遥感图像目视分类

◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
④步骤 –准备工作阶段 –初步解译 –判读区的野外考察 –室内详细判读 –野外验证与补判 –目视解译成果的转绘与制图
◍ 图像分类的基本原理和方法
2. 计算机分类
①涵义:
利用计算机模式识别技术,结合地学分析、遥感图像处 理、地理信息系统与人工智能技术等,实现对遥感图像 上的信息进行属性的识别和分类,从而达到识别图像信 息所对应的实际地物。
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立 位置（site）
相关布局（association）
——多个目标地物之间的空间配置关系. 通常,依据空间 布局可以推断目标地物的属性.例如学校教室与运动操场, 货运码头与货物存储堆放区等都是地物相关布局的实例.
◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
第 六 章 遥感图像分类
6.1 遥感图像分类的基本原理和方法 6.2 遥感图像非监督分类 6.3 遥感图像监督分类
6.4 基于混合像元的遥感图像分类 6.5 非光谱信息在遥感图像分类中的应用 6.6 基于知识的遥感图像分类
第一节 遥感图像分类的基本原理和方法
★遥感图像分类：将图像的所有像元按其性质 划分为若干个类别的过程.
◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
③方法
综合推理法
综合考虑遥感图像多种解译特征,结合生活常识,分 析、推断某种目标地物的方法.例如,铁道延伸到大 山脚下,突然中断,可以推断出有铁路隧道通过山中.
地理相关分析法
根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存、相 互制约的关系，借助专业知识，分析推断某种地理 要素性质、类型、状况与分布的方法.
彩色遥感图像上的颜色可以根据需要在图像合成中任意设置. 例如多光谱扫描图像可以使用几个波段合成彩色图像,但每个 波段赋予的颜色可根据需要来设置.而按照遥感图像与地物真 实色彩的吻合程度,可把彩色遥感图像分为假彩色和真彩色.
故宫quickbird(真彩色, 1米分辨率) 故宫quickbird(假彩色,1米分辨率)
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;在有些情况下,还可以识别出目标地物的 属性. 不过,要指出的是目标地物与背景之间必须存在能够 被人的视觉所分辨出的色调差异,目标地物才能够被区分.
TM4
遥感图像上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
(quickbird卫星拍
形状（shape） 大小（size）
——指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量,是 遥在感不图知像道上像测片量比目例标尺地时物,比最较重两要个的物数体量的特相征对之大一小.根有据助物于 体识的别图大它像小们上可的物以性体推质大断,例小物如会体单受的车到属道地性和面,如多分湖车辨泊道率和的、池街物塘道体,宽本主度身要不亮依同度据;与 它若周们知围的道亮大像度小片的来的对区比比别例关.尺系,等则因可素以的根影据响目.标例地如物,当影像像片的上尺线寸状计 算地或物估与算背出景其反实差际较大大小时和,其分影布像规大模小,也往可往以超利出用其已按知比目例标计 地算物的在尺像寸片. 上的尺寸来比较其他待识别的目标.
◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
③方法
对比分析法
包括同类地物对比分析法、空间对比分析法和时相动态对比法.
同类地物对比分析法是在同一景遥感影像上,由已知地物 推出未知目标地物的方法.例如，在大、中比例尺航空摄 影像片上识别居民点,我们可以根据城市具有街道纵横交 错、大面积浅灰色调的特点,与其他居民点进行对比分析, 从而将城市从众多的居民点和背景中识别出来;也可以通 过比较浅灰色调居民点的大小,将城镇与村庄区别开来.
目视解译或计算机分类
◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
①涵义:凭着光谱规律、地学规律和解译者的经验,通过 直接观察或借助辅助判读仪器从遥感图像上获取 特定目标地物的信息，从而推出地面的地物类型. 此方法通常应用于高空间分辨率的图像,如航片等.
②工作原理
遥感影像目视解译是根据遥感影像目视 解译标志和解译经验来识别目标地物.
与遥感图像的目视判别技术相比,目的一样 但手段不同:目视判别是直接利用人类的自然识
别智能，而计算机分类则利用计算机技术来人工 模拟人类的识别智能。
◍ 图像分类的基本原理和方法
2. 计算机分类
②分类方法:主要包括统计模式方法和句法模式两大类.
A.统计模式识别的方法：最常见的遥感图像计算机分类方法,
主要包括监督分类法和非监督分类法. ●监督分类法: 首先需要从研究区域选取有代表性的一定数量的
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
色调(tone)
颜色(color)
阴影(shadow) ----遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子.
通常,根据阴影形状、大小可判读物体的性质 阴或影高的度长.如度航、空方像向片和判形读状时受,到利光用照阴角影度可、以方了向解和 地高形层起建伏筑等物因等素的的高影度响(公影式响为,因H此=地L*物tg阴Ө*影M因(时式因 地中而H异为.建阴筑影物的高存度在,通L为常建有筑助物于的影阴像影的长解度译, ，Ө为但阴 影成笼像罩时下的的太地阳物高往度往角会,模M糊为不航清片,比甚例至尺丢分失母,从). 而
纹理
平滑
粗糙
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立 形状（shape）
大小（size）
纹理（texture）
图型（pattern）
——是指目标地物以一定规律排列而成的图形结构.
通例常如人住工宅地区物建往筑往群具在有图某像种上特呈殊现的的图图型型.,例农如田多与个周建边筑的物 有防序护排林列构构成成的的图街型区等以. 及地由物教的室图、型操揭场示和了跑不道同构地成物的之学 校间等的,它内们在都联具系有,也一为定解的译整者体识图别型这.些自地然物界提中供,一了些依地据物.也 具有特定的图型,如水系有树枝状、羽毛状和格网状等多 种图型,它们综合反映了流域内地质构造和水文特征.
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
地面各–种色目：指标目地标物地在物遥在感遥图感影像像中上存的在颜着色不,这同里的包色括目、 形 征解译.、而位这标–的形些地：差物目指异的标目,色标从地调地而物、物构的颜在成特色遥和了征感阴可正影影像供是等上识目；的别视形的解状目译，标人这里地员包物判括特读 时标识别各目类标地地物物的的形依状据、,纹称理之、为大小判、读图标型志等(；解译标志) 志 –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；
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立 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). 例如水体通常较深暗;沙地,干燥的砂砾色调发白,而潮 湿的砂砾发黑;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.
武汉市卫星影像
后 官 湖
东湖
南 湖
Fra Baidu bibliotek
黄
家
汤
湖
逊
湖
江夏区 纸坊镇
◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
③方法
对比分析法
包括同类地物对比分析法、空间对比分析法和时相动态对比法.
空间对比分析法是根据待判读区域的特点,选择另一个熟 悉时的相且动与态遥对感比图法像是区利域用特同征一类地似区的不影同像时,间将成两像个的影遥像感相影互像 对加比以分对析比,分由析已,知从影而像了为解依同据一判目读标未地知物影动像态的变一化种的方一法种.解例 如译两方张法地.域例相如同,的遥彩感红影外航像空中像河片流,其在中洪一水张季经过节解与译枯,并水通季过节实中地验的 证彩变,红化解外译.航利者空用对像它时片很相相熟互动悉比态,较因对,此从比就“法可已以可知利进”用行到这未洪张知水彩,加红淹快外没对航损地空失物像评的片解与估译另,或速一度张其. 他一些自然灾害损失评估.
摄, 1米分辨率).
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
色调（tone） 颜色（color）
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,是判读遥感图像中目标 地物的基本识别标志.例如真彩色航空像片上,正常的针叶 林呈深绿色,枯萎的植被则呈现为黄绿色.
③方法
直接判读法
根据解译标志,直接确定目标地物属性与范围的一种方 法.例如，在可见光黑白像片上，水体对光线的吸收率强、 反射率低,水体呈现灰黑到黑色,根据色调可以从影像上直 接判读出水体;根据水体的形状则可以直接分辨出水体是 河流或者是湖泊。在TM4、3、2三波段假彩色影像上,植被 颜色为红色,因此,根据地物颜色可以直接区别植物与背景.
2001年9月15日
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
形状（shape）
地表分布的目标物体都具有一定的几何形状,而根据图像 上物体特有的形态特征可以判断和识别目标地物.例如在 大比例尺遥感图像上,自然地物往往具有不规则的外形和 不规则的边界(湖泊、沙丘、山地等);人造地物一般具有 规则的几何外形和清晰的边界(楼房、道路、飞机场、港 湾设施等在遥感图像上均具有特殊形状).
影响到人们对它的识别.
世界贸易中心的双子塔卫星照片
这张分辨率为1米 的纽约曼哈顿卫 星照片,是2000年 6月30日由美国洛 克希德·马丁公司 的IKONOS 卫星拍 摄的.这张图像是 从南方拍摄的,中 间是 110 层高的 世界贸易中心的 双塔.
“911”事件发生后的世贸中心卫星照 片
2001年9月12日
图型
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立 位置（site）
目标地物的位置与它的环境密切相关,据此可以识别 一些目标地物或现象.例如水田临近沟渠.
位置分为地理位置、相对位置两种.通常,依据遥感图像 周框注记的地理经纬度位置,可以推断出区域所处的温度 带;依据相对位置,可以为具体目标地物解译提供重要判 据,例如如一条道路在河一侧中断,又在河另一侧出现并 延伸到远方,据此可以推测此处为徒涉场或渡口.
杭州TM影像
鄱阳湖区水田
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立 形状（shape）
用于判读的图像通常多是垂直拍摄的,因此遥感图 像上表现的目标地物形状是顶视平面图,它不同于
我们日常生活中经常看到的物体形状.
武汉城区卫星影像
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
形状（shape）
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
形状（shape）
大小（size） 纹理（texture）
也叫内部结构,是指遥感图像中目标地物内部色调或颜 色纹有理规可则以变作化为而区表别现地的物细属纹性或的细重小要的依图据案,如,并幼且年这林种看细上 纹律去过大的或重像,比同纹目细复天例一理标小出鹅尺个特地的现绒像目征物.图样片如:标的如案平上航地纹黄在,滑空物理可土某,像在成显特高一片不年示征原确上同的出与丘定农太针一航陵的田阳叶个空沟图呈高树个像壑像现度林树片区区的角看冠的,域条下在上的比中带,太去纹例以也状阳很理尺一会纹高粗,有定具据理度糙关的有此角..:规不不在可很同 区大分时不地同表的纹树理,比而较在平比滑例,尺而较在小太的阳像高片度上角则很表小现时为,地由表一 系纹列理树比冠较的粗顶糙部. 构成的整个森林的纹理;
用于判读的图像通常多是垂直拍摄的,因此遥感图 像由上于表成现像的方目式标的地不物同形、状飞是行顶姿视态平的面改图变,它或不者同地于形
起伏我的们变日化常都生会活造中成经同常一看目到标的物物在体图形像状上.呈现出 不同形状,因此解译时须考虑遥感图像的成像方式.
◍ 图像分类的基本原理和方法
目视解译标志的建立
时相动态对比法的应用
◍ 图像分类的基本原理和方法
1.目视解译
③方法
信息复合法
利用透明专题图或地形图与遥感图像重合,根据专题 图或地形图提供的多种辅助信息,识别遥感图像上目标 地例物如的T方M影法像. 图,覆盖的区域大,影像上土壤特征表现不明
显等,高为线了对提识高别土地壤貌类类型型解、译土精壤度类,可型以和利植用被植类被型类也型有图一增定 加的辅辅助助信作息用..例如等高线与卫星影像复合,可以提供高程 信息,这有助于中高山地貌类型的划分.不过,使用等高线 与卫星影像复合的关键是遥感影像图必须与等高线图等 辅助图件严格配准,这样才能保证地物边界的精度.