高空间分辨率遥感影像的解译ppt课件
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【测绘课件】遥感(目视解译制图)
地物及与环境的关系：“植物是自然界的一面镜 子”，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。
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遥感摄影像片的判读
–间接解译标志
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。
– 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，这里包 括目标地物分布的空间位置、相关布局等；
2
遥感图像目标地物的识别特征
目标地物识别特征
–色调（tone）：全色遥感图像中从白到黑的密度比 例叫色调（也叫灰度）。如海滩的砂砾，因含水量 不同，在遥感黑白像片中其色调是不同的，干燥的 砂砾色调发白，而潮湿的砂砾发黑。色调标志是识 别目标地物的基本依据，依据色调标志，可以区分 出目标地物。在一些情况下，还可以识别出目标地 物的属性。例如，黑白航空像片上柏树为主的针叶 林，其色调为浅黑灰色，山毛榉为主的阔叶林，其 色调为灰白色。目标地物与背景之间必须存在能被 人的视觉所分辨出的色调差异，目标地物才能够被 区分。
3
遥感图像目标地物的识别特征
北京故宫 博物院与 护城河之 间的色调 差异。
4
遥感图像目标地物的识别特征
目标地物识别特征
–颜色（colour）：是彩色遥感图像中目标地物识别的基本 标志。日常生活中目标地物的颜色是地物在可见光波段 对入射光选择性吸收与反射在人眼中的主观感受。遥感 图像中目标地物的颜色是地物在不同波段中反射或发射 电磁辐射能量差异的综合反映。彩色遥感图像上的颜色 可以根据需要在图像合成中任意选定，例如多光谱扫描 图像可以使用几个波段合成彩色图像，每个波段赋予的 颜色可以根据需要来设置。按照遥感图像与地物真实色 彩的吻合程度，可以把遥感图像分为假彩色图像和真彩 色图像。
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遥感摄影像片的判读
–间接解译标志
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。
– 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，这里包 括目标地物分布的空间位置、相关布局等；
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遥感图像目标地物的识别特征
目标地物识别特征
–色调（tone）：全色遥感图像中从白到黑的密度比 例叫色调（也叫灰度）。如海滩的砂砾，因含水量 不同，在遥感黑白像片中其色调是不同的，干燥的 砂砾色调发白，而潮湿的砂砾发黑。色调标志是识 别目标地物的基本依据，依据色调标志，可以区分 出目标地物。在一些情况下，还可以识别出目标地 物的属性。例如，黑白航空像片上柏树为主的针叶 林，其色调为浅黑灰色，山毛榉为主的阔叶林，其 色调为灰白色。目标地物与背景之间必须存在能被 人的视觉所分辨出的色调差异，目标地物才能够被 区分。
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遥感图像目标地物的识别特征
北京故宫 博物院与 护城河之 间的色调 差异。
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遥感图像目标地物的识别特征
目标地物识别特征
–颜色（colour）：是彩色遥感图像中目标地物识别的基本 标志。日常生活中目标地物的颜色是地物在可见光波段 对入射光选择性吸收与反射在人眼中的主观感受。遥感 图像中目标地物的颜色是地物在不同波段中反射或发射 电磁辐射能量差异的综合反映。彩色遥感图像上的颜色 可以根据需要在图像合成中任意选定，例如多光谱扫描 图像可以使用几个波段合成彩色图像，每个波段赋予的 颜色可以根据需要来设置。按照遥感图像与地物真实色 彩的吻合程度，可以把遥感图像分为假彩色图像和真彩 色图像。
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。
第五章-遥感图像目视解译和制图PPT课件
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（三）地貌的判读
地貌在卫星图像判读时是较为直观的要素。
卫星图像的比例尺小，能反映大的地貌形态特征，如平原、 山地、丘陵。
能判读主要的地貌类型及范围，如风沙地貌、黄土地貌、 冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。
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盆地
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（四）植被的判读
卫星图像上，植被是群体的特征，不能反映个体的形态， 只能判读出植被的类型、生长状况、分布范围。
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Байду номын сангаас对立体观察的条件
（1）必须是航摄立体像对； （2）像对的比例尺差不得大于15%； （3）两眼分别看两张像片上的相应影像，即左眼看左 像，右眼看右像； （4）同名地物点的连线与眼基线平行。
-
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立体观察的应用
o 像片判读。 o 立体量测——摄影测量学（Photogrammetry):如
地形测绘，即测量高程和平面坐标。
一般应先建立目视解译标志，然后根据解译标志进行解译
-
2
§ 5.1 遥感图像目视解译原理 1、 目视解译标志
目标地物的影像特征（1）色 （2）形 （3）位
解译标志：能够反映和表现目标地物信息的各种影像特征。
常用的解译标志有： 色调/颜色； 形状； 纹理； 图型； 位置； 阴影； 大小； 相关布局。
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3、遥感图像目视解译方法
（1）直接判读法
如在黑白可见光相片上，水的反射率低，呈现灰黑到黑色，可根据色调判 别出水体，然后根据形状，判别是河流或湖泊。 又如在假彩色影像上植被呈现红色，可根据颜色直接判读植被。
（2）对比分析法
多波段图像对比—某波段灰度相近，而另一波段灰度差别较大的物体 多时相图像对比—主要用于物体的变化情况监测； 多解译标志对比—一个或几个解译标志相近，通过多个解译标志对比进 行解译
遥感图像解译基础PPT课件
17
• 图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。
18
• 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。
• 位置：地物分布的地点。地理位置和相对位 置。
19
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
狭义：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、 高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、 微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传 输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态 的现代化技术系统。 (《遥感大词典》)
3
遥感和遥感系统——遥感过程
卫星姿态 控制
服务社会
遥感信 息传输
用户
成像机理 与模型
运用专业背景知识，通过肉眼观察，经过综合分 析、逻辑推理、验证检查把遥感图象中所包含的 地物信息提取和解析出来的过程。
10
遥感图像目视解译原理
目视解译是遥感成像的逆过程
地表景观
成像过程
遥感图象
空间结构、时间 特点
化学组分பைடு நூலகம்物理 属性
成像方式、探测 波段
投影方式、时空 因素
大小形状、色调 灰阶
畸变失真、成图 比例
分发
目标提取与识别 (自动化、智能化)
遥感数据处理 (高光谱、高分辨率、……)
多源数据融合与集成 4
遥感系统
遥感系统包括：被测目标的信息特征(目标物）;信息的获 取（遥感平台）;信息的接收与记录、信息的处理（地面接收 站）和信息应用（分析解译）四大部分。
目标物的电磁波特性-----任何目标都具有发射、反射和吸 收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相 互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。
• 图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。
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• 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。
• 位置：地物分布的地点。地理位置和相对位 置。
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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
狭义：是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、 高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、 微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传 输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态 的现代化技术系统。 (《遥感大词典》)
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遥感和遥感系统——遥感过程
卫星姿态 控制
服务社会
遥感信 息传输
用户
成像机理 与模型
运用专业背景知识，通过肉眼观察，经过综合分 析、逻辑推理、验证检查把遥感图象中所包含的 地物信息提取和解析出来的过程。
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遥感图像目视解译原理
目视解译是遥感成像的逆过程
地表景观
成像过程
遥感图象
空间结构、时间 特点
化学组分பைடு நூலகம்物理 属性
成像方式、探测 波段
投影方式、时空 因素
大小形状、色调 灰阶
畸变失真、成图 比例
分发
目标提取与识别 (自动化、智能化)
遥感数据处理 (高光谱、高分辨率、……)
多源数据融合与集成 4
遥感系统
遥感系统包括：被测目标的信息特征(目标物）;信息的获 取（遥感平台）;信息的接收与记录、信息的处理（地面接收 站）和信息应用（分析解译）四大部分。
目标物的电磁波特性-----任何目标都具有发射、反射和吸 收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相 互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。
遥感应用模型综述课件：04高空间分辨率遥感原理概述
多波段高清晰影像
• WorldView-2卫星能提供独有的8波段高清晰商业卫星影像。除了四个 常见的波段外（蓝色波段：450-510；绿色波段：510-580；红色波 段：630-690；近红外线波段：770-895），WorldView-2卫星还能提 供以下新的彩色波段的分析：
• 海岸波段（400-450） 这个波段支持植物鉴定和分析，也支持基于叶绿素和渗水的规格参数 表的深海探测研究。由于该波段经常受到大气散射的影响，已经应用 于大气层纠正技术。
典型的高分辨率商业卫星
• IKONOS卫星系统 • QUICKBIRD卫星系统 • SPOT-5卫星系统
IKONOS卫星系统
• 基本情况：1米全色，4米多光谱 • 成像原理：可以任意方位角成像 • 产品简介：Geo、Reference、Pro、
Precision、Precision Plus
美国IKONOS
• 严密传感器模型：是依据传感器的成像几何关系 ，利用成像瞬间地面点、透视中心和相应像ห้องสมุดไป่ตู้三 点共线的几何关系建立的数学模型，是摄影测量 学最常采用的成像模型，具有最高的定位精度， 但形式较为复杂，所需的传感器成像参数、姿态 参数和轨道星历保存在影像支持数据（ISD）文 件中。
• RPC模型：是对严密传感器模型的拟合，它直接 提供了地面坐标同像点坐标之间的映射关系，理 想情况下也能达到跟严密模型相当的定位精度。
• 星上图像处理功能：集成星上影像处理功 能，特别是变化检测；具体功能（神经网 络分类功能用于自然灾害预警和监测，星 上辐射和几何校正）。
未来“智能型”对地观测卫星
• 卫星集对地观测传感器、数据处理系统、 通讯系统为一体，能够为实时的、机动的 、专业和普通用户提供全球环境状况的实 时观测和分析。
遥感图像解译基础PPT课件
和的比值，表示被检测为类别j 的样本被正确识
别的比率，反映了虚检的程度。
53
Kappa 系数表示检测结果的内部一致性，与总体精度比 较起来，Kappa 系数更为客观
K
K
N nii nini
Kappa i1
i1
K
N2 nini
i1
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55
LANDSAT 系列卫星成像仪器特征
仪器 RBVm RBVp MSS
LiDAR系统首次在救灾中应用,获取了唐家山 堰塞湖地区高精度DEM,为解决唐家山堰塞湖 问题提供了精确的数据;同时为寻找失事直升 机也提供了最新的数据.
——李京《空间信息技术在四川地震救灾工作 中的应用》
45
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灾中堰塞湖动态监测
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遥感图像解译—例2
太空看长城？？ 2004年5月 欧洲空间局
5
地面站接收到遥感卫星发送来的数字信息，记录在 高密度的磁介质上（如高密度磁带HDDT或光盘等），并 进行一系列的处理，如信息恢复、辐射校正、卫星姿态校 正、投影变换等，再转换为用户可使用的通用数据格式， 或转换成模拟信号(记录在胶片上)，才能被用户使用。
信息的应用----遥感获取信息的目的是应用。这项工 作由各专业人员根据不同的应用需要而进行。在应用过程 中，也需要大量的信息处理和分析，如不同遥感信息的融
分发
目标提取与识别 (自动化、智能化)
遥感数据处理 (高光谱、高分辨率、……)
多源数据融合与集成 4
遥感系统
遥感系统包括：被测目标的信息特征(目标物）;信息的获 取（遥感平台）;信息的接收与记录、信息的处理（地面接收 站）和信息应用（分析解译）四大部分。
目标物的电磁波特性-----任何目标都具有发射、反射和吸 收电磁波的性质，这是遥感的信息源。目标物与电磁波的相 互作用，构成了目标物的电磁波特性，它是遥感探测的依据。
高光谱与高空间分辨率遥感课件.ppt
光谱微分公式（以二阶为例）为：
''(i) ['(i 1 )'(i 1 )]/2
式中， i 为 波长， ' ( i ) 为波长 i 处的一阶微分光谱，
为相邻 两波段间的高光波谱与长高空间间分隔辨率。遥感课件
2、光谱积分 光谱积分就是求光谱曲线在某一波长范围内
的下覆面积。
2
f ( )d 1
高光谱与高空间分辨率遥感课件
由FLAASH模块取得相关参数后,影像反射率就可利 用辐射传输方程对逐个像元进行计算.步骤如下: ①通过计算Column water vapor 的量来计算 A,B,S和La.Column water vapor 在不同场景下 各不相同,运行几次不同水蒸气数量的MODTRAN 模型,构成一个查找表,每个像素可从该表中获得水 蒸气量,进一步计算A,B,S 和La.
高光谱与高空间分辨率遥感课件
2、回归分析 回归分析（regression analysis)是确定两种
或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种统 计分析方法。研究一个随机变量Y对另一个(X)或 一组(X1，X2，…，Xk)变量的相依关系的统计分 析方法。
高光谱与高空间分辨率遥感课件
三、实习仪器与数据 SPSS软件、EXCELL软件及玉米叶片反射光
实习一 光谱的微分和积分
一、实习目的
熟悉和掌握光谱的微分和积分的概念，利用相 关软件对植被高光谱数据进行微分和积分处理； 利用高光谱数据分析植被的“红边”等典型植被 高光谱特征。
高光谱与高空间分辨率遥感课件
二、原理与方法 1、光谱微分
光谱微分技术就是通过对反射光谱进行数学模 拟，计算不同阶数的微分值，以提取不同的光谱 参数。应用光谱微分技术能够部分消除大气效应、 植被环境背景（阴影、土壤等）的影响，以反映 植物的本质特征。
''(i) ['(i 1 )'(i 1 )]/2
式中， i 为 波长， ' ( i ) 为波长 i 处的一阶微分光谱，
为相邻 两波段间的高光波谱与长高空间间分隔辨率。遥感课件
2、光谱积分 光谱积分就是求光谱曲线在某一波长范围内
的下覆面积。
2
f ( )d 1
高光谱与高空间分辨率遥感课件
由FLAASH模块取得相关参数后,影像反射率就可利 用辐射传输方程对逐个像元进行计算.步骤如下: ①通过计算Column water vapor 的量来计算 A,B,S和La.Column water vapor 在不同场景下 各不相同,运行几次不同水蒸气数量的MODTRAN 模型,构成一个查找表,每个像素可从该表中获得水 蒸气量,进一步计算A,B,S 和La.
高光谱与高空间分辨率遥感课件
2、回归分析 回归分析（regression analysis)是确定两种
或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种统 计分析方法。研究一个随机变量Y对另一个(X)或 一组(X1，X2，…，Xk)变量的相依关系的统计分 析方法。
高光谱与高空间分辨率遥感课件
三、实习仪器与数据 SPSS软件、EXCELL软件及玉米叶片反射光
实习一 光谱的微分和积分
一、实习目的
熟悉和掌握光谱的微分和积分的概念，利用相 关软件对植被高光谱数据进行微分和积分处理； 利用高光谱数据分析植被的“红边”等典型植被 高光谱特征。
高光谱与高空间分辨率遥感课件
二、原理与方法 1、光谱微分
光谱微分技术就是通过对反射光谱进行数学模 拟，计算不同阶数的微分值，以提取不同的光谱 参数。应用光谱微分技术能够部分消除大气效应、 植被环境背景（阴影、土壤等）的影响，以反映 植物的本质特征。
高空间分辨率遥感影像的解译
制造和经营 3 m分辨率传感器的许可证，随后1m分辨率的许可
证陆续发给了洛克希德公司、Earth- View公司、Ball公司。
•
代表当今最为先进的卫星系统如美国高级军事侦察卫星
“锁眼”系列（KH-11\12）其最高的空间分辨率已达0.1米；而
他的雷达侦察卫星“长曲棍球”（Lacrosse）的空间分辨率最
遥感影像空间分辨率与成图比例尺的关系
成图比例 尺
图像空间 分辨率
1：5 000 不低于1m
1：10 000
不低于 2.5m
1：50 000
不低于 10.0m
由于可以调整平面镜的角度，因此可能获得研究区域的立体像对，平面精 度可以达到12米，高程精度可以达到30米
分辨率高 波段少 数据量大 副宽窄 价格高
10
822
0.78-0.89
10
5年
1.58-1.75(SWIR)
20
0.48-0.71(Pan)
52.5
VEGETATION 同 SPOT-4
1000
2250
1 HRS
0.49-0.69
105
600120
全色波段高达10米的分辨率，使SPOT 数据可以用作地形底图、正射图。
SPOT全色波段同TM band3 的比 较（Charleston, SC）
a 航向重叠
b 旁向重叠
面积摄影
•
• 高空间分辨率遥感影像解译的特点：
• 色、形、位
空间特征 基于空间特征
• 《高分辨率卫星遥感影像地学计算》（周成虎）
• 高分辨遥感影像分割：
• 按影像特征，分灰度影像分割和纹理影像分割，或者 直方图阈值、特征空间聚类、区域提取、边缘检测。
第十讲遥感图象的目视解译与制图PPT课件
问题二：对比下图不同点？为什么？
26
遥感原理 27
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
第五章 遥感图像目视解译与制图
➢ §1 目视解译的原理和方法 ➢ §2 航空像片的目视解译(信息提取) ➢ §3 卫星像片的目视解译(信息提取) ➢ §4 遥感影像地图
1
遥感原理
第五章 遥感图像目视解译与制图
遥感图像解译分为两种：
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。
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。
1. 7. 位置：指目标地物分布的地点。 2. 8. 图形：目标地物有规律的排列而成的图形结
构。
( 组合图案)：当地物较小时，在影像上表现为纹 理，即某种地物类型有规律的重复出现。如农 田、森林。
9. 相关布局：多个目标地物之间的空间配置关7系。
遥感原理 8
遥感原理 9
遥感原理 10
遥感原理 11
26
遥感原理 27
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
第五章 遥感图像目视解译与制图
➢ §1 目视解译的原理和方法 ➢ §2 航空像片的目视解译(信息提取) ➢ §3 卫星像片的目视解译(信息提取) ➢ §4 遥感影像地图
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遥感原理
第五章 遥感图像目视解译与制图
遥感图像解译分为两种：
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。
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。
1. 7. 位置：指目标地物分布的地点。 2. 8. 图形：目标地物有规律的排列而成的图形结
构。
( 组合图案)：当地物较小时，在影像上表现为纹 理，即某种地物类型有规律的重复出现。如农 田、森林。
9. 相关布局：多个目标地物之间的空间配置关7系。
遥感原理 8
遥感原理 9
遥感原理 10
遥感原理 11
遥感图像目视解译与制图培训课件
11自下而上的过程自下而上的过程信息获取信息获取特征提取特征提取识别证据积累识别证据积累22自上而下自上而下的过程的过程特征匹配特征匹配提出假设提出假设目标辨识目标辨识返回返回指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征它包括遥感摄影像片上目标地影像的各种特征它包括遥感摄影像片上目标地物的大小形状阴影色调纹理图型和位物的大小形状阴影色调纹理图型和位置及与周围的关系等置及与周围的关系等
颜反色映色：。图阴彩不像影色同。是遥遥波地感感段物图影合三像像成维中中+空颜，阴间色分影特赋为的征值真解在彩译影色时像图不色像同调和的上假。的彩 色例调如和：颜侧色视反雷映达了：遥雷感达影波像束的；物热理红性外质：，温是度地差物 电异磁。波谱能量的纪录。
阴影：可判读地物的性质或高度，但也遮挡部分 地物信息。
MSS7：0.8~1.1μm，与MSS6相似，但水体更黑 ，湿地色调更黑；能明显区分植物的健康状况。
MSS8：10.4~12.6μm，反映地物的热辐射性质。 地表温度高，热辐射就强，色调就浅。
TM数据波谱段
TM的光谱效应
TM1对水体有较强的透视能力。 TM2-TM4与MSS4-MSS6相似。 TM5，TM7属于近红外波段，对岩石有明显的区分能力 ，对植物也有明显的反映，属于反射峰值。 TM6与MSS8相同。
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。
MSS的波谱段
通道号 MSS4 MSS5 MSS6 MSS7 MSS8
光谱段颜色 绿 红 红～近红外 近红外 远红外
波长范围/μm 0.5～0.6 0.6～0.7 0.7～0.8 0.8～1.1 10.4～12.6
颜反色映色：。图阴彩不像影色同。是遥遥波地感感段物图影合三像像成维中中+空颜，阴间色分影特赋为的征值真解在彩译影色时像图不色像同调和的上假。的彩 色例调如和：颜侧色视反雷映达了：遥雷感达影波像束的；物热理红性外质：，温是度地差物 电异磁。波谱能量的纪录。
阴影：可判读地物的性质或高度，但也遮挡部分 地物信息。
MSS7：0.8~1.1μm，与MSS6相似，但水体更黑 ，湿地色调更黑；能明显区分植物的健康状况。
MSS8：10.4~12.6μm，反映地物的热辐射性质。 地表温度高，热辐射就强，色调就浅。
TM数据波谱段
TM的光谱效应
TM1对水体有较强的透视能力。 TM2-TM4与MSS4-MSS6相似。 TM5，TM7属于近红外波段，对岩石有明显的区分能力 ，对植物也有明显的反映，属于反射峰值。 TM6与MSS8相同。
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。
MSS的波谱段
通道号 MSS4 MSS5 MSS6 MSS7 MSS8
光谱段颜色 绿 红 红～近红外 近红外 远红外
波长范围/μm 0.5～0.6 0.6～0.7 0.7～0.8 0.8～1.1 10.4～12.6
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10
“北京—1”小卫星
优良的性能
轨道高度： ～ 686km
卫星质量： ～166.4kg
载荷 -1： GSD 32m多光谱
地面遥感带宽: 600km
光谱:
520-620 nm
630-690nm
760-900 nm
载荷 -2： GSD： 4m
扫描带宽： 24km
谱段： 全色
编辑版ppt
11
北京一号融合影像（合肥市开发区，4m全色＋20m多光谱）
编辑版ppt
17
分辨率高 波段少 数据量大 副宽窄 价格高
编辑版ppt 同物异谱、异物同谱现象比较突18出
编辑版ppt
微波成像 全天时、 全天候 高分辨率 信号处理复杂 解译不直接
19
编辑版ppt
20
中心投影
航空影像
编辑版ppt
21
对于航线摄影和面积摄影而言，象片之间存在着一定的重叠，包括： 航向重叠：在同一条航线上相邻两张象片间的重叠。
编辑版ppt
3
•
高分辨率的卫星影像通常是指像素的空间分辨率在 10
m以内的遥感影像，目前一般指空间分辨率优于5m。 卫星遥感
空间分辨率已逼近亚米级，极限为厘米级。
•
早期高分辨率传感器的研制与应用主要是在军事领域，
以大比例尺遥感制图和对地物的分析和人类活动的监测为目的，
20世纪90年代以后才逐渐进入商业和民用领域的范围，并迅速
0.61-0.68
0.78-0.89 1.58-1.75(SWIR)
0.61-0.68(Pan)
VEGETATION 0.45-0.52
0.61-0.68
0.78-0.89
1.58-1.75
20 20 20 20 10 1000 1000 1000 1000
6060
5年 2250
2 HRG
0.50-0.59
编辑版ppt
12
• 中巴地球资源卫星-2B，高分辨率相机HR， 分辨率达2.36m。
• 中巴、环境星 • 印度（2.5m）
编辑版ppt
13
SPOT 1
在轨运行SPOT卫星
SPOT 2
SPOT 3
服务中断
失效
SPOT 4 SPOT 5
编辑版ppt
14
法国SPOT卫星及其传感器概况
卫星 发射时间 SPOT-1 1986.2 SPOT-2 1990.1 SPOT-3 1993.9
SPOT-4 1998.3
SPOT-5 2002.5
轨道高度/km 822 822 822
822
822
传感器
谱段/m 空间分辨率/m 寿命 扫描宽度/km
2 HRV
0.50-0.59 0.61-0.68 0.78-0.89 0.50-0.73(Pan)
20
6060
20
3年
20
10
2 HRVIR
0.50-0.59
编辑版ppt
9
IKONOS 卫 星 多 光 谱 影 像 （4米）（排队参观毛主 席纪念堂的队伍隐约可见， 花坛信息没有，背景草坪 不清晰）
编辑版ppt
IKONOS 卫 星 融 合 影 像 （ 1 米）（排队参观毛主席纪 念堂的队伍清晰可见，花 坛和背景草坪显示出来， 色调自然逼真，连纪念堂 柱子的阴影都很清楚）
重叠度为53%～60%。 目的是用于相邻象片地物的互相衔接和立体观察。 旁向重叠：相邻航线间相邻象片的重叠。 重叠度为15%～30%。 用于象片镶嵌等。
0.61-0.68
0.78-0.89
1.58-1.75(SWIR)
0.48-0.71(Pan)
VEGETATION 同 SPOT-4
1 HRS
0.49-0.69
10 10 10 20 52.5 1000
105
5年
2250 600120
编辑版ppt
15
全色波段高达10米的分辨率，使SPOT 数据可以用作地形底图、正射图。
地发展起来。1993年1月，美国 Space Imaging公司首先领到了
制造和经营 3 m分辨率传感器的许可证，随后1m分辨率的许可
证陆续发给了洛克希德公司、Earth- View公司、Ball公司。
•
代表当今最为先进的卫星系统如美国高级军事侦察卫星
“锁眼”系列（KH-11\12）其最高的空间分辨率已达0.1米；而
他的雷达侦察卫星“长曲棍球”（Lacrosse）的空间分辨率最
高也达到0.3米。
编辑版ppt
4
KH系列－大鸟
key hole
KH-11
DSP
LACROSSE —长曲棍球
编辑版ppt
5
• 商业化对地观测系统—以商业应用为主要目标
•
以“快、好、省”为标志的小卫星技术发展使得空间技术成本大为
降低，为商业化的盈利目标提供了实现的可能。最为先进的商用对地观
测 卫 星 的 空 间 分 辨 率 已 达 0.41 米 （ 美 国 GeoEye) ， 和 0.5 米 分 辨 率 的
“WorldView”卫星）。GeoEye新型卫星于2008年4月发射和运行标志着
民用卫星的空间分辨率已有较大的突破。除此而外，德国和意大利发展
的高分辨率雷达卫星（TerraSarCosmo、 SkyMed），特别是组成星座方
面走在了前列。
•
这类现代高分辨率卫星系统的一个共同特点大多是小卫星系统，他
们的性价比都相对较高；他们总是作为国家安全的重要组成部分也同时
为军用提供信息，在关键时期甚至为军方所征用！
编辑版ppt
6GEOEYE来自WorldviewQuickbird
TECSAR-以
COSMO-SkyMed-意
IKONOS-1.0m
SPOT全色波段同TM band3 的比 较（Charleston, SC）
遥感影像空间分辨率与成图比例尺的关系
成图比例 尺
图像空间 分辨率
1：5 000 不低于1m
1：10 000
不低于 2.5m
编辑版ppt
1：50 000
不低于 10.0m
16
由于可以调整平面镜的角度，因此可能获得研究区域的立体像对，平面精度 可以达到12米，高程精度可以达到30米
高空间分辨率遥感影像
编辑版ppt
1
编辑版ppt
2
◆ 遥感技术发展趋势—分辨率不断提高
是当前发展的主要方向
高分辨率遥感对地观测的发展是近十余年来对地观 测，特别是卫星对地观测最重要的突破。。
高分辨率遥感对地观测全面体现在空间分辨率、光 谱分辨率、时间分辨率和辐射分辨率四个方面。
目前说高分辨率多数指的是空间分辨率。
编辑版ppt
7
GEOEYE—目前空间分
辨率最高的民用卫星
分辨率(星下点): 全色：0.41 m ； 全色： 0.5m； 多光谱：1.65 m; 侧视28° 卫星重量: 1955Kg 轨道高度: 684 Km 幅宽: 星下点15.2 km ； 单景225 k㎡ (15×15 km)
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8
GeoEye首张卫星照片
“北京—1”小卫星
优良的性能
轨道高度： ～ 686km
卫星质量： ～166.4kg
载荷 -1： GSD 32m多光谱
地面遥感带宽: 600km
光谱:
520-620 nm
630-690nm
760-900 nm
载荷 -2： GSD： 4m
扫描带宽： 24km
谱段： 全色
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北京一号融合影像（合肥市开发区，4m全色＋20m多光谱）
编辑版ppt
17
分辨率高 波段少 数据量大 副宽窄 价格高
编辑版ppt 同物异谱、异物同谱现象比较突18出
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微波成像 全天时、 全天候 高分辨率 信号处理复杂 解译不直接
19
编辑版ppt
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中心投影
航空影像
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21
对于航线摄影和面积摄影而言，象片之间存在着一定的重叠，包括： 航向重叠：在同一条航线上相邻两张象片间的重叠。
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•
高分辨率的卫星影像通常是指像素的空间分辨率在 10
m以内的遥感影像，目前一般指空间分辨率优于5m。 卫星遥感
空间分辨率已逼近亚米级，极限为厘米级。
•
早期高分辨率传感器的研制与应用主要是在军事领域，
以大比例尺遥感制图和对地物的分析和人类活动的监测为目的，
20世纪90年代以后才逐渐进入商业和民用领域的范围，并迅速
0.61-0.68
0.78-0.89 1.58-1.75(SWIR)
0.61-0.68(Pan)
VEGETATION 0.45-0.52
0.61-0.68
0.78-0.89
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5年 2250
2 HRG
0.50-0.59
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• 中巴地球资源卫星-2B，高分辨率相机HR， 分辨率达2.36m。
• 中巴、环境星 • 印度（2.5m）
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SPOT 1
在轨运行SPOT卫星
SPOT 2
SPOT 3
服务中断
失效
SPOT 4 SPOT 5
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法国SPOT卫星及其传感器概况
卫星 发射时间 SPOT-1 1986.2 SPOT-2 1990.1 SPOT-3 1993.9
SPOT-4 1998.3
SPOT-5 2002.5
轨道高度/km 822 822 822
822
822
传感器
谱段/m 空间分辨率/m 寿命 扫描宽度/km
2 HRV
0.50-0.59 0.61-0.68 0.78-0.89 0.50-0.73(Pan)
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6060
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3年
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10
2 HRVIR
0.50-0.59
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9
IKONOS 卫 星 多 光 谱 影 像 （4米）（排队参观毛主 席纪念堂的队伍隐约可见， 花坛信息没有，背景草坪 不清晰）
编辑版ppt
IKONOS 卫 星 融 合 影 像 （ 1 米）（排队参观毛主席纪 念堂的队伍清晰可见，花 坛和背景草坪显示出来， 色调自然逼真，连纪念堂 柱子的阴影都很清楚）
重叠度为53%～60%。 目的是用于相邻象片地物的互相衔接和立体观察。 旁向重叠：相邻航线间相邻象片的重叠。 重叠度为15%～30%。 用于象片镶嵌等。
0.61-0.68
0.78-0.89
1.58-1.75(SWIR)
0.48-0.71(Pan)
VEGETATION 同 SPOT-4
1 HRS
0.49-0.69
10 10 10 20 52.5 1000
105
5年
2250 600120
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15
全色波段高达10米的分辨率，使SPOT 数据可以用作地形底图、正射图。
地发展起来。1993年1月，美国 Space Imaging公司首先领到了
制造和经营 3 m分辨率传感器的许可证，随后1m分辨率的许可
证陆续发给了洛克希德公司、Earth- View公司、Ball公司。
•
代表当今最为先进的卫星系统如美国高级军事侦察卫星
“锁眼”系列（KH-11\12）其最高的空间分辨率已达0.1米；而
他的雷达侦察卫星“长曲棍球”（Lacrosse）的空间分辨率最
高也达到0.3米。
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KH系列－大鸟
key hole
KH-11
DSP
LACROSSE —长曲棍球
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5
• 商业化对地观测系统—以商业应用为主要目标
•
以“快、好、省”为标志的小卫星技术发展使得空间技术成本大为
降低，为商业化的盈利目标提供了实现的可能。最为先进的商用对地观
测 卫 星 的 空 间 分 辨 率 已 达 0.41 米 （ 美 国 GeoEye) ， 和 0.5 米 分 辨 率 的
“WorldView”卫星）。GeoEye新型卫星于2008年4月发射和运行标志着
民用卫星的空间分辨率已有较大的突破。除此而外，德国和意大利发展
的高分辨率雷达卫星（TerraSarCosmo、 SkyMed），特别是组成星座方
面走在了前列。
•
这类现代高分辨率卫星系统的一个共同特点大多是小卫星系统，他
们的性价比都相对较高；他们总是作为国家安全的重要组成部分也同时
为军用提供信息，在关键时期甚至为军方所征用！
编辑版ppt
6GEOEYE来自WorldviewQuickbird
TECSAR-以
COSMO-SkyMed-意
IKONOS-1.0m
SPOT全色波段同TM band3 的比 较（Charleston, SC）
遥感影像空间分辨率与成图比例尺的关系
成图比例 尺
图像空间 分辨率
1：5 000 不低于1m
1：10 000
不低于 2.5m
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1：50 000
不低于 10.0m
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由于可以调整平面镜的角度，因此可能获得研究区域的立体像对，平面精度 可以达到12米，高程精度可以达到30米
高空间分辨率遥感影像
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1
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2
◆ 遥感技术发展趋势—分辨率不断提高
是当前发展的主要方向
高分辨率遥感对地观测的发展是近十余年来对地观 测，特别是卫星对地观测最重要的突破。。
高分辨率遥感对地观测全面体现在空间分辨率、光 谱分辨率、时间分辨率和辐射分辨率四个方面。
目前说高分辨率多数指的是空间分辨率。
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7
GEOEYE—目前空间分
辨率最高的民用卫星
分辨率(星下点): 全色：0.41 m ； 全色： 0.5m； 多光谱：1.65 m; 侧视28° 卫星重量: 1955Kg 轨道高度: 684 Km 幅宽: 星下点15.2 km ； 单景225 k㎡ (15×15 km)
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GeoEye首张卫星照片