遥感影像分类

遥感影像主要解译方法 1）先图外后图内：先了解影像图框外提供的各种信 息。 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。
3.微波影像的判读
1、微波影像的特点
侧视雷达采用非中心投影方式成像，与摄像机中 心投影方式完全不同。 微波影像中的分辨率是由成像雷达的斜距分辨率 和方位向分辨率决定的，它们分别由脉冲的延迟时 间和波束宽度来控制的。 比例尺在横向上产生畸变。 地形起伏位移。
色调:地面温度的构像. 形状:被探测地物与背景温度差异形成”热 分布”形状. 大小:地物的形状和热辐射特性影响影象的 尺寸. 阴影:目标地物与背景之间的辐射差异造成 阴影

2.遥感扫描影像的判读
• 1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用

MSS影象：
不同卫星上的波段对比; MSS各波段应用范围(重点)。
6. 阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地 物的影子。据此可判读物体性质或高度。 7. 位置：指目标地物分布的地点。 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系
2、微波影像的应用范围
海洋环境调查。 地质制图和非金属矿产资源调查。 洪水动态监测与评估。 地貌研究与地图测绘。 军事侦察。
3、影像解译标志及地物影像特征
（1）色调：雷达回波强度在微波影像上的表现。 （2）阴影：微波影像上出现的无回波区。 （3）形状：目标地物轮廓或外形的雷达回波在微波 影像上的构像。自然地物外形不规则，人造地物 外形规则。 （4）纹理：微波影像上的周期性 或随机性的色调 变化。 （5）图型：是某一群体各个要素在空间排列组合的 形状。

TM影象：
TM影象与MSS影象的对比 波段设置 主要应用

SPOT影象：
产品形式 主要应用1绿、2红、3近红外、4短波红外。

其他遥感影象:
•
2、遥感扫描影像特征与解译方法
遥感扫描影像特征
1）宏观综合概括性强：空间分辨率越低，对地 面景观概括性越强，对景物细节的表现力越差。 2）信息量丰富：遥感扫描影像采用多波段记 录地物的电磁波信息，每个波段都提供了丰富的 信息。 3）动态观测：资源卫星进入太空，就一刻不 停地绕地球运转，以一定周期重复扫描地球表面， 并及时向地面发送最新所获扫描影像
（1）微波与目标地物相互作用规律。
随着地面由平滑表面向粗糙表面过渡，波影像上的色调则逐 渐由深变浅。目标地物几何特征对微波影像的构像具有重要 影响。阴影给微波带来很强的反差和立体感。复介电常数是 描述物体表面电性能的。
（2）微波影像的判读方
叶绿素吸 收波段
水的吸收
绿叶的反射率
在近红外波段（0.7～0.8 μ rn）有一反射的“陡坡”， 至 1.lμ m附近有一峰值， 形成植被的独有特征。这 是由于植被叶细胞结构的 影响，除了吸收和透射的 部分，形成的高反射率。 在中红外波段（1.3～ 2.5μ m）受到绿色植物含 水量的影响，吸收率大增， 反射率大大下降，特别是 在水的吸收带形成低谷。
1.电磁波谱
• 根据电磁波在真空中传播的波长或频率的 大小，按递增或递减顺序依次排列所构成 的图谱叫电磁波谱。 • 该波谱以频率从高到低排列（即按波长从 小（短）到大（长）排列），可以划分为γ 射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、 无线电波。
• 波长（或频率）之所以不同，是由于产生 电磁波的波源不同。 • 无线电波是由电磁振荡发射的； • 红外辐射是由于分子的振动、转动和能级 跃迁时产生的； • 可见光与近紫外辐射是由于原子、分子中 的外层电子跃迁时产生的； • 紫外线、X射线和γ射线是由于内层电子跃 迁和原子核内状态改变时产生的；
间接解译标志
指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像 的各种特征，借助它可推断与某地物属性 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
遥感摄影像片的判读方法
• 可见光黑白像片和黑白红外像片解译 • 彩色像片与彩红外像片解译 • 热红外像片的解译
（2）目标地物识别特征
1. 2.
色调：全色遥感图像中从白到黑的密度比 例叫 色调（也叫灰度） 颜色：是彩色图像中目标地物识别的基本 标志。
判读前通过反差调整和彩色增强后，成为 目视判读的重要标志。
3. 形状：目标地物在 遥感图像上呈现的外 部轮廓。 4. 纹理：也叫内部结构，指遥感图像中目标 地物内部色调有规则变化造成的影像结构。 5. 大小：指遥感图像上目标物的形状、面积 与体积的度量。
3.目视解译的认知过程
遥感图像知觉形成的客观条件: 遥感图像存在颜色差异或色调的差异。遥 感图像颜色差异或色调的差异达到一定程 度时,目标地物就容易与背景产生对比，形 成纹理和形状.
1. 自下向上的过程：
图像信息获取、特征提取、识别证据选取。
2. 自上向下的过程：
特征匹配、提出假设、图像辨识
4.目视判读的方法
（2）摄影像片的解译标志 解译标志又称判读标志，指能够反映和表 现目标地物信息的遥感影像各种特征，这 些特征能够帮助判读者识别遥感图像上目 标地物或现象。
• 直接判读标志
• 形状：人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界，自然地物具有不 规则的外形和规则的边界。 • 大小：不知道比例尺时，可以比较两个物体的相对大小；已知比例尺， 可直接算出地物的实际大小和分布规模。 阴影：本影：是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有助于 获得地物的立体感。落影：是阳光直接照射物体时，物体投在地面上 的影子在像片上的构像。 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。 图型：是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。揭示了不同地物 间的内在联系。 位置：指目标地物在空间分布的地点。
遥感图像中目标地物的特征是地物电磁波的辐射差异 在遥感影像上的反映。
问题：根据目标地物在遥感影象上哪些特征来判定目 标地物？请举例！
（1）目标地物的特征
1. 2. 3. 色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色 和阴影。 形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、 大小、图形等。 位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地 物分布的空间位置、相关布局等
2.电磁波性质
• • • • ①是横波; ②在真空中以光速传播； ③满足f•λ=c和Ε=h•f； ④电磁波具有波粒二象性。 各种电磁波的本质都是完全相同的， 只是由于它们的波长（或频率）不同而具 有不同的特性，因而探测记录它们的方法 也不同。
• • • • •
遥感常用的各光谱段的主要特性如下： 紫外线：波长0.01－0.38µｍ 可见光：波长0.38－0.76µｍ 红外线：波长0.76－1000µｍ 微波：波长1mm－1m
一电磁辐射与地物光谱特征（遥感 的物理基础）
电磁波谱与电磁辐射
波：波是振动在空间的传播。波动是各质点 在平衡位置振动而能量向前传播的现象。 机械波：由振源发出的振动在弹性介质中的 传播 电磁波：由振源发出的电磁振荡在空间的传 播
• 电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、 反射和透射等）称为电磁辐射。 • 本质的区别 ：电磁波在真空中也能传播 ； 机械波必须在弹性媒质中才能传播 • 两者在运动形式上都是波动。 • 基本的波动形式有两种： 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。 如水波、电磁波。 纵波：质点的振动方向与波的传播方向相同。 如声波。 • 电磁波一定是横波，机械波却可以是横波 也可以是纵波。
3 地物反射波谱曲线
• 地物反射波谱曲线除随不同地物（反射 率）不同外，同种地物在不同内部结构和 外部条件下形态表现（反射率）也不同。 一般说，地物反射率随波长变化有规律可 循，从而为遥感影像的判读提供依据。
（1）植被反射波谱曲线
规律性明显而独特。可见光波 • 段（0.4～0.76μ m）有一个小 的反射峰，两侧有两个吸收带。 这是因为叶绿素对蓝光和红光吸 收作用强，而对绿光反射作用强。
由于土壤反射波谱曲线呈比 较平滑的特征，所以在不同 光谱段的遥感影像上，土壤 的亮度区别不明显。
不同质地土壤反射光谱曲线
（3）水体反射波谱曲线
水体的反射主要在蓝绿光波 段，其他波段吸收都很强， 特别到了近红外波段，吸收 就更强，所以水体在遥感影 像上常呈黑色。但当水中含 有其他物质时，反射光谱曲 线会发生变化。水中含泥沙 时，由于泥沙散射，可见光 波段反射率会增加，峰值出 现在黄红区。水中含叶绿素 时，近红外波段明显抬升， 这些都成为影像分析的重要 依据。
• 植物波谱具有上述的基本特征，但仍有细 部差别，这种差别与植物种类、季节、病 虫害影响、含水量多少等有关系。为了区 分植被种类，需要对植被波谱进行研究。
9月20日玉米、大豆
• 5月20日小麦、油菜
不 同 树 种
（2）土壤反射波谱曲线
自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值，一般来讲 土质越细反射率越高，有机质含量越高和含水量越高反射率越低， 此外土类和肥力也会对反射率产生影响。
一．遥感摄影像片的判读 二．遥感扫描影象的判读 三．微波影象的判读 四．目视解译方法与基本步骤
1.遥感摄影像片的判读
1、遥感摄影像片的种类 （1）可见光黑白全色像片 （2）黑白红外像片 （3）彩色像片 （4）彩红外像片 （5）多波段摄影像片
遥感摄影像片特点与解译标志
（1）摄影像片的特点

绝大部分为大中比例尺像片,各种人造地物的形状特征与图型结构 清晰可辨； 绝大部分采用中心投影，可以看到地物的顶部轮廓。
遥感图像解译
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。 • 遥感图像计算机解译：以计算机系统为支撑环境， 利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据 遥感图像中目标地物的各种影像特征，结合专家 知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识 进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，完成 对遥感图像的解译。有监督分类、非监督分类、 模式识别、神经网络分类、分形分类、模糊分类、 人工智能等数据挖掘技术方法
不同叶绿素浓度的海水反射光谱曲线
（4）岩石反射波谱曲线
几种岩石的反射波谱曲线
岩石的反射波谱曲线无统一 的特征，矿物成分、矿物 含量、风化程度、含水状 况、颗粒大小、表面光滑 程度、色泽等都会对曲线 形态产生影响。
二.遥感图像目视解译
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
• 目视判读的方法：
直接判读法：依据判读标志，直接识别地物属性。
对比分析法：与该地区已知的资料对比，或与实 地对比而识别地物属性；或通过对遥感图像不同 波段、不同时相的对比分析，识别地物的性质和 发展变化规律。
逻辑推理法：根据地学规律，分析地物之间的内 在必然分布规律，由某种地物推断出另一种地物 的存在及属性。如由植被类型可推断出土壤的类 型，根据建筑密度可判断人口规模等。
遥感原理
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遥感原理
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2.目视解译的生理与心理基础
• 问题一：为什么我们看在陆地上所拍摄的 照片比遥感图象片更容易些？ • 问题二：对比下图不同点？为什么？
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.