，可以提高农作物的产量和质量，实现精细化农业管理。
3.6 资源勘探遥感技术在矿产资源勘探方面有广泛应用。
通过监测地表的地质特征和矿产指标，可以提供矿区选址和资源储量估计的依据。
遥感数字图像处理主要研究的内容
遥感数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面：1、图像变换由于图像阵列很大，直接在空间域中进行处理，涉及计算量很大。
因此，往往采用各种图像变换的方法，如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术，将空间域的处理转换为变换域处理，不仅可减少计算量，而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）。
目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性，它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2、图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数），以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
压缩可以在不失真的前提下获得，也可以在允许的失真条件下进行。
编码是压缩技术中最重要的方法，它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
3、图像增强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量，如去除噪声，提高图像的清晰度等。
图像增强不考虑图像降质的原因，突出图像中所感兴趣的部分。
如强化图像高频分量，可使图像中物体轮廓清晰，细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响。
图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解，一般讲应根据降质过程建立“降质模型”，再采用某种滤波方法，恢复或重建原来的图像。
4、图像分割图像分割是遥感数字图像处理中的关键技术之一。
图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来，其有意义的特征有图像中的边缘、区域等，这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。
虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法，但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。
因此，对图像分割的研究还在不断深入之中，是目前图像处理中研究的热点之一。
5、图像描述图像描述是图像识别和理解的必要前提。
作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性，一般图像的描述方法采用二维形状描述，它有边界描述和区域描述两类方法。
对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。
随着图像处理研究的深入发展，已经开始进行三维物体描述的研究，提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。
《遥感技术的应用》课件
林业病虫害监测
遥感技术可监测林业病虫 害的发生和扩散，为防治 工作提供决策依据。
城市规划与管理领域
城市扩张监测
通过遥感技术监测城市扩张和土 地利用变化，为城市规划和政策 制定提供数据支持。
城市环境质量监测
利用遥感技术监测城市空气、水 质等环境质量状况，为城市环境 治理提供决策依据。
遥感技术的分类
按平台分类
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按传感器类型分类
可分为光学遥感、雷达遥感和多光谱遥感等 。
按应用领域分类
可分为农业遥感、林业遥感、环境遥感、城 市规划遥感等。
02
遥感技术的应用领域
农业领域
01
02
03
农业资源调查
利用遥感技术获取土地、 水、气候等农业资源的分 布和状况，为农业规划和 生产提供决策依据。
遥感技术发展面临的挑战
1 2 3
数据安全与隐私保护
随着遥感数据的广泛应用，数据安全和隐私保护 问题日益突出，需要加强数据管理和法律法规的 建设。
技术标准与规范
目前遥感技术标准不一，数据格式多样，需要建 立统一的技术标准和规范，促进遥感技术的交流 和应用。
高昂的成本
遥感技术设备和数据处理成本较高，限制了其在 某些领域的应用，需要降低成本以扩大应用范围 。
如何应对遥感技术发展面临的挑战
加强技术研发和创新
建立数据安全和隐私保护机制
通过加大投入和研发力度，推动遥感技术 的不断创新和发展，提高技术水平和应用 效果。
制定严格的数据管理和隐私保护政策，加 强技术防范措施，保障数据安全和隐私权 益。
推进标准化和规范化建设
遥感数字图像处理概述PPT课件
22
（2） 图像显示模块 图像显示的主要形式：
• 软拷贝形式 • 硬拷贝形式 （3）图像存储模块 • 常用硬盘、软盘、U盘、活动硬盘、光盘、磁带等 • 在海量图像存储备份系统中，采用磁盘阵列、磁带库、 光 盘塔等存储设备。
23
（4） 图像通信模块
12
1.2 遥感数字图像处理
图像处理
模拟图像处理 数字图像处理
14
1.2.1 遥感数字图像处理的内容
它是研究图像的获取、传输、存储，变换、显示、 理解与综合利用的一门崭新学科。
根据抽象程度不同可分为三个层次：狭义图像处理、图 像分析和图像理解。如图1.2.1所示。
高
抽 象语 程义 度 低
高层 中层 低层
展 数字图像处理的两种观点： （1）离散方法 在空间域内进行处理，以图像平面本身作为参考，直接
对图像中的像素进行处理，其算法易于实现。 （2）连续方法 在频率域内进行处理，即对傅里叶变换后产生的反映频
率信息的图像进行处理，完成频率域图像处理后往 25
• 往要变换至空间域进行图像的显示和对比。
26
1.4 基础理论和基本知识要求
性质和应用。
16
• 图像增强 介绍各种增强方
法及其应用。增强图 像的有用信息，消弱 噪声的干扰。
• 图像的恢复与重建
把退化、模糊了的图像复原.包 括图像辐射校正和几何校正等内容。
由断层扫描重建二、三维图像。
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• 图像编码
简化图像的表示，压缩图像的数据，便于存储和传 输。
256K
21k
• 图像分割
遥感数字图像处理是多学科相互渗透的产物，它 与模式识别、计算机图形学、计算机视觉等学科既相 互联系又相互区别。
数字图像处理技术在遥感信息分析中的应用
数字图像处理技术在遥感信息分析中的应用引言：随着遥感技术的快速发展，数字图像处理技术逐渐成为遥感信息分析中的核心应用之一。
数字图像处理技术可以对遥感图像进行预处理、特征提取、分类与分析，为遥感信息分析和应用提供基础支撑。
本文将详细介绍数字图像处理技术在遥感信息分析中的应用，包括图像预处理、特征提取与选择、遥感图像分类等方面。
1. 图像预处理图像预处理是数字图像处理技术在遥感信息分析中的首要步骤。
遥感图像通常受到大气、云层、阳光等因素的影响，会产生噪声、辐射校正问题、几何畸变等。
数字图像处理技术可以通过增强对比度、减少噪声、去除云层和阴影等操作来改善图像质量。
常见的图像预处理方法包括直方图均衡化、滤波、去噪、几何校正等。
通过图像预处理，可以提高遥感图像的质量，为后续的特征提取和分类分析打下基础。
2. 特征提取与选择特征提取与选择是遥感信息分析中的重要环节，也是数字图像处理技术的核心任务之一。
遥感图像中包含大量的地物信息，如植被、水体、建筑等，通过提取和选择适当的特征，可以有效地描述这些地物的属性。
数字图像处理技术可以通过色彩模型转换、边缘检测、纹理分析等方法，提取出表征地物的特征。
此外，特征选择也是必要的，可以通过特征选择算法来筛选出最具有分类能力的特征子集，以降低计算复杂性和提高分类精度。
3. 遥感图像分类遥感图像分类是数字图像处理技术在遥感信息分析中的重要应用之一。
遥感图像分类的目标是将遥感图像中的像素划分为不同的类别，如水体、植被、建筑等。
数字图像处理技术可以通过机器学习算法、人工神经网络等方法来进行图像分类。
常见的分类算法包括最大似然法、支持向量机、随机森林等。
通过遥感图像分类，可以实现对遥感图像的自动解译，方便地获取地物信息和变化状况，为资源管理、环境监测等领域提供支持。
4. 图像变化检测图像变化检测是数字图像处理技术在遥感信息分析中的另一个重要应用。
遥感图像序列能够提供不同时间点的地物信息，通过比较不同时间点的遥感图像，可以检测到地物的变化情况，如植被生长、建筑物拆除等。
遥感技术与应用专业介绍
遥感技术与应用专业介绍遥感技术与应用专业是一个涵盖空间科学、计算机科学和环境科学等多个领域的交叉学科。
它主要通过对地球表面进行遥感观测获取信息来解决地球环境、资源、灾害等问题，并利用计算机技术对这些信息进行加工和分析，为决策提供支持。
下面将从专业基础、专业特点、职业前景三个方面详细介绍遥感技术与应用专业。
一、专业基础遥感技术与应用专业主要涉及环境科学、地学、计算机科学、信息科学等多个学科，其中主要课程包括遥感原理、数字图像处理、地理信息系统、遥感数据处理、遥感应用等。
其中，遥感原理是该专业的基础与核心，通过学习遥感原理可以了解遥感技术的基本原理和数据获取方式；数字图像处理和地理信息系统是遥感与环境科学、地球科学对接的关键技术，可以将遥感数据与环境、资源、灾害等现象进行空间分析和模拟；遥感数据处理和遥感应用则是该专业的重点，通过对遥感数据进行处理和应用，可以解决土地利用、资源管理、自然灾害监测等一系列现实问题。
二、专业特点1.学科交叉性强：遥感技术与应用专业涵盖环境科学、地学、计算机科学、信息科学等多个学科，具有较强的学科交叉性，为学生提供了综合性的学习和研究平台。
2.实践性强：遥感技术与应用专业强调实践能力培养，学生需要进行大量的遥感数据处理和应用实验，培养学生独立思考和创新能力。
3.应用性强：遥感技术与应用专业注重将研究成果应用于实际问题解决，如农业、水资源、环境保护、城市规划等领域，学生毕业后可以在相关领域进行就业。
三、职业前景遥感技术与应用专业毕业生可以在政府部门、大型企业、科研机构等多个领域就业。
具体岗位包括：1.空间信息技术人员：主要负责空间数据采集、处理、分析以及地理信息系统的应用；2.研发工程师：主要负责新技术、新产品和新业务的研究和开发；3.环保工程师：主要负责环境监测、环境评价、环境规划等方面的工作；4.自然资源管理师：主要负责土地利用规划、荒漠化治理、森林防火等方面的工作；5.灾害预警员：主要负责地质灾害、气象灾害、水文灾害等方面的实时监测和预警。
遥感数据处理与数字图像处理技术
遥感数据处理与数字图像处理技术近年来，随着科技的不断发展和进步，遥感数据处理与数字图像处理技术正逐渐成为人们关注的热点话题。
遥感技术作为一种通过无人机或卫星等远距离感知获取地球表面信息的技术，已经在环境监测、农业、城市规划等领域得到了广泛的应用。
而数字图像处理技术则是对图像进行数字化处理，通过一系列算法和方法使得图像更符合人的感知和认知。
本文将就遥感数据处理与数字图像处理技术进行讨论，并探讨它们在实际应用中的价值。
其一，遥感数据处理技术的应用与进展。
随着遥感技术的不断发展，卫星遥感数据已经成为了一种重要的信息来源。
依托这一技术，人们可以远距离获得地球表面的各类信息，如海洋、森林、冰雪覆盖以及自然灾害等。
利用遥感数据处理技术，一方面可以实现对大范围区域的全面监测和调查，对地质构造和气候变化等进行研究；另一方面，还可以实现对农业、环境保护、城市规划等方面的智能监测与管理。
以农业为例，通过对遥感数据的分析，可以对农作物的生长状态、病害虫害的分布和预防等进行精确掌握，从而提高农作物的产量和质量。
遥感数据处理技术的应用潜力巨大，未来将进一步推动人类社会的发展和进步。
其二，数字图像处理技术的发展与应用。
数字图像处理技术作为一种将图像转化为数字信号进行处理的技术，已经在日常生活中得到了广泛应用。
无论是在摄影中的后期处理，还是在医学影像诊断中的应用，数字图像处理技术都发挥着重要作用。
在摄影领域，数字图像处理技术可以对图片进行色彩校正、去噪等处理，从而使得图片更加美观。
在医学影像方面，数字图像处理技术可以对X光片、CT扫描、MRI等医学影像进行增强、分割和配准等处理，帮助医生更准确地诊断病情，提高医疗水平。
此外，数字图像处理技术还可以应用于人脸识别、虚拟现实、图像搜索等领域，为人们的生活带来更多便利。
其三，遥感数据处理与数字图像处理技术的结合。
随着科技的不断创新，遥感数据处理与数字图像处理技术的结合已经成为了一个有前景的发展方向。
遥感数字图像处理
遥感数字图像处理1. 概述遥感数字图像处理是指利用遥感技术获取的各种遥感数据，如航空影像、卫星影像等，进行数字化处理和分析的过程。
遥感数字图像处理在地理信息系统（GIS）领域有着广泛的应用，能够提取出地表覆盖类型、地形和植被等丰富的地理信息，为环境监测、资源管理、农业和城市规划等领域提供重要的数据支持。
2. 遥感数字图像处理的步骤遥感数字图像处理主要包括以下几个步骤：2.1 数据获取数据获取是遥感数字图像处理的第一步，通过卫星、航拍等遥感设备获取地理信息数据。
这些数据以数字图像的形式存在，包括多光谱、高光谱、雷达和激光雷达等数据。
2.2 数据预处理数据预处理是为了消除图像中的噪声和伪影，以及纠正图像的几何和辐射畸变。
常见的数据预处理方法包括辐射校正、几何校正、大气校正等。
2.3 图像增强图像增强是为了使图像更加清晰，突出地物的特征。
常用的图像增强方法包括直方图均衡化、滤波、锐化等。
2.4 特征提取特征提取是为了从图像中提取出具有区别性的特征，以便进行后续的分类和识别。
常见的特征提取方法包括纹理特征、形状特征、频域特征等。
2.5 图像分类图像分类是将图像中的像素划分为不同的类别。
常用的图像分类方法包括基于像元的分类、基于对象的分类、基于深度学习的分类等。
2.6 图像分割图像分割是将图像划分为不同的区域或对象。
常用的图像分割方法包括阈值分割、边缘分割、区域生长等。
2.7 地物提取地物提取是从图像中提取出感兴趣的地物或地物属性。
常见的地物提取方法包括目标检测、目标识别、地物面积计算等。
2.8 结果评价结果评价是对处理结果进行准确性和可靠性的评估。
常用的结果评价方法包括混淆矩阵、精度评定、误差矩阵等。
3. 遥感数字图像处理的应用遥感数字图像处理在各个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 环境监测遥感数字图像处理可以用于环境监测，如水质监测、土壤污染监测等。
通过遥感图像，可以获取水体和土地的信息，分析水质和土壤的污染程度。
遥感技术的工作原理和应用
遥感技术的工作原理和应用1. 概述遥感技术是一种通过接收、记录和解释来自地球表面的电磁辐射，以获取有关地球表面特征的信息的技术。
它可以利用卫星、飞机等遥感平台来获取大范围、多角度的遥感影像，使我们能够实时监测和分析地表变化，广泛应用于地球科学、环境保护、气象预测等领域。
2. 工作原理遥感技术的工作原理主要包括以下几个步骤：2.1 辐射传输地球表面的目标物体会发射或反射电磁辐射，这些辐射会经过大气层的传输。
在辐射传输过程中，大气层对不同波长的辐射有不同的吸收、散射和透射作用，因此需要对大气层进行辐射校正，以消除大气层的影响。
2.2 接收和记录接收和记录是指通过遥感平台（如卫星、飞机等）接收传感器所接收到的电磁波，并将其转化为数字数据记录下来。
遥感平台上的传感器通常包括光学传感器、红外传感器和微波传感器等，它们可以接收不同波长的电磁波。
2.3 数字图像处理接收和记录的数字数据需要经过一系列的图像处理步骤，以提取出有用的信息。
常用的图像处理方法包括图像增强、图像分类、图像变换等。
这些处理过程可以帮助我们更好地理解和分析遥感图像，从而获取目标物体的信息。
2.4 信息提取信息提取是指根据处理后的遥感图像，通过不同的算法和技术，提取出目标物体的特征和属性。
这些特征和属性可以包括目标物体的位置、形状、颜色等，可以用于进行地表变化监测、环境质量评估等应用。
3. 应用领域遥感技术在各个领域都有广泛的应用，以下为一些常见的应用领域：3.1 地球科学利用遥感技术可以获取地球表面的各种信息，如土地利用、地形地貌、植被覆盖等，有助于地球科学家了解地球表面的变化和演化过程。
在地震、火山等自然灾害监测和预测中也有重要应用。
3.2 环境保护遥感技术可以监测大气、水质、土壤和植被等环境要素的变化，可以用于环境质量评估、水源保护、森林管理等方面。
例如，通过监测海洋表面温度来预测和监测海洋生态系统的变化。
3.3 城市规划遥感技术可以提供大量的城市信息，如道路网络、建筑物布局、绿地分布等，对城市规划和地理信息系统有着重要的作用。
遥感数字图像处理：遥感数字图像处理(62页)
不同波谱分辨率对水铝 反射光谱的获取
时间分辨率
■ 时间分辨率指对同一地点进行遥感来样的时间间隔， 即采样的时间频率，也称重访周期。
■ 遥感的时间分辨率范围较大。以卫星遥感来说，静止 气象卫星（地球同步气象卫星）的时间分辨率为 1次 /0.5小时；太阳同步气象卫星的时间分辨率 2次／天； Landsat为1次／16天；中巴（西）合作的CBERS为1次 ／26天等。还有更长周期甚至不定周期的。
微波遥感与成像
在电磁波谱中，波长在1mm～
1m的波段范围称微波。该 范围内又可再分为毫米波、 厘米波和分米波。在微波 技术上，还可将厘米波分 成更窄的波段范围，并用 特定的字母表示
谱带名称
Ka K
Ku X
微波遥感是指通过微波传
C
感器获取从目标地物发射 或反射的微波辐射，经过 判读处理来识别地物的技
几种遥感图像处理系统简介
■ PCI ■ ERDAS ■ ENVI
PCI简介
■ PCI是加拿大PCI公司的产品，可进行遥感图像的处 理，也可应用于地球物理数据图像、医学图像、雷 达数据图像、光学图像的处理，并能够进行分 析 、制图等工作。它的应用领域非常广泛。
■ PCI拥有最齐全的功能模块：常规处理模块、几 何校正、大气校正、多光谱分析、高光谱分析、 摄影测量、雷达成像系统、雷达分析、极化雷达 分析、干涉雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、 神经网络分析、区域分析、GIS联接、正射影像 图生成及DEM提取（航片、光学卫星、雷达卫 星）、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用 的函数库、制图、数据输入/输出等四百多个软 件包。
多波段数字图像的数据格式
■BIP方式（band interleaved by pixel） 在一行中，每个像元按光谱波段次序进 行排列，然后对该行的全部像元进行这 种波段次序排列，最后对各行进行重复。
遥感数据的图像处理与应用
遥感数据的图像处理与应用遥感技术是通过利用卫星、飞机等遥感平台获取地表信息，进行信息处理、分析和应用的一种技术。
遥感数据的图像处理是其中的重要部分，可以为后续的遥感应用提供更加精确和可靠的数据支持。
本文将从遥感数据的获取、图像处理的方法和遥感数据的应用三个方面，介绍遥感数据的图像处理与应用的相关内容。
一、遥感数据的获取遥感数据的获取是遥感技术的前提，而卫星、飞机是获取遥感数据的主要平台。
目前，国内外的遥感数据主要来源于美国、法国、加拿大、德国、日本等国家和地区的卫星。
这些卫星涵盖了大部分的地球表面，可以提供高分辨率的遥感数据。
另外，一些自主研发的卫星和无人机等遥感平台也能够获取遥感数据。
遥感数据的获取一般分为两种方式，即主动传感和被动传感。
主动传感是指利用雷达、激光等设备向地面发射能量，利用接收到的回波数据获取地面信息；被动传感是指利用卫星等设备接收地面某一波段的辐射能量，根据反射或辐射能量的强度、频率、偏振等特征判断地表的属性和变化情况。
二、图像处理的方法遥感数据的图像处理是指对遥感数据进行处理和分析，以提取和解释地表信息的一系列方法。
其中，数字图像处理技术是遥感图像处理的核心技术，包括图像增强、分类、变换等。
下面分别介绍一些常用的图像处理方法。
（一）图像增强图像增强是指将遥感图像中的一些细节信息加强，以更加清晰地展示地表物体和地貌等特征。
图像增强的方法主要包括直方图均衡化、边缘增强、空间点运算等。
直方图均衡化是一种线性变换方法，它通过对图像像素的灰度分布进行均衡，来提高图像的对比度和亮度等。
边缘增强则是在保留图像主要信息的基础上，利用高通滤波器等技术对图像边缘进行强化。
（二）图像分类图像分类是将遥感图像中的信息按照某种标准归纳并分成类别的过程。
常用的分类方法包括有监督分类和无监督分类。
有监督分类是利用已知分类样本进行分类，例如利用人工标注的矢量数据来进行分类。
无监督分类则是利用统计学方法对像元数据进行分类，比如聚类的方法，将相似性的像元划分成一个类。
测绘技术遥感数字图像处理流程
测绘技术遥感数字图像处理流程一、引言随着科技的不断进步和数字化浪潮的涌现，测绘技术在遥感领域的应用日益广泛。
遥感数字图像处理流程作为测绘技术的关键环节之一，对于提取地理信息、进行环境监测和资源管理等方面具有重要意义。
本文将围绕测绘技术遥感数字图像处理流程展开论述，介绍其基本概念、相关技术和应用领域。
二、遥感数字图像处理流程的概念遥感数字图像处理流程是指利用遥感技术获取的数字图像进行预处理、特征提取、分类与识别等一系列处理的过程。
它主要包括数据获取、数据预处理、特征提取与选择、分类与识别等环节。
1. 数据获取数据获取是遥感数字图像处理流程的第一步，主要通过遥感卫星、航空遥感和无人机等平台获取遥感影像数据。
这些数据以数字形式记录了地球表面的各种信息，包括光谱信息、空间信息、时间信息等。
2. 数据预处理数据预处理是指对获取到的原始图像进行纠正、校正和增强处理，以消除影像中的噪声、提高影像的质量和可用性。
常见的数据预处理方法包括辐射校正、几何校正、大气校正和增强处理等。
3. 特征提取与选择特征提取与选择是遥感数字图像处理流程中的核心环节，旨在从遥感影像中提取出反映地物和地区信息的特征。
特征可以包括光谱特征、纹理特征、形状特征等多种类型，通过合理选择和组合这些特征，可以对不同地物进行分类和识别。
4. 分类与识别分类与识别是遥感数字图像处理流程中的最终目标，主要通过将图像中的像素点或区域划分为不同的类别或进行目标识别。
常用的分类方法有基于像元的分类、基于对象的分类和基于深度学习的分类等。
三、遥感数字图像处理流程的相关技术1. 辐射校正技术辐射校正技术是数据预处理环节中常用的一种技术，其目的是消除影像中的大气、地表反射等因素对光谱反射率的影响，使得不同数据源和不同时段的遥感影像具备可比性。
常用的辐射校正方法有大气校正模型、规范作用法等。
2. 图像分类技术图像分类技术是遥感数字图像处理流程中的重要环节，主要用于将遥感影像中的像素点或区域划分为不同的类别。
数字图像处理技术在遥感中的应用
数字图像处理技术在遥感中的应用随着数字化时代的到来，遥感技术从传统的航空摄影演变为数字遥感，数字图像处理技术的应用也越来越广泛。
在遥感领域，数字图像处理技术可以分为三类：图像增强、特征提取和目标识别。
下面将详细介绍数字图像处理技术在遥感中的应用。
一、图像增强图像增强是指通过一些数字图像处理方法使图像的质量得到提升或者说让人类更容易观察和分析图像。
在遥感领域，由于航拍或卫星拍摄的图像不可避免地存在一些噪声或者扭曲形变，因此图像增强成为了一项关键技术。
一般来说，图像增强可以分为两类：空域滤波和频域滤波。
空域滤波是通过改变像素之间的数值来调整图像的像素值，如中值滤波、均值滤波等。
而频域滤波则是通过改变图像的傅里叶变换谱来调整图像的像素值，比如高通滤波、低通滤波等。
一般而言，频域滤波的效果更好，但是空域滤波的速度更快。
除了常见的滤波方法，还有一些特殊的图像增强方法。
比如，波尔多（Bordeaux）大学曾经提出了一种基于小波变换的图像增强方法，可以在直通波束和散射波束中实现噪声过滤和反射率估计。
二、特征提取特征提取是指从图像中提取出更具信息含量和区分力的特征。
例如，提取植被指数（NDVI）、离散点（blight）指数、道路网图及车辆一系列特征等。
遥感图像的特征提取常常是复杂且繁琐的，可以通过数字图像处理方法简化和优化。
特征提取大致分为两步：一是预处理，二是特征计算。
预处理包括图像分割、去噪等操作。
特征计算则是对分割后的图像进行特征计算，例如感兴趣区域（ROIs）内的植被覆盖率、沙漠化率、土地变化率、道路交通状况等。
特征提取常常是其他应用的基础，例如在目标识别任务中，特征提取就是提高分类正确率的关键。
因此特征提取技术的改进是遥感图像分析技术发展的核心任务。
三、目标识别目标识别是指利用遥感图像中的信息来识别特定的目标，例如建筑物、水体、植被覆盖等。
通过数字图像处理技术的应用，可以提高遥感图像目标识别任务的准确率和自动化水平。
遥感影像分类技术的基本原理与应用方法
遥感影像分类技术的基本原理与应用方法一、引言随着科技的不断进步，遥感技术在地理信息系统、环境监测、农业资源管理等领域发挥着越来越重要的作用。
遥感影像分类技术是其中的核心技术之一，目前已经得到广泛应用。
本文将从基本原理和应用方法两个方面介绍遥感影像分类技术的相关内容。
二、基本原理1. 数字图像处理遥感影像在获取过程中通常以数字形式保存，因此对其进行数字图像处理是分类技术的基础。
图像的预处理包括辐射定标、大气校正、几何纠正等，以消除影像中的噪声和失真，提高分类的准确性。
2. 特征提取在进行遥感影像分类之前，需要对图像进行特征提取。
常用的特征有光谱特征、纹理特征、形状特征等。
光谱特征是指利用不同波段的反射率信息进行分类，纹理特征是指图像的纹理变化进行分类，形状特征是指目标的外形进行分类。
特征提取的准确性和有效性对分类结果至关重要。
3. 分类器设计分类器是遥感影像分类中的一个关键组成部分。
常用的分类器有最大似然分类器、支持向量机、决策树等。
最大似然分类器是一种经验概率分类器，根据各个类别的似然概率进行分类；支持向量机是通过找到一个最佳的超平面对样本进行分类；决策树是通过对样本的分裂和合并来构建分类模型。
不同的分类器适用于不同的场景和数据特点，选择合适的分类器对分类结果具有重要影响。
三、应用方法1. 地物分类地物分类是遥感影像分类的主要应用之一。
通过对遥感影像中各种地物（如建筑物、道路、植被等）进行分类，可以快速、准确地获取地理信息，为城市规划、土地利用等方面的决策提供必要的支持。
地物分类需要考虑光谱特征、纹理特征等因素，并结合地物的特点进行分类器的选择和设计。
2. 环境监测遥感影像分类技术在环境监测方面也具有广泛应用。
通过对污染源、水体变化等进行分类，可以帮助监测地表环境变化，提醒有关部门及时采取措施，保护环境质量。
环境监测中遥感影像分类需要考虑时间序列数据的特点，并结合相关指标进行分类器的选择和设计。
遥感数字图像处理教学ppt
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数字图像格式
常见的数字图像格式包括BMP、 JPEG、TIFF、PNG等。
遥感数字图像特点
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大数据量
遥感图像通常覆盖较大的地理 区域，包含丰富的地物信息， 数据量较大。
多源性
遥感图像可以来自不同的传感 器和平台，具有多源性。
多尺度性
遥感图像可以反映不同空间尺 度的地物信息，具有多尺度性 。
遥感数字图像处理教学
目
CONTENCT
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• 遥感数字图像基础 • 遥感数字图像获取与处理 • 遥感数字图像增强技术 • 遥感数字图像分割与分类 • 遥感数字图像应用实例分析 • 遥感数字图像处理软件介绍及使用
指南
01
遥感数字图像基础
遥感技术概述
遥感定义
遥感是一种利用传感器对地球表面及大气层中的目 标进行远距离、非接触式探测的技术。
时序性
遥感图像可以反映同一地区不 同时间的地物信息变化，具有 时序性。
02
遥感数字图像获取与处理
遥感平台与传感器
遥感平台类型
遥感平台与传感器的选择
包括卫星、飞机、无人机等，不同平 台具有不同的空间分辨率、时间分辨 率和光谱分辨率。
针对特定的应用需求，选择合适的遥 感平台和传感器，以获取高质量的遥 感数据。
利用支持向量机（SVM）算法在高 维空间中寻找最优超平面，实现对遥 感图像的分类。
基于集成学习的分类器
通过集成多个弱分类器构建一个强分 类器，提高遥感图像分类的准确性和 稳定性。
05
遥感数字图像应用实例分析
农业领域应用
作物类型识别
利用遥感图像数据，结合图像处 理技术，可以实现对不同作物类 型的自动识别和分类，为精准农
无人机遥感与数字图像处理技术的应用研究
无人机遥感与数字图像处理技术的应用研究近年来，随着科技的迅速发展，无人机遥感与数字图像处理技术已成为许多领域的研究热点。
无人机遥感技术通过先进的无人机平台，实现对地面的高分辨率、高精度的观测和测量，为地理信息系统、农业、环境监测等领域提供了强大的技术支撑。
数字图像处理技术则通过对图像进行数字化、增强、分割等操作，提高了图像的清晰度、色彩与对比度等方面，为各类图像识别任务提供了高效的数据处理方式。
本文将从无人机遥感与数字图像处理技术的基本原理、应用领域和未来展望等方面，对其进行一定的分析和研究。
一、无人机遥感与数字图像处理技术的基本原理无人机遥感是指利用遥感技术在无人机平台上进行地物探测和图像数据获取的一种技术方式。
它通过搭载多种传感器与仪器，实现对地物的高效率、高速度、高质量测量。
常见的传感器有多光谱相机、高光谱相机、雷达、激光扫描仪等。
这些传感器能够对地面不同频段的辐射进行测量和记录，从而得到多种多样且精确的地理数据。
与传统人工测量相比，无人机遥感具有观测范围广、观测周期短、精度高等优点。
同时，无人机平台本身也具有灵活、可操控等优点，可以实现对难以到达或危险区域的观测和测量。
数字图像处理技术则主要利用计算机进行数字化处理，将图像数据转换成计算机可读取、储存和操作的形式。
数字图像处理的基本步骤包括：图像获取、预处理、特征提取、目标识别、分类和定量化等。
其中最重要的步骤是特征提取，因为它是将图像从原始复杂的数据转化为更清晰、更简洁的数据的过程。
数字图像处理技术的主要应用领域包括计算机视觉、医学影像处理、自然资源管理、环境保护、地学勘探等。
二、无人机遥感与数字图像处理技术的应用领域1.地理信息系统（GIS）无人机遥感和数字图像处理技术被广泛应用于GIS领域，为GIS数据的精度和速度的提高提供了有效的支持。
GIS是一种非常重要的空间数据处理工具，可以对地理空间数据进行整合、分析和应用，为城市规划、地质勘探及自然资源管理等领域提供了很好的数据支持。
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1:5000
必须作投影差改 正
1:2000
1:2000
过程
1:由成图比例尺 2:波段选择 3:辐射处理 4:几何纠正 选择合适卫星影像
1）高差引起的投影差不超限仅作平面纠正 2）高差引起的投影差超限时结合DEM纠正 3）方法：多项式拟合法、共线方程法等
5: 特征变换 6: 特征选择 7: 影像分类 8: 分类融合 9: 影像镶嵌 10:分类后处理 11: 加注记 12: 检验
机载激光三维遥感集成系统
目前机载系统飞行高度多在1000m以下， 成像系统有的是彩色摄像机，有的是成像 光谱仪，激光工作波长有0.905，1.047和 1.540几种，激光频率从1000Hz到7000 Hz， 主要用于陆地测量和浅海水下地形测量。
四:特殊地形测绘
1浅水区的地形测绘 (水深<30米)
中国东部陆地农业生态系统与全球变化相互作用机理研究—第四课题：土地利用与覆盖变化及其对农业生态系统的影响
1992年中国东部样带土地覆盖类型图
图 例
5、低植被覆盖地与裸地
50° N
118° E
128° E
1、森林
11 长绿森林 常绿针叶林 常绿阔叶林
常绿针阔 混交林
3、草地
温性草地 草甸
低植被覆盖地
南 极 卫 星 影 像
测 绘 的 南 极 冰 貌 图
3). 各种影响因素的分析和改正
• • • • • • •
发射率的影响 反射光的影响 离海岸距离的影响 阴影的影响 时间和气候的影响 纬度的影响 噪声的影响
4). 高程精度
[VV ] n1
• 用40个实测高程点计算 =23.34m • 用GPS测定的点位高程,在图上内插后的 精度< 10m
原始的 IRS-1C PAN影像 像元尺寸5.8m
配准后的 IRS-1C影像 像元尺寸5m IRS-1C PAN影像 增强 DRG+ IRS-1C PAN/ TM5.4.3 图形图像叠加套合
原始的TM5.4.3 像元尺寸28.55m 配准后的 TM5.4.3影像 像元尺寸5m TM5.4.3影像 增强
------------------------制作卫星影像地图 修测地形图 地形测绘 制作专题图
一、制作卫星影像地图
卫星影像 名称
MSS
分辨率 m
79
成图比例尺 成图比例尺 地图比例尺 （按规范要求） （用于一般判读）（选控制点用）
1:50万 1:25万 1:25万
TM
SPOT 1-4 SPOT 5 IKONOS
1995年中国东部样带土地覆盖类型图 图
50° N 118° E 128° E
例
5、低植被覆盖地与裸地 低植被覆盖 地与裸地
1、森林
11 长绿林
常绿针叶林 +灌丛
3、草地
温性草地 草甸草原 典型草原 荒漠草原 (含沙地植被)
6、作物
一年一熟作物 一年两熟/两年 三熟作物 一年水旱两熟作物 单(双)季稻连作 喜凉旱作或 一年三熟作物
通过记录单个激光脉冲从发射到接收被地物反 射的能量所历经的时间，根据脉冲发出瞬间由 POS定位定向系统测定的整个激光扫描成像系统 的位置和姿态，可以计算出地物目标的三维坐标， 并绘制地形图。与激光的发射、接收同步工作的 成像系统可以通过同一套光学系统在激光脉冲对 准某一地物目标的同时，获取该地物的影像。这 样每一地物的属性和位置通过上述集成系统能够 很快被确定下来，比起常规摄影测量系统的效率 要高得多。
裸地
草甸草原
干草原
荒漠草原 (含沙地植被)
6、作物
一年一熟作物 一年两熟/两 年三熟旱作 一年两熟/两年 三熟水浇地 一年水旱两熟 作物
双季稻/水稻连作喜凉 旱作一年三熟
常绿针叶 +落叶阔叶混交林
108° E
12 落叶森林
40° N
4、复合类型
常绿林地+灌丛 常绿林地+作物
半常绿林地 +半长绿灌丛+草地
500
20° N
数据类型：NOAA/AVHRR—NDVI 分 辨 率：1km 1km 图像范围：104.8º E－135.0 º E 18.2 º N－53.6 º N
成像时间：1992.4－ 1993.3
110° E
120° E
国家自然科学基金重大项目(39899374)
中国东部陆地农业生态系统与全球变化相互作用机理研究—第四课题：土地利用与覆盖变化及其对农业生态系统的影响
落叶针叶林
落叶阔叶林 落叶针阔 混交林
落叶针阔 混交林+湿地 2、灌丛与疏林
30° N
常绿阔叶灌 丛与疏林地 落叶阔叶 灌丛
针叶林地+ 草地 落叶阔叶林+ 灌丛+草地 灌丛+草地+ 作物
草地+落叶阔叶 林地+作物
三季稻
7、水体
河流、湖泊、 水库
8、城镇居民用地
作物+林地+ 灌丛+草地
0
250 Ki l o m e te rs
§11-2
遥感技术在环境和灾害监测中的应用
一、土地覆盖/土地利用遥感监测与变化信息提取 土地利用/覆被变化(LUCC)是全球环境变化的 重要组成部分和主要原因之一
12 落叶林
落叶针叶林 落叶阔叶林
108° E 40° N
4、复合类型
草地＋ 一年一熟作物 ＋沙地灌丛
单(双)季稻 与喜凉作物 +长绿、落 叶阔叶林+ 灌丛
落叶针阔 混交林
2、灌丛与疏林
落叶灌丛 +矮林 常绿灌丛与 疏林地
7、水体
河流、湖泊、水库
30° N
常绿、落叶 灌丛与矮林 地+作物 常绿、落叶 阔叶混交林 地+双季稻连 作喜温作物
成图方法
1）按行政区成图—省、市、自治区、工业区等 2）按国际分幅成图 3）跨景影像数字镶嵌问题：
a、经常遇到的问题
b、注意选用同一季节的跨景影像
c、必须调整影像间的色调和反差
d、对镶嵌边缝作平滑处理
按 武 汉 市 行 政 区 制 作 的 卫 星 影 像 图
Landsat TM 影像图
比例尺 1：100000
1983年中国东部样带土地覆盖类型图(8km) 图
128° E
例
3、复合类型
常绿阔叶林地+作物 半常绿林地 +半长绿灌丛+草地 常绿针叶林地+作物 落叶阔叶林+ 落叶灌丛+草地 灌丛+草地+作物
50° N
118° E
1、森林
2、草地
11 常绿森林 温性草地 常绿针叶林 草甸草原 (部分种植园) 干草原 常绿针阔混交林 12 落叶森林 落叶针叶林
3.过程
1):由修测地图比例尺 选择合适卫星影像 2):波段选择 3):辐射处理 4:卫星影像纠正 5):地物分类 6):生成数字地图 7):配准(地图---影像) 8):将DRG或DLG与纠正后的影像进行叠合 9):变化更新，形成更新后的地形图
地形图修测实例
同 一 地 区 已 纠 正 的 卫 星 影 像 IRS-IC 全色影像分辨率5.8米
中山站卫星影像
中山站全景
2).利用TM6热红外影像测绘雪面地形的理论 和方法
A. 雪面辐射亮度与高程的关系 TM6 的波长范围 10.4 ~12.6µ 辐射功率:
2hc 2 1 2hc 2 1 W [ hc / 11kT hc / 12kT ] 5 5 11 e 1 12 e 1
30/ms,15/pan
20/ms,10/pan 10/ms,2.5/pan 4/ms,1/pan
1:10万
1:5万 1:2.5万 1:1万
必须作投影差改 正
1:5万
1:2.5万 1:1万 1:5000
1:5万
1:2.5万 1:1万 1:5000
Quick bird
2.44/ms,0.61/ pan
研究主要集中在两个方面： ------水对哪些波区的电磁波有透射特性，透射强度 与水深的关系 -------水质对电磁波透射和反射的影响
模型
水深
透射强度和水质
2. 南极冰与地形地貌测绘
模型
温度(红外影像)
高程
1).问题提出 南极地区自然环境和气候条件恶劣 人工量测无法进行 航空摄影有困难 目前只有500m或1000m等高距的地形图 卫星影像克服了以上困难,但大多制作平面影 像图
数据类型： NOAA/AVHRR—NDVI
0 250 Kilom eters 500
8、城镇居民用地
20° N
分 辨 率：1km 1km 图像范围：103.5º E－135.1 º E 18.0 º N－56.6 º N
成像时间：1995.2－ 1996.1
110° E
120° E
制图时间： 2000年11月
=0.7 ( 对所有雪面是一个常数 )
因此： W=f(T)
TM6影像亮度值I与W是函数关系:
I=f(W) 则： I=f(T) 雪面高度与雪面温度成负相关关系: H=f(T) 所以：
H=f(I)
B. 雪面高程信息提取
H Ci I
i 0
n
i
用高程控制点求待定系数Ci 对每个影像点求高程
内插跟踪等高距为100m的等高线
第14讲
课 题 ：遥感技术应用（1） 目的要求：了解遥感技术在测绘和环境及灾害监测中 的应用 。 重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点 ：遥感技术在环境和灾害监测中的应用 难 点 ：地形图制作及制作专题图 教学课时：2课时 教学方法：授课为主、鼓励课堂交流 本次课涉及的学术前沿：遥感技术的应用领域