遥感图像的目视解译与制图
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• 3）近红外谱段（790—890um）：能够很好的穿透大 气层。在该谱段，植被表现的特别明亮，水体表现的非 常黑。尽管硅的光谱灵敏度可以延伸到1100urn，但设 计时为了避免大气中水汽的影响，并没有把近红外谱段 延伸到990nm。同时，红和近红外谱段的综合应用对植 被和生物的研究是相当有利的。
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• 1）绿谱段（500～590urn）：该谱段位于植被叶绿素 光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰 减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20m 的水深。
• 2）红谱段（610—680urn）：这一谱段与陆地卫星的 MSS的第5通道相同（专题制图仪TM仍然保留了这一谱 段），它可用来提供作物识别、裸露土壤和岩石表面的 情况。
• TM6 1.04-1.25UM远红外波段：可以根据辐射响应 的差别,区分农林覆盖长势,差别表层湿度,水体岩石, 以及监测与人类活动有关的热特征,作温度图，植物 热强度测量。
• TM7 2.08-3.35UM,中红外波段,为地质学家追加波段, 处于水的强吸收带,水体呈黑色,可用于区分主要岩石 类型,岩石的热蚀度,探测与交代岩石有关的粘土矿物.
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。 • 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
• 目标地物与其相关指示特征
例如，像片上河流边滩、沙嘴和心滩的形态特征是确定 河流流向的间接解译标志。像片上呈线状延伸的陡立三角面 地形，是推断地质断层存在的间接标志。
了解：目视解译的重要性。 遥感制图。
• 遥感图像解译 (Interpretation of RS Image) ”解译”
指从遥感图像上获取地物目标信息的过程
• 遥感图像解译分为两种：
• 目视解译(visual interpretation)：指专业人员通过直接 观察或借助解译仪器在遥感图像上获取特定目标地 物信息的过程。
遥感图像目视解译原理
Visual Interpretation Principle of RS Image
2. 遥感图像目视解译的重要性
目视判读是遥感图像计算机判读发展的基础 和起始点。
遥感图像处理和计算机判读的结果，需要运用目 视判读的方法进行抽样核实或检验。通过目视判读， 可以核查遥感图像处理的效果或计算机判读的精度， 这是遥感图像计算机判读的一项基础工作。忽视目视 判读在遥感图像处理中的重要作用，单纯强调计算机 判读，有可能成为一种高水平的计算机游戏。计算机 技术的日益发展，会更加迫切要求运用目视判读的经 验和知识指导遥感图像计算机判读。
城市热岛
119/39, 98-8-11
120/38, 97-9-21
二、遥感扫描影像的解译
1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用
✓ MSS影象：
✓ 不同卫星上的波段对比; ✓ MSS各波段应用范围。
✓ TM影象：
✓ TM影象与MSS影象的对比 ✓ 波段设置 ✓ 主要应用(重点)
✓ SPOT影象：
1）热红外图像物体色调特征 色调差别反映地物辐射温度的差别。红外图像上 灰节反映的不是地物对可见光的反射程度，而是 其辐射温度。 2）热红外图像物体形态特征 与可见光相比，地物冷暖信息构成的模糊轮廓。 红外图像可用于对物体解译，不能用于对物体制 图。
ETM+ Thermal band in 1999 水陆差异
3、遥感摄影像片的解译方法
• 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
✓ 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
红外遥感图像
目视判读是信息社会中地学研究和遥感应用的 一项基本技能。
通过目视判读遥感图像 – 地理学家可以了解山川分布，研究地理环境等 – 地质学家可以了解地质地貌或深大断裂 – 考古学家可以在荒漠中寻找古遗址和古城堡
由于目视判读需要的设备少，简单方便，可以随时 从遥感图像中获取许多专题信息，因此是地学工作者研 究工作中必不可少的一项基本功。
译物体性质或高度。
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，指遥感图像中目标地物内部色调有规则变
化造成的影像结构。
6. 大小：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。
影。
2. 形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大 小、图形等。
3. 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物分 布的空间位置、相关布局等。
二、目标地物识别特征
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。据此可解
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28பைடு நூலகம்
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,此时解译者的注意力往往 集中在目标地物上. 2. 解译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.
遥感图像人工解译的重要性 • 遥感图像目视解译是遥感制图的重要环节。
遥感图像乃是一定比例缩小的地表景观的综合 影像，它真实、客观地记录了制图物体的多种特 征，欲从图像上获取地图信息，必须进行图像解 译（或称解译），因而，遥感图像解译是遥感制 图的重要环节。
一、目标地物的特征
1. 色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴
第一节 遥感图像目视解译原理
Visual Interpretation Principle of RS Image
1. 遥感图像目视解译的概念
遥感图像的目视解译，又称目视判读（解译） （visual interpretation）—— 判读者通过直接观察 或借助判读仪器（放大镜、立体镜、密度分割仪和 彩色合成仪等）研究地物在遥感图像上反映的各种 影像特征（如形状、大小、色彩、阴影、图型结构 等），并通过地物间的相互关系推理分析，达到识 别所需地物信息的过程。
（2）摄影像片的解译标志
解译标志又称解译标志，指能够反映和表现目标地物信息的 遥感影像各种特征，这些特征能够帮助解译者识别遥感图像上目 标地物或现象。
直接解译标志
直接解译标志是目标的物理特征和几何特征 在影像上的直接表现，主要包括影像的形状、 大小、色调或色彩、阴影、影像的纹理、相 关布局等。
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。
• 遥感图像计算机解译（Computer Classification of RS Image） ：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。
Interpretation - The process in which a person extracts information from an image.
遥感图像目视解译原理
Visual Interpretation Principle of RS Image
2. 遥感图像目视解译的重要性
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• TM3 0.62-0.69UM ,红波段：叶绿素的主要吸收波 段,反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况,用于 区分植物种类与植物覆盖率,其信息量大多为可见 光最佳波段,广泛用于地貌,岩性,土壤,植被,水中泥 沙等方面。
• TM4 0.76-0.96UM近红外波段：对无病害植物近 红外反射敏感，对绿色植物类别差异最敏感,为植 物通用波段,用于牧师调查,作物长势测量,水域测 量，生物量测定及水域判别。
TM band 7 水体为深色调
颜色
TM band RGB 4 3 2 标准假彩色图像
TM band RGB 3 2 1 真彩色图像
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。
不同性质的图像上阴影的含义是不同的。 如：热红外图像上的阴影表示辐射温度较低；雷达图像上的阴影
是由于微波受阻无法到达传感器造成的。
本影
落影
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。
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.
1. 自下向上的过程 图像信息获取
2. 自上向下的过程 特征匹配
特征提取 提出假设
识别证据选取。 图像辨识
一．遥感摄影像片的解译 二．遥感扫描影象的解译 三．微波影象的解译 四. 目视解译方法与基本步骤
第五章 遥感图像目视解译与制图
Visual Interpretation of RS Image and cartography
遥感图像目视解译与制图
Visual Interpretation of RS Image and cartography
知识点：
掌握：概念：遥感图像解译、目视解译、解译标志。 遥感图像的直接解译标志。 遥感图像上经常用到的间接解译标志。 遥感图像目视解译的常用方法。 遥感图像目视解译的步骤。
✓ 产品形式 ✓ 主要应用1绿、2红、3近红外、4短波红外(重点) 。
✓ 其他遥感影象: SPOT
• TM1 0.45-0.52um蓝波段：对叶绿素和夜色 素浓度敏感，对水体穿透强，用于区分土 壤与植被、落叶林与针叶林、近海水域制 图，有助于判别水深及水中叶绿素分布以 及水中是否有水华等。
• TM2 0.52-0.60um,绿波段：对健康茂盛植 物的反射敏感,对力的穿透力强,用于探测健 康植物绿色反射率,按绿峰反射评价植物的 生活状况,区分林型,树种和反映水下特征。
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• TM5 1.55-1.75UM中红外波段：对植物含水量和云 的不同反射敏感，处于水的吸收波段,一般1.41.9UM内反映含水量,用于土壤湿度植物含水量调查, 水分善研究,作物长势分析,从而提高了区分不同作用 长势的能力，可判断含水量和雪、云。在TM7个波 段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信息最丰 富。
热红外像片上河流的形状
白天
夜间
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。
池塘
湖泊
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。
TM band 2 水体为浅色调
• 地物与环境的关系
可以根据有代表性的植物类型推断当地的生态环境例 如寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候。
• 目标地物与成像时间的关系
了解成像时间，有助于对目标地物的识别。例如，东 部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量 因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。
一、遥感摄影像片的解译
一、遥感摄影像片的解译
1、遥感摄影像片的种类 （1）可见光黑白全色像片 （2）黑白红外像片 （3）彩色像片 （4）彩红外像片 （5）多波段摄影像片
一、遥感摄影像片的解译
2、遥感摄影像片特点与解译标志
（1）摄影像片的特点
✓ 绝大部分为大中比例尺像片,各种人造地物的形状特征与图型 结构清晰可辨；
✓ 绝大部分采用中心投影，可以看到地物的顶部轮廓。
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• 1）绿谱段（500～590urn）：该谱段位于植被叶绿素 光谱反射曲线最大值的波长附近，同时位于水体最小衰 减值的长波一边，这样就能探测水的混浊度和10～20m 的水深。
• 2）红谱段（610—680urn）：这一谱段与陆地卫星的 MSS的第5通道相同（专题制图仪TM仍然保留了这一谱 段），它可用来提供作物识别、裸露土壤和岩石表面的 情况。
• TM6 1.04-1.25UM远红外波段：可以根据辐射响应 的差别,区分农林覆盖长势,差别表层湿度,水体岩石, 以及监测与人类活动有关的热特征,作温度图，植物 热强度测量。
• TM7 2.08-3.35UM,中红外波段,为地质学家追加波段, 处于水的强吸收带,水体呈黑色,可用于区分主要岩石 类型,岩石的热蚀度,探测与交代岩石有关的粘土矿物.
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。 • 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
• 目标地物与其相关指示特征
例如，像片上河流边滩、沙嘴和心滩的形态特征是确定 河流流向的间接解译标志。像片上呈线状延伸的陡立三角面 地形，是推断地质断层存在的间接标志。
了解：目视解译的重要性。 遥感制图。
• 遥感图像解译 (Interpretation of RS Image) ”解译”
指从遥感图像上获取地物目标信息的过程
• 遥感图像解译分为两种：
• 目视解译(visual interpretation)：指专业人员通过直接 观察或借助解译仪器在遥感图像上获取特定目标地 物信息的过程。
遥感图像目视解译原理
Visual Interpretation Principle of RS Image
2. 遥感图像目视解译的重要性
目视判读是遥感图像计算机判读发展的基础 和起始点。
遥感图像处理和计算机判读的结果，需要运用目 视判读的方法进行抽样核实或检验。通过目视判读， 可以核查遥感图像处理的效果或计算机判读的精度， 这是遥感图像计算机判读的一项基础工作。忽视目视 判读在遥感图像处理中的重要作用，单纯强调计算机 判读，有可能成为一种高水平的计算机游戏。计算机 技术的日益发展，会更加迫切要求运用目视判读的经 验和知识指导遥感图像计算机判读。
城市热岛
119/39, 98-8-11
120/38, 97-9-21
二、遥感扫描影像的解译
1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用
✓ MSS影象：
✓ 不同卫星上的波段对比; ✓ MSS各波段应用范围。
✓ TM影象：
✓ TM影象与MSS影象的对比 ✓ 波段设置 ✓ 主要应用(重点)
✓ SPOT影象：
1）热红外图像物体色调特征 色调差别反映地物辐射温度的差别。红外图像上 灰节反映的不是地物对可见光的反射程度，而是 其辐射温度。 2）热红外图像物体形态特征 与可见光相比，地物冷暖信息构成的模糊轮廓。 红外图像可用于对物体解译，不能用于对物体制 图。
ETM+ Thermal band in 1999 水陆差异
3、遥感摄影像片的解译方法
• 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
✓ 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
红外遥感图像
目视判读是信息社会中地学研究和遥感应用的 一项基本技能。
通过目视判读遥感图像 – 地理学家可以了解山川分布，研究地理环境等 – 地质学家可以了解地质地貌或深大断裂 – 考古学家可以在荒漠中寻找古遗址和古城堡
由于目视判读需要的设备少，简单方便，可以随时 从遥感图像中获取许多专题信息，因此是地学工作者研 究工作中必不可少的一项基本功。
译物体性质或高度。
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，指遥感图像中目标地物内部色调有规则变
化造成的影像结构。
6. 大小：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。
影。
2. 形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大 小、图形等。
3. 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物分 布的空间位置、相关布局等。
二、目标地物识别特征
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。据此可解
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28பைடு நூலகம்
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,此时解译者的注意力往往 集中在目标地物上. 2. 解译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.
遥感图像人工解译的重要性 • 遥感图像目视解译是遥感制图的重要环节。
遥感图像乃是一定比例缩小的地表景观的综合 影像，它真实、客观地记录了制图物体的多种特 征，欲从图像上获取地图信息，必须进行图像解 译（或称解译），因而，遥感图像解译是遥感制 图的重要环节。
一、目标地物的特征
1. 色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴
第一节 遥感图像目视解译原理
Visual Interpretation Principle of RS Image
1. 遥感图像目视解译的概念
遥感图像的目视解译，又称目视判读（解译） （visual interpretation）—— 判读者通过直接观察 或借助判读仪器（放大镜、立体镜、密度分割仪和 彩色合成仪等）研究地物在遥感图像上反映的各种 影像特征（如形状、大小、色彩、阴影、图型结构 等），并通过地物间的相互关系推理分析，达到识 别所需地物信息的过程。
（2）摄影像片的解译标志
解译标志又称解译标志，指能够反映和表现目标地物信息的 遥感影像各种特征，这些特征能够帮助解译者识别遥感图像上目 标地物或现象。
直接解译标志
直接解译标志是目标的物理特征和几何特征 在影像上的直接表现，主要包括影像的形状、 大小、色调或色彩、阴影、影像的纹理、相 关布局等。
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。
• 遥感图像计算机解译（Computer Classification of RS Image） ：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。
Interpretation - The process in which a person extracts information from an image.
遥感图像目视解译原理
Visual Interpretation Principle of RS Image
2. 遥感图像目视解译的重要性
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• TM3 0.62-0.69UM ,红波段：叶绿素的主要吸收波 段,反映不同植物叶绿素吸收,植物健康状况,用于 区分植物种类与植物覆盖率,其信息量大多为可见 光最佳波段,广泛用于地貌,岩性,土壤,植被,水中泥 沙等方面。
• TM4 0.76-0.96UM近红外波段：对无病害植物近 红外反射敏感，对绿色植物类别差异最敏感,为植 物通用波段,用于牧师调查,作物长势测量,水域测 量，生物量测定及水域判别。
TM band 7 水体为深色调
颜色
TM band RGB 4 3 2 标准假彩色图像
TM band RGB 3 2 1 真彩色图像
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。
不同性质的图像上阴影的含义是不同的。 如：热红外图像上的阴影表示辐射温度较低；雷达图像上的阴影
是由于微波受阻无法到达传感器造成的。
本影
落影
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。
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.
1. 自下向上的过程 图像信息获取
2. 自上向下的过程 特征匹配
特征提取 提出假设
识别证据选取。 图像辨识
一．遥感摄影像片的解译 二．遥感扫描影象的解译 三．微波影象的解译 四. 目视解译方法与基本步骤
第五章 遥感图像目视解译与制图
Visual Interpretation of RS Image and cartography
遥感图像目视解译与制图
Visual Interpretation of RS Image and cartography
知识点：
掌握：概念：遥感图像解译、目视解译、解译标志。 遥感图像的直接解译标志。 遥感图像上经常用到的间接解译标志。 遥感图像目视解译的常用方法。 遥感图像目视解译的步骤。
✓ 产品形式 ✓ 主要应用1绿、2红、3近红外、4短波红外(重点) 。
✓ 其他遥感影象: SPOT
• TM1 0.45-0.52um蓝波段：对叶绿素和夜色 素浓度敏感，对水体穿透强，用于区分土 壤与植被、落叶林与针叶林、近海水域制 图，有助于判别水深及水中叶绿素分布以 及水中是否有水华等。
• TM2 0.52-0.60um,绿波段：对健康茂盛植 物的反射敏感,对力的穿透力强,用于探测健 康植物绿色反射率,按绿峰反射评价植物的 生活状况,区分林型,树种和反映水下特征。
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• TM5 1.55-1.75UM中红外波段：对植物含水量和云 的不同反射敏感，处于水的吸收波段,一般1.41.9UM内反映含水量,用于土壤湿度植物含水量调查, 水分善研究,作物长势分析,从而提高了区分不同作用 长势的能力，可判断含水量和雪、云。在TM7个波 段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信息最丰 富。
热红外像片上河流的形状
白天
夜间
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。
池塘
湖泊
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。
TM band 2 水体为浅色调
• 地物与环境的关系
可以根据有代表性的植物类型推断当地的生态环境例 如寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候。
• 目标地物与成像时间的关系
了解成像时间，有助于对目标地物的识别。例如，东 部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量 因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。
一、遥感摄影像片的解译
一、遥感摄影像片的解译
1、遥感摄影像片的种类 （1）可见光黑白全色像片 （2）黑白红外像片 （3）彩色像片 （4）彩红外像片 （5）多波段摄影像片
一、遥感摄影像片的解译
2、遥感摄影像片特点与解译标志
（1）摄影像片的特点
✓ 绝大部分为大中比例尺像片,各种人造地物的形状特征与图型 结构清晰可辨；
✓ 绝大部分采用中心投影，可以看到地物的顶部轮廓。