目视解译[1]

遥感影像目视解译原理

在遥感影像上，不同的地物有不同的特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这些都称为判读或解译标志。解译标志包括直接和间接解译标志：

1 直接判读标志

（1）形状影像的形状是指物体的一般形式或在轮廓上的反映。各种物体都具有一定的形状和特有的辐射特性。同种物体在图象上有相同的灰度特征，这些同灰度的像素在图象上的分布就构成与物体相似的形状。随着图像比例尺的变化，“形状”的含义也不相同，一般情况下，大比例尺图像上所代表的是物体本身的几何形状，而小比例尺图象上则表示同类物体的分布形状。有些物体的形状非常特殊，其平面图形是该物体的结构、组成和功能的生要标志，有时甚至是关键，所以“形状”是判读的重要工具。

（2）大小物体在图像上的大小也是判读标志之一。“大小”的含义随图像比例尺的变化而不同：大比例尺图像上，量测的是单个物体的大小，而小比例尺图像上，只能量测同类物体分布范围的大小。

（3）颜色和色调颜色一般指彩色图像而言，当彩色摄影和假彩色合成技术发展起来之后，颜色的差别可以进一步反映了地物间的细小差别，为判读人员提供更多的信息。人眼对彩色的分辨能力远比对黑白色调差的分辨率能力强，因而颜色可作为彩色图像判读的标志。对多波段彩色合成图像的判读，往往可依据颜色的差别来确定地物与地物间或地物与背景间的边缘线，从而区分出各类物体。色调是人眼对图像灰度大小的生理感受。人眼不能确切地分辨出灰度值，但能感受到灰度大小的变化，灰度大者色调深，灰度小者色调浅。图像色调的深与浅，与物体的辐射特性是紧密相关的。一般情况下，反射率高的物体，接收的能量大，图像的色调就浅；反之则深。因此同一环境条件下的图像上色调的差异即是不同物体在图像上的反映。

（4）阴影阴影的形式与物体辐射能量的方向有关，对反射辐射能来说与方向反射因子有关。在导出辐射传输方程式时，是把地表当作朗伯反射体看；而实际上地表的坡向和坡度都严重影响传感器方向的反射能量大小，以及物体之间的相互遮挡，都使图像上产生阴影。阴影有本影和落影之分。本影是象片上地物未被阳光直接照射到的阴暗部分；落影是在地物背光方向地物投射到地面的阴影在象片上的构象。阴影会对目视判读产生相互矛盾的影响。一方面，人们可以利用阴影的立体感，判读地形地貌特征，大比例尺图像上，还可利用阴影判读物体的侧视图形，按落影的长和成像时间的太阳高度角量测物体的高度、单株树木的干粗等。另一方面，阴影区中的物体不易判读甚至根本无法判读。

（5）位置自然界的物体之间往往存在一定的联系，有时甚至是相互依存的。例如桥梁与道路和水系，居民地与道路，土质与植被，地貌与地质等。因此物体所处的位置也是帮助判读人员确定物体属性的重要标志之一。

（6）结构（图案）指自然界与人文特征重复出现的排列格式，如农业复合体（农田与果园），地形特征，建筑物布局等组成一定的格式。

（7）纹理纹理指微色调的变化，纹理特征有光滑的、波纹形的、斑纹形的、线性的和不规则的等多种形态。利用纹理特征可以区分色调总体相同的两类物体，纹理也可以作为分类图像再细分的基本准则。

（8）分辨率分辩率比其他许多图像特征（标志），更取决于遥感系统本身，而与物体的特性关系则小些。传感器本身因素包括性能、设计要求和遥感过程中的环境条件、以及获取数据以后的处理等。当图像上的物体小于图像分辨率时，则不能进行判读。

（9）立体外貌对有一定重叠度图像，可以进行立体观察。各物体的立体外貌，在立体模型中的显示与真实情况相似。当其他标志都相同或相近时，立体外貌则是很好的判读标志。以上这些直接判读标志，虽然在图像上都可以直接判读出来，即能直接确定物体的属性。但对

于不同的图像类型，不同的图像比例尺和不同的分析研究目的，各直接判读标志的重要性也有所不同。例如，假彩色图像比其他图像更强调色调（颜色）的差别，因为同一幅图像上颜色的微小差别，即代表不同的物体特征；细微分类比粗略分类更强调纹理特征；进行高差判读时则以阴影为主要标志等。

2 间接判读标志

各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据：（1）水系水系的类型和结构受地形和基岩类型的控制，基岩的岩性、走向决定了地形地貌的结构和走向，因而也就决定了水系类型和结构。反言之，水系的类型结构也就指示出基岩岩性和地貌特征。水系密度大，表示地表径流发育、支流多，土壤和岩石的透水性差，颗粒细，易于被流水侵蚀。密度小，表示地表径流不发育，土壤的透水性能好，水系稀疏，水土流失少。水系分布均匀时，表示岩性均匀一致。岩性复杂地区水系的流水方向常急转弯，河流纵断面高差突变多形成瀑布、跌水等河段。各种水系结构、类型都表示基岩的不同特性及地质构造，气候条件、地貌类型、植被覆盖密度和人工活动等。水系在遥感图像上反映最明显，最易判读。在水系判读的基础上，可以根据水系的特征分析推断出其它地表特征。

（2）地貌各种地貌形态由不同的岩性、造山运动、风蚀和水蚀作用形成。岩性不同抵抗风、水等外等侵蚀的能力也不同，一般抗外力能力强的岩石形成陡峻山地地貌，抗外力弱的岩石则形成平缓的丘陵或平地。地貌形态特征决定了水系的类型，植被子的分布、土壤的特性等。因此，在图像上判读出了地貌形态后，可按其他要素与地貌的关系，推断出图像上无直接标志的特征。如植被子类型、土壤类型甚至植物种类等。遥感图像上地貌类型的显示和水系一样明显，由于遥感图像一般是低太阳高度角成像，地形起伏产生的阴影十分明显，按阴影的长度和色调的深浅，能确定坡度和比高、进而确定地貌类型——山地、丘陵、平地等。（3）土质土质包括各类土壤、裸露岩石、戈壁、沙漠等，各种土质所处的自然环境不同其水分、盐分、碱分和腐殖质含量亦不相同。土壤的成因不同，又有不同的颜色——黑土、褐土、黄土、红壤等，这些区别都造成不同的辐射特性。另外，土质和植被是紧密相关的，一定类型的土质，生长一定类型的植被。反之，植被的生长发育又影响到土质的组成成分。土质在遥感图像上的表征除大片沙漠、戈壁和裸露岩石外，不是很明显的，要判断出土壤类型需根据土壤与其他易判读要素之间的联系来分析判断。

（4）植被植被的种类、生长状况、分布规律，在一定程度上受岩性、地貌、土质、气候等因素的控制。不同种类的植物要在一定的自然环境中才能生长，一般而言，受气候条件的影响最大，但由于基岩的分布以及沉积物的成分、粒度、含水性、矿化度、盐碱度及有害元素等的影响，使植物群落的外貌、种属、生长状态等都发生了一些生态变化。植物在遥感图像上的反映也是相当明显的，用植物的特征来分析判断与之有关的其他要素，效果很好。反之，也可以按其他影响植物发育的自然地理因素的分布规律，来判断植物群落的分布、类型和种类等。大比例尺图像判读，植被往往是一种有害因素，茂密的森林往往掩盖大量地形特征，尤其对立体观测的影响较大。

（5）气候地球上气候变化很有规律性，人们按其变化规律分成各类气候带：由赤道向两极，由沿海向内陆分成水平气候带；由山下向山头分成垂直气候带。气候条件控制植物生长特征，水系发育特征，地貌土质发育特征等。这些要素反过来又影响气候条件，形成区域气候。气候条件在遥感图像上毫无特征标志，但人们根据自然地理位置可以了解其气候变化情况，进而分析判断受气候条件控制的各要素的特征，诸如植物种属、密度；地貌特征；土壤性质；水第结构等。

（6）人文活动人文活动往往局部地改变自然环境，使其有利于人类社会的发展。但计划的