遥感图像的种类与特性
遥感影像的判读
覆盖范围和分辨率
根据研究区域的大小和所需的精 度，选择合适的覆盖范围和空间
分辨率的遥感影像。
时相选择
根据目标的变化情况，选择合适 时相的遥感影像，以获取最佳的
监测效果。
注意影像的时间和空间分辨率
时间分辨率
关注遥感影像的时间分辨率，即影像 获取的频率，以确保能够及时监测到 目标的变化。
空间分辨率
地物空间特征
总结词
地物空间特征是指地物在空间分布和形态上的特征，包括大小、形状、纹理、结构等。
详细描述
地物空间特征是遥感影像解译的重要依据之一。不同地物在空间分布和形态上存在差异， 这些差异可以通过遥感影像的几何特征和纹理特征表现出来。通过对这些特征的分析和
识别，可以区分不同的地物类型。
地物动态特征
水体动态监测
通过遥感影像监测水体的 水位、流速和流向等信息， 及时发现水灾和污染等灾 害。
水生态系统调查
通过遥感影像调查水生生 物种类、数量和水域环境 等信息，为水生态保护和 水资源管理提供支持。
05 遥感影像判读的注意事项
选择合适的遥感影像
遥感影像类型
根据任务需求选择合适的遥感影 像类型，如光学影像、雷达影像
遥感影像判读与生态学、环境科学等领域的结合，有助于 深入了解地球生态系统和环境变化，为环境保护和可持续 发展提供科学依据。
遥感影像判读与人工智能、机器学习等领域的结合，将进 一步推动遥感影像判读技术的发展和应用。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
作物类型与种植面积
农业资源调查
通过遥感影像识别不同作物的光谱特 征和种植面积，分析农业种植结构和 发展趋势。
通过遥感影像调查农业土地资源、水 资源和农业设施等信息，为农业规划 和生产提供支持。
遥感概论第12章 遥感图像的分类 122.12 第12章 遥感图像的分类
（4）训练样区的选择原则
为了提高训练样区的有效性，需遵循以下选取原则 • 像元的数量：每个类别至少在100个以上 • 训练样区的大小：过大会造成光谱混杂，过小又不能足以
代表信息类别，需要根据研究区的地物复杂程度、影像分 辨率等情况根据实践经验判断 • 训练样区的形状：无具体要求，一般采用矩形 • 训练样区的位置：第一要求每个信息类别的训练样区尽可 能均匀分布整个影像；第二要求训练样区便于在航片或地 面查找，也就是方便地面验证
影像分类是遥感、影像分析和模式识别的重要组成部分
• 影像分类可以作为影像分析的直接目标：如土地利用分类、 农作物种类识别、湿地类型识别等，以分类影像作为成果
• 影像分类也可以作为影像分析的中间环节：如研究森林情 况，需要先提取出森林的范围；研究草地或农业情况，需 要先提取出草地和耕地的范围等
在影像分类过程中，需要用到分类器：即按照一定方法进 行影像分类的计算机程序
（3）训练数据选择的重要性
选取训练样本前，必须对研究区进行充分的了解，不仅要 分析研究区的参考资料，而且要实地调查，才能确定每个 信息类别的训练样本区
有学者认为：训练样本的不同比分类算法的不同对精度的 影响更大
• 相同的训练数据，不同分类算法得到的分类精度差别不大 • 相同的分类算法，不同的训练样本得到的分类精度差别大 研究表明，选择多个随机分布的小面积训练样区比只选少
5 其他分类方法
纹理分类 • 利用相邻像元之间的空间和光谱关系进行分类 • 实际研究也表明，利用影像纹理结构能改善分类效果 分层分类策略 • 指基于一个分类层级（分类树）而逐步分类的过程，即建
立对应类别的提取规则将各种地类逐步分离出来
模糊分类
遥感图像几种分类方法的比较
摘要遥感图像分类一直是遥感研究领域的重要内容，如何解决多类别的图像的分类识别并满足一定的精度，是遥感图像研究中的一个关键问题，具有十分重要的意义。
遥感图像的计算机分类是通过计算机对遥感图像像素进行数值处理，达到自动分类识别地物的目的。
遥感图像分类主要有两类分类方法:一种是非监督分类方法，另一种是监督分类方法。
非监督分类方法是一个聚类过程，而监督分类则是一个学习和训练的过程，需要一定的先验知识。
非监督分类由十不能确定类别属性，因此直接利用的价值很小，研究应用也越来越少。
而且监督分类随着新技术新方法的不断发展，分类方法也是层出不穷。
从传统的基十贝叶斯的最大似然分类方法到现在普遍研究使用的决策树分类和人工神经网络分类方法，虽然这些方法很大程度改善了分类效果，提高了分类精度，增加了遥感的应用能力。
但是不同的方法有其不同优缺点，分类效果也受很多因素的影响。
本文在对国内外遥感图像分类方法研究的进展进行充分分析的基础上，应用最大似然分类法、决策树分类法对TM影像遥感图像进行了分类处理。
在对分类实现中，首先对分类过程中必不可少的并影响分类效果的步骤也进行了详细地研究，分别是分类样本和分类特征；然后详细介绍两种方法的分类实验；最后分别分析分类结果图，采用混淆矩阵和kappa系数对两种方法的分类结果进行精度评价。
关键词:TM遥感影像，图像分类，最大似然法，决策树题目：遥感图像几种分类方法的比较........................................ 错误!未定义书签。
摘要.. (1)第一章绪论 (3)1.1遥感图像分类的实际应用及其意义 (4)1.2我国遥感图像分类技术现状 (5)1.3遥感图像应用于测量中的优势及存在的问题 (6)1.3.1遥感影像在信息更新方面的优越性 (6)1.3.2遥感影像在提取信息精度方面存在的问题 (6)1.4研究内容及研究方法 (8)1.4.1研究内容 (8)1.4.2 研究方法 (8)1.5 论文结构 (9)第二章遥感图像的分类 (9)2.1 监督分类 (9)2.1.1 监督分类的步骤 (9)2.1.2 最大似然法 (11)2.1.3 平行多面体分类方法 (12)2.1.4 最小距离分类方法 (13)2.1.5监督分类的特点 (13)2.2 非监督分类 (14)2.2.1 K-means算法 (14)K-均值分类法也称为 (14)2.2.2 ISODATA分类方法 (15)2.2.3非监督分类的特点 (17)2.4遥感图像分类新方法 (17)2.4.1基于决策树的分类方法 (17)2.4.2 人工神经网络方法 (19)2.4.3 支撑向量机 (20)2.4.4 专家系统知识 (21)2.5 精度评估 (22)第三章研究区典型地物类型样本的确定 (24)3.1 样本确定的原则和方法 (24)3.2 研究区地物类型的确定 (24)3.3样本区提取方案 (25)3.4 各个地物类型的样本的选取方法 (25)3.4.1 建立目视解译标志 (25)3.4.2 地面实地调查采集 (26)3.4.3 利用ENVI遥感图像处理软件选取样本点 (26)第四章遥感图像分类实验研究 (26)4.1遥感影像适用性的判定 (26)4.2分类前的预处理 (28)4.2.1空间滤波的处理 (28)4.2.2 频域滤波处理 (28)4.3利用ENVI软件对影像按照不同的分类方法进行监督分类 (30)4.3.1监督分类 (30)4.3.2 决策树 (33)4.4分类后的处理 (35)4.5 精度的比较 (36)第五章结论和展望 (37)参考文献 (37)致谢 (39)第一章绪论土地利用研究是全球环境变化研究的重要组成部分，土地利用变化驱动因子的研究也是目前研究的热点之一。
第五章遥感图像处理§5—1遥感信息数据的种类及其传输-遥感技术基础
凡是既记录电磁波的振幅，又记录位相的胶片都称为遥感波带片。合 成孔径侧视雷达直接获得的就是一种波带片。 在合成孔径侧视雷达系统中，设有一位相稳定的参考波束，每一地面 点的雷达回波与参考波束同时记录在胶片上，实质上，胶片记录的就是两 者的干涉图。用这种方式就能将回波振幅与位相同时记录下来，经激光再 现，便能获得可供解译的雷达图像。 二、遥感磁带的种类 模拟磁带是一种暂时记录工具，它记录的是一种模拟电压曲线，再经 电光转换变成光信号。以扫描方式记录在胶片上，模拟磁带可多次重复使 用，记录并传递大量信息，使星载传感器结构简化，轻便。 2 ．数字磁带 探测系统输出的电压信号，经过模数转换器 (A ／ D) ，对电压曲线分段 读数，然后记录在磁带上，即为数字磁带 (digital tape) 。它又可分为两种： (1) 高密度数字磁带 (HDDT) ： 指采用并行记录格式，每英寸记录 10 4 位以上二进制数据的磁带。这 种磁带不能直接输入计算机，需经过磁带转换机处理。 (2) 计算机兼容磁带 (CCT) 指每英寸记录 800 位或 1600 位二进制数据 的磁带。记录密度远远低于 HDDT 。 三、遥感信息数据传输 空中的遥感设备能否将传感器所获取的信息数据适时传送到地面，是 衡量一项遥感计划成败的标准。航空遥感都是直接回收胶卷或磁带，传输 方面不存在什么问题，这里只针对航天遥感而言。 星载传感器的信息数据返回地面的方式有两种，一种是由卫星按地面 指令弹射出资料舱，然后在空中或海上打捞回收；但更多的是通过无线电 信道将信息数据传输到地面，叫视频传输。由于地面站接收范围有限，故 后者又有实时传输和非实时 ( 延时 ) 传输之分。非实时传输是在星上磁带机
[0 ，A] 称为灰度区间，通常将 f(x ，y) ＝ 0 定为黑色 ，f(x ，y)=A 定为白色， 所有中间值都是由黑连续地变为白时的灰度等级。由此可见，所谓光学图 像就是人眼可观察的图像，其基本特点是：它的灰度 ( 或彩色 ) 在像幅几何 空间 ( 二维 ) 和图像灰度空间 ( 第三维 ) 上的分布都是连续的无间断的。 如果我们将一幅光学图像在像幅空间和灰度空间上离散化，即将 其划 分为 M*N 的空间格网，并将在每一格网上量测的平均灰度值数字化，如 图 5 — 5 所示，则我们可得到一个由离散化的坐标和灰度值组成的 M*N 数 字矩阵：
遥感第3章--遥感成像原理与遥感图像特征
遥感车--地面遥感平台
• 高空平台(5-10km)
航摄飞机
运七 运八
其他：里尔、双水獭、 空中国王等
遥感飞机
• 中低空(1-8Km)
航摄飞机
运十二 运五
• 其他飞机(500m)
蜜蜂3 无人机
航摄飞机
GT50 0
航天飞机
遥感卫星
遥感卫星
§3.1 遥感平台与遥感器
3.1.2 遥感器与遥感图像特征参数
❖ 按传感器的工作波段分为：可见光传感器、红外传感器 和微波传感器，从可见光到红外区的光学波段的传感器 统称光学传感器，微波领域的传感器统称为微波传感器。
§3.1 遥感平台与遥感器
二、遥感器的分类
❖ 按工作方式分为
（1）主动方式传感器：侧视雷达、激光雷达、 微波辐射计。
（2）被动方式传感器：航空摄影机、多光谱扫 描仪（MSS）、TM、ETM、HRV、红外扫描仪 等。
❖ 热红外像片：8~14μｍ。
热红外像片典型特征：热阴影；
高速运动热物体的“拖迹”；
（参见教材P144 ）
受风的影响较大。
§3.2 摄影成像
3.2.4 摄影像片的种类与特点
摄影像片特点： (1) 投影方式：绝大部分采用中心投影方式成像； (2) 视觉感受：大部分为大中比例尺像片，像片中各种人造地物 的形状特征与图型结构清晰可辨，从航空像片上可看到地物顶 （冠）的形态； (3) 阴影：本影与落影受地物在相片上的方位影响。 详见教材P145
些情2）况利下用，数波理统段计太方多法，，分选辨择率相关太性高小，、接方收差到大的信 息的量图太像大。熵，，形方成差海大量，数信据息量，大反。而会“掩盖”地物
辐射特性，不利于快速探测和识别地物。
遥感图像的种类与特性
02.
二.全景式摄影像片特性
㈠.全景像片的空间特性
投影性质与影像畸变 投影性质：全景影像沿缝隙方向的一维中心投影 影像畸变：全景畸变＋扫描位置畸变＋像移补偿畸变 全景摄影机
摄影畸变—尺度（上下比例，左）与角度（右）
比例尺
地面的连续覆盖 ⊥航迹方向--由缝隙扫描完成 ∥航迹方向--由平台运行完成
旁向重叠
航向重叠
（三）帧幅式航片的空间特性
投影性质及比例尺
投影性质——地面的中心投影
比例尺：各处影像会出现不一致。
中心投影与垂直投影的比较
两种投影方式比较，当投影面倾斜时，像片各部分的比例尺变化不同，像片各部分的位移量（径向距离）不等（倾斜误差）
二者等比例与不等比例之缩小
两种投影方式比较，当地形起伏时，物体的像点位移称为“投影误差”
航片立体观察
㈣.航空像片的波谱特性
航片以色调或色彩以及由它们组合的形态特征反映地物对可摄影波段(0.3-1.3μm）电磁波的反射特征 影像色调或色彩是地物反射波谱特性的表征，是从波谱学角度识别地物的重要解译标志。 黑白全色航片 黑白红外航片 天然彩色片 彩色红外片 多波段航片
指影像上某一线段的长度与地面上相应地物的水平距离的比值。
理想条件下：由遥感光学系统的焦距和遥感平台的航高之比确定，即f/H。 注意：受中心投影性质所限，不同于垂直投影，受地形起伏及在像幅的位置影响，图像各处比例尺可能不一致。
遥感影像均经光学系统聚焦成像，透镜的成像规律和遥感器成像方式决定了遥感图像的投影性质，不同投影性质会产生不同性质的影像几何畸变。
波谱特性（波谱分辨率辐射分辨率）
时间特性
空间特性
3.2.2 遥感图像的基本属性
㈠.波谱特性（波谱分辨率、辐射分辨率）
遥感图像分类常见方法
遥感图像分类常见方法一、前言遥感分类算法大致有三个阶段（1）基于传统数学统计的方法；（2）经典机器学习；（3）深度学习。
按是否有样本可以分为监督分类和非监督分类两种。
实现分类的流程是：特征+算法二、分类之特征工程分类本来就是计算机领域的问题，遥感分类的本质也是图像处理。
遥感分类属于CV领域的一个子集。
不论是监督还是非监督，分类的前提是特征工程。
构建特征工程的目的是突出关注目标和其他目标之间的差异，从而使得分类具有更好的效果。
遥感的特征工程可以大致分为三类：（1）纹理特征，（2）光谱特征，（3）时序特征。
当然，由上述特征还可延伸出LAI等生物量信息，但其本质上是由光谱特征反演出来的。
（1）纹理特征纹理特征一般从高空间分辨率的遥感影像提取才有效果，纹理特征又可以分为以下三种：统计方法：灰度共生矩阵、灰度游程长度法等模型方法：自相关模型、Markov随机场模型、分形模型等数学变换方法：空间域滤波、傅里叶滤波, Gabor和小波模型等。
（2）光谱特征光谱特征包括地物原始光谱反射率和衍生植被指数两种。
光谱特征较纹理特征容易获得，缺点是反射光谱容易受到“同物异谱”和“异物同谱”的影响。
光谱特征：R，G，B，NIR等衍生植被指数：NDVI，EVI等（3）时序特征由多时相遥感数据提取的特征成为时序特征，包括光谱时序和纹理时序。
时序特征可以描述作物在生育进程中动态的生长变化，已成为遥感农作物分类的重要特征支撑。
大量研究表明，生育期内高频次的时间特征会显著提升分类效果；多特征时间序列比单特征时间序列更能表征不同作物之间的差异特征比较特征的计算是基于数学方法计算的。
（1）光谱植被指数就是加、减、乘，除；（2）纹理特征一般通过滤波模板计算；（3）但数学中更高级，更有用的特征应该是偏导，在矩阵中，偏导及其重要。
因为偏导能够综合多个变量，因此个人认为，偏导特征会更具优势。
传统的统计学方法偏导较少，机器学习次之，深度学习偏导参数最多。
遥感概论知识点整理
遥感是应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术遥感系统的基本构成被测目标的信息特征, 信息的获取, 信息的传输与记录, 信息的处理和信息的应用信息的处理和信息的应用遥感特点1大面积的同步观测2时效性3数据的综合性和可比性4经济性5局限性局限性辐射通量单位时间内通过某一面积的辐射能量辐射通量密度单位时间内通过单位面积的辐射能量辐照度I 被辐射的物体表面单位面积上的辐射通量绝对黑体如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体 黑体辐射规律1绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比2黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比3黑体温度越高，其曲线的峰顶就越往波长短的方向移动(普朗克定律,斯忒藩—玻尔兹曼定律,维恩位移定律)太阳常数指不受大气影响在距太阳一个天文单位内,垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量垂直于太阳光辐射方向上，单位面积单位时间黑体所接收的太阳辐射能量 常见的大气散射及特点瑞利散射当大气中粒子的直径比波长小的多时特点散射强度与波长的四次方成反比,对可见光的影响很大米氏散射粒子的直径与辐射的波长相当时特点散射强度与波长的二次方成反比,散射在光线向前方向比向后方向更强,方向性明显，潮湿天气对米氏散射影响较大无选择性散射粒子的直径比波长大得多时,,散射强度与波长无关散射强度与波长无关 大气窗口常把电磁波通过大气层时较少被反射,吸收或散射的,透过率较高的波段称大气窗口透过率较高的波段称大气窗口 气象卫星发展阶段、特点及作用特点1轨道：低轨和高轨2短周期重复观测3成像面积大，有利于获得宏观同步信息，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理容量减少数据处理容量4资料来源连续、资料来源连续、实时性强、实时性强、成本低发展阶段1、20世纪60年代第一代气象卫星2,1970—1977第二代气象卫星3,1978后气象卫星进入第三个发展阶段应用1天气分析和气象预报2气候研究和气候变迁的研究3资源环境其他领域资源环境其他领域 中心投影的透视规律及像点位移规律透视规律1地面物体是一个点，在中心投影上仍然是一个点。
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。
遥感期末复习资料
遥感期末复习资料遥感：就是从远处采集信息，即不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，识别地物。
遥感的特性：1、空间特性；2、时相特性；3、波谱特性（P2）遥感的分类：1、遥感探测的对象：宇宙遥感、地球遥感；2、遥感平台：航天遥感、航空遥感、地面遥感；3、遥感获取的数据形式：成像方式遥感、非成像方式遥感；4、传感器工作方式：被动遥感、主动遥感；5、遥感探测的电磁波：可见光遥感、红外遥感、微波遥感；6、遥感应用：地质、地貌、农业、林业、水文、测绘等遥感技术系统主要由遥感平台，传感器，遥感信息的接收和处理以及遥感图像的判读和应用4个方面遥感平台：是指遥感中搭载传感器的运载工具。
按平台据地面的高度可分为：地面平台、航空平台和航天平台传感器是遥感技术系统的核心部分遥感信息：主要是指又航空遥感和卫星遥感所获取得胶片和数字图像遥感的现状和趋势：1、多分辨率多遥感平台并存，空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率普遍提高2、微波遥感、高光谱遥感迅速发展3、遥感的综合应用不断深化4、商业遥感时代的到来黑体：是绝对黑体的简称，指在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数恒等于1的物体。
斯特藩——玻尔兹曼定律：物体的辐射通量密度M与物体的热力学温度T的四次方成正比基尔霍夫辐射定律：即地物的吸收率越大，发射率也越大太阳辐射光谱曲线近似于6000K的黑体辐射曲线大气按热力学性质可垂直分为对流层、平流层、中间层、电离层散射作用分为：瑞利散射、米氏散射和非选择性散射大气窗口：是指受到大气衰减作用较轻，透射率较高的波段反射率：是指地物的反射能量占总入射能量的百分比地物的反射光谱曲线：以波长作为横坐标，反射率作为纵坐标，将地物反射率随波长的变化绘制成曲线，即地物的反射率随波长变化的曲线发射率：是地物的辐射能量与相同温度下黑体辐射能量之比，又叫做比辐射率地物的发射光谱曲线：温度一定时，地物的发射率随波长变化的曲线传感器主要由收集器、探测器、处理器、输出器等4部分组成传感器的分类：1、按工作方式不同，分为主动式传感器和被动式传感器；2、按记录方式不同，分为成像方式和非成像方式；3、成像方式中，根据成像原理和所获取图像性质的不同，又分为摄影方式传感器、扫描方式传感器和雷达3种关机扫描仪数据采集原理（P49）扫帚式扫描仪（P55）航空遥感是指以飞机或气球为平台所进行的遥感航空摄影机的种类有：1、单镜头框幅航空摄影机；2、多镜头框幅航空摄影机；3、条带航空摄影机；4、全景航空摄影机航空摄影的类型：1、按成像倾斜角分为垂直摄影和倾斜摄影：一般把倾斜角<3°的，称为垂直摄影；把倾斜角>3°的称为倾斜摄影。
遥感地质学课程简介及教学大纲
《遥感地质学》教学大纲课程编号：210314 学时：56 学分：3编写单位或编写人：资源学院史继忠审核人：制定（或修订）时间：2006年6月16日《遥感地质学》课程简介及教学大纲一、课程概述1、课程性质：遥感技术是当今国际上异常活跃，发展日新月异的高新科技领域，是构筑“数字地球”不可或缺的强大核心技术，现已发展到推广应用阶段,在众多的专业领域得到广泛应用,已成为自然资源调查、地质科学研究的全新技术方法。
在我国也深入到国民经济和社会发展的众多领域，在国家资源环境调查、重大自然灾害监测、城市规划与管理、海洋勘察、国家安全等方面发挥着越来越重要的作用。
《遥感地质学》是遥感与地学交叉的边缘科学，是一门以传播图像科技知识为主的专业课程，具有明显的应用技术学科特点，是地质类各专业的技术方法课。
资源勘查工程专业的专业课。
2、课程教学的目标：通过教学，应使学生了解遥感图像是一种重要的地学信息源，掌握遥感图像的基本特性和遥感地质学的基本原理，具有运用遥感图像进行地质解译(加强运用GIS软件、遥感图像处理软件与目视解译结合，进行人机交互计算机屏幕解译)的基本技能，熟悉遥感地质工作的基本程序和方法，能在区域地质调查、矿产普查及其它地质工作中运用遥感图像进行地质解译和地学分析。
3、课程的适用专业与年级：资源勘查工程专业三年级4、课程的总学时要求：56学时5、本课程与其他课程的联系与分工：本课程的预修课程：高等数学大学物理计算机基础线性代数概率论地质学基础岩石学地层学构造地质学矿床学二、课程内容1、课程内容：第一章绪论学习目的和要求：了解遥感技术、遥感地质学的基本概念、内容和特点。
了解国内外遥感科学和遥感地质学发展历史与前景。
重点和难点：遥感、遥感信息、遥感技术系统组成、遥感技术分类；遥感地质学的定义、研究对象、目的、内容和方法。
第一节基本概念一．遥感二．遥感信息三．遥感技术系统1．遥感平台2．遥感器3．遥感信息接收与预处理系统4．遥感资料分析解译系统四．遥感技术分类㈠．根据电磁辐射源（被动遥感、主动遥感）㈡．根据遥感平台（地面遥感、航空遥感、航天遥感）㈢．根据遥感器工作波长（紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感）五．遥感技术特点1．视域宽广2．直观可视3．客观真实4．定时定位观测5．资料的可处理性第二节遥感地质学一．定义二．研究对象与目的三．研究内容四．研究方法第三节遥感科学和遥感地质学发展历史与前景遥感技术发展轨迹及发展方向第二章遥感基本原理学习目的和要求：强调电磁波理论是遥感技术和遥感图像解译的理论基础。
遥感数字图像处理基础知识点
遥感数字图像处理基础知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章数字图像处理基础1数字图像处理：将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中，然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理，以提高图像质量或者提取所需要的信息2数字图像获取：把客观场景发射或者发射的电磁波信息首先利用光学成像系统生成一副模拟图像，然后通过模数转换将模拟图像转换为计算机可以存储的离散化数字图像。
3采样：即图像空间坐标或位置的离散化，也就是把模拟图像划分为若干图像元素，兵赋予它们唯一的地址。
；离散化的小区域就是数字图像的基本单元，称为像元也称像素。
量化：即电磁辐射能量的离散化，也就是把像元内的连续辐射亮度中离散的数字值来表示，这些离散的数字值也称灰度值，，因为它们代表了图像上不同的亮暗水平。
4遥感数字图像获取特征参数质量特征：⑴空间分辨率：数字图像上能被详细区分的最小单元的尺寸或大小⑵辐射分辨率传感器探测原件在接受光谱信号时，所能分辨的最小辐射度差信息量特征：⑴光谱分辨率：传感器探测元件在接收目标地物辐射能量时所用的波段数目⑵时间分辨率：对同一区域进行重复观测的最小时间间隔。
5模拟图像：在图像处理中通过某种物理量的强弱变化来记录图像亮度信息的图像6数字图像：把连续的模拟图像离散化成规则网格并用计算机以数字的模式记录图像上各网格点亮度信息的图像7数字图像特性：①空间分布特性：1空间位置：数字图像以二维矩阵的结构的数据来描述物体，矩阵按照行列的顺序定位数据，所以物体的位置也是用行列号表示。
2形状：点状线状和面状3大小：线状物体的长度或面状物体的面积，表现为像元的集聚数量4空间关系：包含，相邻，相离三种拓扑关系②数值统计特性：对图像的灰度分布进行统计分析。
图像的灰度直方图：用来描述一幅数字图像的灰度分布，横坐标为灰度级，纵坐标为灰度级在图中出现8直方图的用途：1图像获取质量评价2边界阙值的选择3噪声类型的判断9遥感数字图像的输出特征参数：1输出分辨率：屏幕分辨率和打印的分辨率2灰度分辨率：指输出设备能区分的最小灰度差 3颜色空间模型：RGB模型CMYK模型 HSI颜色模型10数字图像种类：1.黑白图像：二值数字图像，0表示黑色 1表示白色；2.灰度图像：单波段图像每个像元的灰度值的取值范围由灰度量决定;3.伪彩色图像：把单波段图像的各灰度值按照一定规则映射到颜色空间中某一对应颜色;4.彩色图像：由红绿蓝3个颜色通道的数字层组成的图像第二章数字图像存储1比特序：一个字节中8个比特的存储顺序称为比特序。
《遥感概论绪论》课件
时间特征
地物随时间的变化，如季节变化、生 长周期等，有助于动态监测。
辐射特征
地物反射或发射的电磁波能量大小， 决定了图像的亮度。
遥感图像的解译方法
目视解译
通过观察遥感图像，结合专业知识和经验，识别和解 译地物。
计算机解译
利用计算机算法和人工智能技术，自动识别和解译遥 感图像。
现对目标物的识别、分类和监测。
遥感技术广泛应用于地理信息系统、环境监测、城市规划、农
03
业管理等领域。
遥感的分类
按平台高度
可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。
按波段范围
可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。
按工作方式
可分为被动遥感、主动遥感等。
按应用领域
可分为气象遥感、地球资源遥感、军事遥感等。
随着高光谱、多光谱和超光谱技术的发展，遥感数据的分辨率 和精度得到了进一步提高，遥感技术的应用领域也更加广泛。
遥感技术的未来发展趋势
随着人工智能和机器学习技术的发展，遥感数 据的处理和分析将更加智能化和自动化。
遥感技术将与GIS、GPS等技术进一步融合，形成更 加综合的地球观测系统，为人类提供更加全面、准确
森林资源调查
总结词
遥感技术能够快速、准确地调查森林资源分布、面积和生长状况，为森林资源保护和管 理提供科学依据。
详细描述
通过卫星遥感影像，可以获取森林覆盖范围、树种组成、生长状况等信息，同时结合地 理信息系统技术，能够实现森林资源的动态监测和管理，为森林保护和可持续发展提供
支持。
水环境监测
总结词
04
遥感图像的成像原理
电磁波与电磁波谱
第三章遥感成像原理和遥感成像特征
v
S
V
H
全景摄影机
• 又称扫描摄影机或摇头摄影机。
• 在物镜焦平面上平行于飞行方向设置一 狭缝，并随物镜作垂直于航线方向扫描， 得到一幅扫描成的图像。
• 在摄影瞬间得到的是地面上平行于航线 的一条很窄的影像。
多光谱摄影机
• 对同一地区，在同一瞬间摄取多个波段影像的 摄影机，是充分利用地物在不同光谱区有不同 的反射来增多获取目标的信息量，以便提高影 像的判读和识别能力。
卫星名称 Landsat-1 Landsat-2 Landsat-3 Landsat-4 Landsat-5 Landsat-6
Landsat-7
发射时间 72. 7. 23 75. 1. 22 78. 3. 5 82. 7. 16 84. 3. 1 93. 10. 5
99. 4. 23
传感器 RBV MSS RBV MSS RBV MSS MSS TM MSS TM
传感器类型
• 按记录方式:成像方式、非成像方式 • 按工作波段分:可见光、红外、微波 • 按工作方式分:主动、被动
成
被动式
像
传
感
器
主动式
光学摄影类型
框幅摄影机 缝隙摄影机 全景摄影机 多光谱摄影机
光电成像类型
成像光谱仪 测视雷达 全景雷达
TV摄影机 扫描仪 电荷耦合器件CCD
面阵成像光谱仪 线阵成像光谱仪 真实孔径雷达 合成孔径雷达
• 轨道特征:中等高度,圆形,近极地,太阳同步,可 重复轨道
• 数据产品:图象产品、CCT磁带
多功能平台
太阳能电池板
HRV
卫星名称 SPOT-1 SPOT-2 SPOT-3 SPOT-4 SPOT-5
遥感-5
阴影 ：热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的， 可分为冷阴影和暖阴影两种。 根据热红外影像解译标志,可以识别不同的地物： 水体与道路：在白天热红外像片上，由于水体具有良好的传热性， 一般呈暗色调。相比之下，道路在影像上呈浅灰色至白色，主要是 因为道路在白天接受了大量太阳热能，又很快转换为热辐射的缘故。 午夜以后获取的热红外像片，河流、湖泊等水体在影像上呈浅灰色 至灰白色，而道路呈现暗黑色调，这因为水体热容量大，散热慢， 而道路在午夜散热快。 树林与草地：白天的热红外像片上，树林呈暗灰至灰黑色。因为在 白天，树叶表面存在水汽蒸腾，降低了树叶表面温度，使树叶的温 度比裸露地面的温度低。夜晚，树木在热红外影像上多呈浅灰色调， 有时呈灰白色，这是因为树林覆盖下的地面热辐射使树冠增温。草 地在夜晚热红外像片上呈黑色调。
3.影像解译标志及地物影像特征 色调：雷达回波强度在微波影像上的表现。强回波在影像正片呈现 白色色调，弱回波信号在影像正片上呈现为灰暗色调。 单波段微波影像上色调由黑白和深浅不同的灰度组成。描述雷 达影像色调程度的术语是白色、灰色、暗黑色和黑色，分别与雷达 回波的强、中、弱和无四种程度相对应。 阴影：是微波影像上出现的无回波区，它是由于雷达和目标地物之 间存在障碍物阻挡了雷达波的传播所造成的。地形起伏是造成微波 影像上出现阴影的重要原因之一。
位置：指目标地物在空间分布的地点。
2）间接解译标志 指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征， 借助它可以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 3.遥感摄影像片的判读方法 (1) 可见光黑白像片和黑白红外像片解译 在这两种像片上，地物的形状和色调是识别地物的主要标志。 可见光黑白像片识别与解译规律是：可见光范围内反射率高的 地物，在航空像片上呈现淡白色调，反射率低的呈暗灰色调。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）.旋转斜距投影 Sab--侧视雷达图像影像面 ab--在阴极射线管屏幕上光点
掠过的轨迹 光点出现的时间取决于雷达发出
微波到接收到回波间的时间间隔， 由于微波传播速度固定 ∴雷达影像实际为斜距的投影，投 影性质为旋转斜距投影
遥感图像的种类与特性
影像几何畸变
畸变（distortion）：严重不正常地变化，既可以指外在的，又 可以指内在的。 ◆物理学之畸变——物体上的直线经过透镜成像后变成弯曲的 现象。畸变是由于透镜的放大率随光束和主轴间所呈角度改变 而引起的。光线离主轴越远，畸变越大。 ◆摄影之畸变——拍摄四方形物体时，使周围拍成卷翘或膨鼓 的现象。 ◆遥感学之畸变——在一般的光学系统中，只要畸变引起的图 像变形不为人眼所察是可以允许的，允许的畸变值约为4% 。 但若需图像特性来测定物体尺寸的光学系统，如航空测量镜头 等，畸变则直接影响测量精度，必须对其严加校正，使畸变小 到万分之一甚至十万分之几。
遥感图像的种类与特性
分辨率：12.5厘米，地面上每12.5厘米的物品在影像中占1个 像素，相当于视角高度约为80m
遥感图像的种类与特性
分辨率：10厘米，地面上每10厘米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为60m，或20楼的高度
遥感图像的种类与特性
2.影像比例尺
指影像上某一线段的长度与地面上相应地物 的水平距离的比值。
理想条件下：由遥感光学系统 的焦距和遥感平台的航高之比 确定，即f/H。
注意：受中心投影性质所限， 不同于垂直投影，受地形起伏 及在像幅的位置影响，图像各 处比例尺可能不一致。遥感图像的种类与特性
3.投影性质与影像几何畸变
遥感影像均经光学系统聚焦成像，透镜的成像规律和遥感器 成像方式决定了遥感图像的投影性质，不同投影性质会产生 不同性质的影像几何畸变。
3.2.2 遥感图像的基本属性
（一）波谱特性（波谱分辨率辐射分辨率） （二）空间特性 （三）时间特性
遥感图像的种类与特性
㈠.波谱特性（波谱分辨率、辐射分辨率）
影像灰度或色彩差异——遥感图像上波谱特性差异。 实为其响应( 感测) 波段内电磁辐射能量大小的反映。
黑白全色像片 天然彩色像片
反映地物对可见光的反射能量
3.2 遥感图像的种类与特性
3.2.1 遥感图像的种类 3.2.2 遥感图像的基本属性 3.2.3 光学摄影像片特性 3.2.4 光机扫描图像特性 3.2.5 固体自扫描图像特性 3.2.6 成像雷达图像特性
遥感图像的种类与特性
3.2.1 遥感图像的种类
几个概念： 影像:由地物反射或自身发射的电磁辐射,通过成像系
航空像片 航天像片
RBV图像
扫
描
光机扫描图像
图
像
固体自扫描图像
天线扫描图像
红外扫描图像(中、远红外) 多波段扫描图像(紫外-远红外) 超多波段扫描图像(可见光-近红外)
固体自扫描图像(可见光-近红外)
成像雷达图像（微波）
热红外图像 MSS、TM图像 成像波谱仪图像
HRV图像
合成孔径雷达图像
பைடு நூலகம்
既能体现影像特征遥又感图能像的揭种类示与特影性 像的信息内涵
涉及：
成像遥感器的空间分辨率； 图像投影性质、比例尺、几何畸变等
遥感图像的种类与特性
1.空间分辨率 指图像能分辨具有不同反差、相距一定距离相邻目
标的能力 。 表示方法： ⑴.影像分辨率：指用显微镜观察时,1mm宽度内能分
辨出的相间排列的黑白线对数。 影响因素:感光材料(显示器)分辨率、影像比例尺、
按成像遥感器成像方式和工作波长的遥感图像分类表
成像方式
工作波段
实例
光
常规摄影像片
学
摄
影
像 片 非常规摄影像片
电子扫描图像
黑白全色像片(可见光) 天然彩色像片(可见光)
黑白红外像片(近红外) 彩色红外像片(近红外) 紫外像片 (紫外) 多波段像片(紫外-近红外) 全景像片(可见光-近红外)
电视摄像图像(可见光)
统处理后产生与原物相似的形象。 遥感影像:由遥感器对地球表面摄影或扫描获得的影像。 遥感图像:遥感影像经过处理或再编码后产生的与原物
相似的形象。 光学摄影成像的二维连续的图像----像片(Photograph). 扫描成像的一维连续一维离散或二维离散的图像----
图像 (Image)。
遥感图像的种类与特性
⑴.中心投影 地面上各物点的投影光线都通过一个 固定点(S)投影到投影面(P1 、 P2)上 形成的透视影像称中心投影。 负像(负片) -- P1与地物位于S两侧 正像(正片) -- P2与地物位于S同侧
遥感图像的种类与特性
（2）.多中心投影（扫描中心 投影）
光机扫描影像为逐点行式扫 描成像，每个像点都有各自 的投影中心，但同一扫描线 上各像元成像时间相差甚小， 可认为每一扫描行有一个投 影中心，光机扫描影像为多 中心投影。
相邻地物间的反差 ⑵.地面分辨率：指遥感影像上能分辨的地物间的最小
距离。（非识别）
遥感图像的种类与特性
分辨率：5米，地面上每5米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为4km
遥感图像的种类与特性
分辨率：2米，地面上每2米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为1.8km
遥感图像的种类与特性
分辨率：1米，地面上每1米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为500m
遥感图像的种类与特性
分辨率：0.5米，地面上每0.5米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为300m
遥感图像的种类与特性
分辨率：25厘米，地面上每25厘米的物品在影像中占1个像素， 相当于视角高度约为150m
黑白红外像片 彩色红外像片
热红外图像
成像雷达图像
多波段、超多波段图像
反映地物在部分可见光和摄影 红外波的反射能量
反映地物在热红外波段的热辐 射能量(辐射温度)
反映地物对人工发射微波后向散 射回波的强度
遥感图其像的灰种类与度特性是其各自响应波段辐射 能量大小的反映
㈡.空间特性 （几何特性）
——是从形态学方面识别地物、测绘地图、建 立解译标志、图像几何校正及增强处理的重 要依据
遥感图像的种类与特性
常规摄影畸变现象——
畸变对成像的影响
遥感图像的种类与特性
摄影畸变—地形 遥感图像的种类与特性
㈢.时间特性