遥感数据处理与解译ppt课件
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直方图是图像灰度分布的直观描述，它能够反映图像的信息 量及分Baidu Nhomakorabea特征。
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正态分布 中心趋势统计量（均值、中值和众数） 变化程度统计量（数值域、方差、标准差）
均值：指一幅图像中所有像元的亮度值的算术平均值。
方差：衡量由每个像元值Xi与均值X的差异所累积形成的总 的离散程度。 标准差：方差的平方根（精取选p正pt 值）就是标准差
③ 函数值的限定性 图像函数g(x,y)的取值都在一定的值域内，即 0≤g(x,y)≤Rmax
Rmax—地物的最大辐射量，g(x,y)没有负值，而且不大于最大的辐射量。 [0，Rmax]称为灰度空间，通常g(x,y)=0 定为黑色， g(x,y)= Rmax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。
分析结果、图表 输出
接收 预处 理
用户应用处 理
地物的波谱特征
❖ 地物波谱特征是指各种地物各自所具有的电磁波 特性（反射、发射、吸收、透射）。
❖ 地物反射波谱特性：地物波谱反射率随波长变化 而改变的特性。
❖ 地物反射特性曲线：将地物的波谱反射率与波长 的关系在直角坐标系中描绘出的曲线。通常以横 坐标代表波长，纵坐标代表光谱反射率所作出的 相关曲线来表示 。
多光谱数据的波段宽度较大，大气对其
造成的影响不像高光谱数据那么严重，通常
采用地区经验值进行校正。
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大气校正
所谓大气校正就是指消除主要由大气散射引起的辐射误差的处理过 程。
校正方法：直方图法 回归分析法
前提假设：大气散射的影响
主要在短波波段，红外波段
中清洁的水体几乎不受影响，
反射率值应当为0。由于散
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遥感图像函数g(x,y)有以下三个基本特点： ① 函数值物理意义的明确性
遥感图像的灰度值即图像函数的值代表了地物电磁波辐射的一种度量， 也就是说图像函数值主要反映的是地物的光谱特征。
② 函数定义域的限定性 由于每一种遥感传感器都具有一定的视域，因而它所获得的图像大小
也是有限的，所以图像函数只在图像范围内有效。即它在空间上是限定的， 包含在一个矩形区域内，而且坐标原点在左上角。
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回归方程为
(3.9)
(3.10)
(3.11)
(3.12)
以上各式中T1、T5表示TM1与TM5波段灰度值，T’l为TM1波段校 正后的灰度值，对于任一波段其校正量ai是第i波段回归分析的截距。
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典型地物的反射光谱曲线
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几种岩石类型的光谱特征
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从把运载工具发射到预定轨道后传感器开始工 作起，到由专用的处理系统生产出遥感数字产品（ 计算机兼容磁带）和模拟产品（各种比例尺的遥感 相片）的全过程和全部设备构成一个遥感系统。
我们所取得和使用的原始图像数据或像片是地 物的辐射信息经过整个系统的记录、传送、加工及 转化后的产品。
DEM 1:5万地形图 校正后影像
WGS84坐标 UTM椭球体 WGS84坐标 UTM椭球体 西安80坐标 IAG椭球体 西安80坐标 IAG椭球体
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1.辐射校正
校正遥感器本身的光电系统特 征、太阳高度、地形以及大气条件 等引起的光谱亮度失真，使传感器 得到的测量值与目标物的光谱反射 率或光谱辐射亮度等物理量一致。 完整的辐射校正包括遥感器校正、 大气校正以及太阳高度角和地形校 正。
ETM、02C、ASTER、SPOT-5的量化等级0—255（8bit） WorldView-2的量化等级0—2047 （11bit）
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直方图
直方图是图像中的每个波段亮度值的分布曲线。图像直方图 的横坐标表示图像的灰度级变化 ，直方图的纵坐标表示图像中某 个灰度级像元数目占整个图像象元数目的百分比或累计百分比。
几何畸变以及影像与地形图坐标系统的不统一， 为遥感影像图、地理底图的制作以及后续遥感地 质解译工作提供基础数据。
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一、数据预处理与影像图制作
数据预处理
遥感影像进行预处理前，需收集处理工作 区的地形控制资料（包括：工作区地形图、地 面高程数据DEM等），为后续工作做准备。
❖ 数学基准 原始数据
射影响，而使得水体的反射
率不等于0，推定是由于受
到了天空辐射项的影响。
瑞利散射强度与波长的关系
(一)回归分析法 由于大气散射主要影响短波部分，波长较长的波段几乎不受影响，
因此可用其校正其他波段数据。作法如下：在不受大气影响的波段(如 TM5)和待校正的某一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标， 将每一目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析。例如， 用TM1波段与TM5波段比较，作出回归直线图，
对遥感图像进行数字处理其实质是通过各种运
算及变化来提取和增强图像中的专题信息，以达到
识别地物的目的。
数学运算
输入原始图像 数字矩阵
数字矩阵 输出图像 应用目的
输入原始图像
数学运算
直方图
直方图 输出图像 应用目的
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数据预处理
一、数据预处理与影像图制作
❖ 对遥感影像预处理主要包括： ❖ （1）辐射校正 ❖ （2）几何校正（正射） ❖ （3）配准 ❖ （4）彩色合成 ❖ （5）融合等 ❖ 主要目的是消除多种原因造成的辐射度失真、
遥感数据处理与解译
田淑芳 二○一五年三月
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主要内容
一、数据预处理及影像图制作 二、数据特点及对比分析 三、数据信息增强 四、数据信息解译
三三
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遥感与遥感技术系统
遥感的概念 Remote Sensing “遥”具有空间概念，从近地空间，外层空间乃至宇宙空间来获取目标物的空 间信息。 “感”系指信息系统，包括信息获取和传输、信息加工处理、信息分析和可视 化系统等。 “目标物”，就狭义遥感研究对象而言，是指和地质相关的岩性、地层、构造、 地貌、矿产、能源、环境、灾害等地质体和地质事件，对于广义遥感，已拓展 到对地观测和对地外星体的观测。 “物性”，主要指物体对电磁辐射的特性，人们利用物体波谱特性差异达到识 别物体的目的。
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数字图像
由离散化的坐标和灰度值组成的M×N数字矩阵： g（0，0）， g(0,1),……, g(0,N-1)
g(x,y)＝
g（1，0）， g(1,1),……, g(1,N-1) ……,
g（M-1，0），g(M-1,1),……,g(M-1,N-1)
即为数字化图像，其中每一个格网称为一像元，它在M×N数字阵中， 用行、列号和灰度值表示。
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正态分布 中心趋势统计量（均值、中值和众数） 变化程度统计量（数值域、方差、标准差）
均值：指一幅图像中所有像元的亮度值的算术平均值。
方差：衡量由每个像元值Xi与均值X的差异所累积形成的总 的离散程度。 标准差：方差的平方根（精取选p正pt 值）就是标准差
③ 函数值的限定性 图像函数g(x,y)的取值都在一定的值域内，即 0≤g(x,y)≤Rmax
Rmax—地物的最大辐射量，g(x,y)没有负值，而且不大于最大的辐射量。 [0，Rmax]称为灰度空间，通常g(x,y)=0 定为黑色， g(x,y)= Rmax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。
分析结果、图表 输出
接收 预处 理
用户应用处 理
地物的波谱特征
❖ 地物波谱特征是指各种地物各自所具有的电磁波 特性（反射、发射、吸收、透射）。
❖ 地物反射波谱特性：地物波谱反射率随波长变化 而改变的特性。
❖ 地物反射特性曲线：将地物的波谱反射率与波长 的关系在直角坐标系中描绘出的曲线。通常以横 坐标代表波长，纵坐标代表光谱反射率所作出的 相关曲线来表示 。
多光谱数据的波段宽度较大，大气对其
造成的影响不像高光谱数据那么严重，通常
采用地区经验值进行校正。
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大气校正
所谓大气校正就是指消除主要由大气散射引起的辐射误差的处理过 程。
校正方法：直方图法 回归分析法
前提假设：大气散射的影响
主要在短波波段，红外波段
中清洁的水体几乎不受影响，
反射率值应当为0。由于散
精选ppt
遥感图像函数g(x,y)有以下三个基本特点： ① 函数值物理意义的明确性
遥感图像的灰度值即图像函数的值代表了地物电磁波辐射的一种度量， 也就是说图像函数值主要反映的是地物的光谱特征。
② 函数定义域的限定性 由于每一种遥感传感器都具有一定的视域，因而它所获得的图像大小
也是有限的，所以图像函数只在图像范围内有效。即它在空间上是限定的， 包含在一个矩形区域内，而且坐标原点在左上角。
精选ppt
回归方程为
(3.9)
(3.10)
(3.11)
(3.12)
以上各式中T1、T5表示TM1与TM5波段灰度值，T’l为TM1波段校 正后的灰度值，对于任一波段其校正量ai是第i波段回归分析的截距。
精选ppt
典型地物的反射光谱曲线
精选ppt
几种岩石类型的光谱特征
精选ppt
从把运载工具发射到预定轨道后传感器开始工 作起，到由专用的处理系统生产出遥感数字产品（ 计算机兼容磁带）和模拟产品（各种比例尺的遥感 相片）的全过程和全部设备构成一个遥感系统。
我们所取得和使用的原始图像数据或像片是地 物的辐射信息经过整个系统的记录、传送、加工及 转化后的产品。
DEM 1:5万地形图 校正后影像
WGS84坐标 UTM椭球体 WGS84坐标 UTM椭球体 西安80坐标 IAG椭球体 西安80坐标 IAG椭球体
精选ppt
1.辐射校正
校正遥感器本身的光电系统特 征、太阳高度、地形以及大气条件 等引起的光谱亮度失真，使传感器 得到的测量值与目标物的光谱反射 率或光谱辐射亮度等物理量一致。 完整的辐射校正包括遥感器校正、 大气校正以及太阳高度角和地形校 正。
ETM、02C、ASTER、SPOT-5的量化等级0—255（8bit） WorldView-2的量化等级0—2047 （11bit）
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直方图
直方图是图像中的每个波段亮度值的分布曲线。图像直方图 的横坐标表示图像的灰度级变化 ，直方图的纵坐标表示图像中某 个灰度级像元数目占整个图像象元数目的百分比或累计百分比。
几何畸变以及影像与地形图坐标系统的不统一， 为遥感影像图、地理底图的制作以及后续遥感地 质解译工作提供基础数据。
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一、数据预处理与影像图制作
数据预处理
遥感影像进行预处理前，需收集处理工作 区的地形控制资料（包括：工作区地形图、地 面高程数据DEM等），为后续工作做准备。
❖ 数学基准 原始数据
射影响，而使得水体的反射
率不等于0，推定是由于受
到了天空辐射项的影响。
瑞利散射强度与波长的关系
(一)回归分析法 由于大气散射主要影响短波部分，波长较长的波段几乎不受影响，
因此可用其校正其他波段数据。作法如下：在不受大气影响的波段(如 TM5)和待校正的某一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标， 将每一目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行回归分析。例如， 用TM1波段与TM5波段比较，作出回归直线图，
对遥感图像进行数字处理其实质是通过各种运
算及变化来提取和增强图像中的专题信息，以达到
识别地物的目的。
数学运算
输入原始图像 数字矩阵
数字矩阵 输出图像 应用目的
输入原始图像
数学运算
直方图
直方图 输出图像 应用目的
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数据预处理
一、数据预处理与影像图制作
❖ 对遥感影像预处理主要包括： ❖ （1）辐射校正 ❖ （2）几何校正（正射） ❖ （3）配准 ❖ （4）彩色合成 ❖ （5）融合等 ❖ 主要目的是消除多种原因造成的辐射度失真、
遥感数据处理与解译
田淑芳 二○一五年三月
精选ppt
主要内容
一、数据预处理及影像图制作 二、数据特点及对比分析 三、数据信息增强 四、数据信息解译
三三
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遥感与遥感技术系统
遥感的概念 Remote Sensing “遥”具有空间概念，从近地空间，外层空间乃至宇宙空间来获取目标物的空 间信息。 “感”系指信息系统，包括信息获取和传输、信息加工处理、信息分析和可视 化系统等。 “目标物”，就狭义遥感研究对象而言，是指和地质相关的岩性、地层、构造、 地貌、矿产、能源、环境、灾害等地质体和地质事件，对于广义遥感，已拓展 到对地观测和对地外星体的观测。 “物性”，主要指物体对电磁辐射的特性，人们利用物体波谱特性差异达到识 别物体的目的。
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数字图像
由离散化的坐标和灰度值组成的M×N数字矩阵： g（0，0）， g(0,1),……, g(0,N-1)
g(x,y)＝
g（1，0）， g(1,1),……, g(1,N-1) ……,
g（M-1，0），g(M-1,1),……,g(M-1,N-1)
即为数字化图像，其中每一个格网称为一像元，它在M×N数字阵中， 用行、列号和灰度值表示。