第九章 遥感图像目视判读课件.ppt

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1、.,第九章 遥感图像目视判读,9.1 目视判读原理9.2 目视判读的方法与步骤9.3 土地利用判读实例（自学）9.4 地质地貌判读实例（自学）,.,遥感信息提取的原理和方法,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。依据遥感图像上的地物特征，识别地物类型、性质、空间位置、形状、大小等属性的过程叫信息提取。信息提取的方法有：目视判读法：是目前常用的方法。计算机分类法：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。,.,9.1 目视判读原理一、一般概念与图像判读过程定义：遥感图像是探测目标地物综合信息的最直观、最丰富的载体，

2、人们运用丰富的专业背景知识，通过肉眼观察，经过综合分析、逻辑推理、验证检查把这些信息提取和解析出来的过程叫目视判读。,空间结构、时间特点、化学组分、物理属性,成像方式、探测波段、投影方式、时空因素,大小形状、色调灰阶、畸变失真、成图比例,大小形状、色调灰阶、畸变失真、成图比例,增强处理、信息提取、逻辑推理、对比分析,空间结构、时间特点、化学组分、物理属性,遥感成像过程图像判读过程,.,二、目视判读标志定义：遥感影像上那些能够作为分析、判断景观地物的影像特征称判读标志或解译标志。（一）直接解译标志直接解译标志是判读目标自身特点在影像上的直接表现形式，一般包括： 1.色调：是地物电磁辐射能量在影像

3、上的模拟记录，在黑白像片上表现为灰阶；在彩色像片上表现为色别与色阶。 2.阴影； 3.形状；4.大小；5.位置；6.布局；7.图案； 8.纹理；,.,目视判读的标志,色调/色彩：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。形状：是目视判读最直观的标志。大小：根据地物间的相对大小，区分地物。阴影：可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息。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。,.,（二）间接解译标志9.2 目视判读的方法与步骤一、目视判读的方法,（一）遥感资料的准备：遥感影像资料、一般背景资料；,.,（二）增强处理判读前期准备,（三）

4、判读具体方法,.,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。综合、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。地理相关分析法信息复合法,.,二、遥感影像判读步骤,准备工作,室内判读,野外工作,成图总结,准备资料；准备影像；分析影像；,建立解译标志；初步解译；,核实解决疑难；检查成果精度；其他野外工作；,制图；提交成果；,.,航空像片的判读,

5、航空像片一般用摄影的方法获得，航高在10km以内的对流层。目前常用的航空像片类型为彩色红外像片。航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判读法和对比分析法。一般依据航片上地物的形状和色彩就可判读地物属性。航空像片主要应用在城市遥感中。,.,一、判读标志航片判读：根据像片上反映的地物影像识别地物的性质和数量特征，并研究其分布和发生发展的规律。判读的标志： 形状； 大小； 色调/颜色； 影阴； 组合图案/纹理结构。,航空像片的判读,.,二、居民地和道路的判读城市居民地的判读特点：房屋稠密，面积较大，建筑物排列整齐，能判读建筑物的形状、高度和周边环境。农村居民地的判读特点：小而分散，有农田包围，能判读

6、居民地的外形和面积及通向居民地的道路。道路的判读特点：线状分布，色调较亮。实习：居民地和道路的判读。,航空像片的判读,.,三、水体的判读河流判读：界线明显、弯曲自然、宽窄不一的条带状。能判读流向、河宽、流速、桥梁、码头等附属物。湖泊的判读：轮廓明显的形状、色调较暗。能判读其形状、面积。海域的判读：能清晰地判读出海岸线、潮侵地带、高潮、低潮位置。,航空像片的判读,.,四、 地貌的判读 利用航片能判读地貌的类型、形态。如流水地貌、冰川地貌、风沙地貌、黄土地貌、火山地貌等。,航空像片的判读,.,五、植被的判读判读标志为：色调/色彩和纹理结构。纹理结构：细小地物在影像上构成的组合图案。地物的性质不同，

7、组合图案也不同，以此来判读地物群体的性质。以判读植物群落为主。,航空像片的判读,.,卫星图像的判读,卫星遥感以多波段为主，判读前先进行彩色增强处理，提高目视判读的分辨率。判读方法主要是对比分析和地物纹理特征。高分辨率的卫星遥感图像彩色合成后，与航空像片的判读方法类似。如IKONOS，QuickBird。,.,一、Landsat卫星图像特征光谱特性：由于各种地物组成的物质成分、结构、理化性质的差异，导致不同的地物对电磁波的反射存在着差异，并且致使地物的热辐射性质也不完全相同。同一地物在不同的波谱段，其反射的电磁波与热辐射也有差异。反映在图像上为：相同地物在不同波谱段的图像上色调会不同。这叫做地物

8、的光谱效应。MSS的光谱效应。MSS4：0.50.6m，对水体有一定的透视能力，能判读出水下地形。,卫星图像的判读,.,MSS5：0.60.7m，对水体有一定的透视能力，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物有明显的反映；能区分死树和活树，活树色调较深。MSS6：0.70.8m，水体为暗色，对地物的湿度有明显反映；能反映植物的健康状况。MSS7：0.81.1m，与MSS6相似，但水体更黑，湿地色调更黑；能明显区分植物的健康状况。MSS8：10.412.6m，反映地物的热辐射性质。地表温度高，热辐射就强，色调就浅。,卫星图像的判读,.,二、水体判读水体在卫星图像上要较其他地物容易判读。尤其在近红外波段

9、的影像上，由于水体对近红外的强烈吸收，水体为黑色，与周围地物的界限很清楚。湖、河、海以其外部形态，很容易区别。水中的泥沙含量等状况，在可见光短波影像上有显示。一般水浅或含沙量大的色调浅。水体明显易判的特点，常作为其他地物定点定位的标志。,卫星图像的判读,.,三、地貌的判读地貌在卫星图像判读时是较为直观的要素。卫星图像的比例尺小，能反映大的地貌形态特征，如平原、山地、丘陵。能判读主要的地貌类型及范围，如风沙地貌、黄土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。,卫星图像的判读,.,四、植被的判读卫星图像上，植被是群体的特征，不能反映个体的形态，只能判读出植被的类型、生长状况、分布范围。植被类型的判读要

10、依据纹理结构和色调，并要有该地植物群落组成和植被分类图等资料，要经过实地调查和验证。植被的判读一般要用多波段合成的图像，如标准假彩色合成图像。在该图像上植被为红色。,卫星图像的判读,.,五、城镇与道路的判读城镇的光谱是建筑物和水泥下垫面的综合反映，与周围环境的反差较大，能判读出城镇的外形和面积。城镇的内部结构的判读，取决于图像的分辨率。道路呈长条状，故提高了分辨率，一般能判读出形态和长度，区分道路的等级。,卫星图像的判读,.,六、土地覆盖与土地利用的判读土地覆盖与土地利用的含义大同小异。图像反映出来的是地表覆盖状况，该状况的类型根据土地分类标准而定。我国土地分类：一级大类统一，二级各地确定。一

11、级类型：耕地林地草地园地居住用地工矿用地交通用地水域特殊用地难利用地。,卫星图像的判读,.,第五章 复习题,1. 遥感图像解译有哪两种？主要依据是什么？2.遥感图像地物识别特征有哪些？3.影响遥感图像目视解译的因素有哪些？4.遥感图像目视解译的标志有哪些？5.遥感图像目视解译方法有哪些？基本步骤是什么？6.举例说明遥感图像目视判读过程和方法。,.,.,实习 卫星图像判读实习,内容：判读一幅当地TM彩色合成图像，判读出水体、城镇居民地、道路等，用ERDAS软件分层解译出各地物类型；对比地区的地图，判读出水体、城镇、道路等的名称和属性；绘出该图幅的经纬线及地理坐标值；编写简单的解译报告，说明图幅的

12、简单状况。,.,9.3土地利用判读实例一、土地利用分类（一）土地与土地利用 土地：是自然地理各要素，包括地貌、气候、水文、植被和土壤，以及人类活动影响在内，于地表环境某一段内相互联系、相互作用所形成的自然综合体。土地利用：是人类依据土地资源的自然属性特点有目的地加以利用的实况。（二）土地利用分类系统 国土资源部于2001年8月颁发了土地分类系统规范。,.,1.分类原则（1）实用性和科学性相结合原则；（2）连续性原则（3）多途径满足土地管理的需要原则；（4）精简、协调的原则；2.分类体系 我国土地利用分类系统，分为一、二、三级。,.,.,（三）土地利用与土地覆盖分类,.,.,三、遥感土地利用判读

13、特点（一）区域性与时间性（二）遥感数据类型与成图比例尺,.,（三）精度要求 我国1：10000及1：5000土地利用现状调查有如下要求： 1.最好用像片平面图，或者利用航片制图，然后进行纠正、转绘成图。 2.许多线状地物，包括河流、道路、铁道与公路边沟、固定的沟渠、田埂等，都要实行实地测量，其精度要求达到0.1mm，地物的补测精度的定点误差不得超过0.8-1.2mm。 3.地形图和航片上的最小图斑：耕地为6.0mm2、 林地、草地为15.0mm2,居民点为4.0mm2。,.,.,.,第六章 复习题,1遥感图像的计算机分类原理和基本过程是什么？2遥感图像的计算机分类方法有那两大类？分别有哪些类型

14、？3举例说明土壤遥感、地质遥感、水体遥感和植被遥感的应用领域？4 什么是高光谱遥感？主要的应用领域？,.,.,第八章 3S技术的集成应用,1 概述 2 地理信息系统的概念 3 GPS技术 4 遥感在GIS中的作用 5 3S技术的集成应用实例,本章提要（）,本章主要介绍了3S技术的概念和集成应用的实例。,返回,.,遥感（Remote Sensing）、地理信息系统（Geographic Information System）与全球定位系统（Global Position System）的英文名称中最后一个单词均含有“S”，习惯上将这三种技术合称为“3S”技术。早在20世纪70年代，集成技术也逐步

15、得到应用。但用现代系统科学与信息技术的观点来解释集成思想，并把这种思想用于3S集成，形成一个较完整的系统集成理论、技术与方法体系，则是空间信息领域的专家学者近年来一直在致力探索的事情。空间信息集成系统的核心在于系统集成，实现各单元信息系统的异构同化和同构整体化；这是一个多学科多技术相互渗透的并行、重构与协同过程，是多方法、多机制相互融合以产生突破与聚变的过程。,1 概述,本节结束,返回,.,地理信息系统（GIS）是在计算机硬件和软件支持下，运用地理信息科学和系统工程理论，科学管理和综合分析各种地理数据，提供管理、模拟、决策、规划、预测和预报等任务所需要的各种地理信息的技术系统。地理信息系统的功

16、能（）。全球定位系统基本原理： 全球定位系统是利用多颗导航卫星的无线电信号，对地球表面某地点进行定位、报时或对地面移动物体进行导航的技术系统。,2 地理信息系统的概念,本节结束,地理数据采集功能地理数据管理功能空间分析和属性分析功能地理信息的可视化表现,返回,.,GPS是以卫星为基础的无线电测时、定位、导航系统，可为航空、航天、陆地、海洋等方面的用户提供不同精度的在线或离线的空间定位数据。目前GPS定位采用的基本观测测量主要有两种：码相位测量和载波相位测量。（数字式相位测量仪）GPS技术目前应用于精细农业、车辆导航与监控等。,3 GPS技术,本节结束,返回,载波相位观测值：载波相位应被称为载波

17、拍频相位，它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。,.,地理信息系统（GIS）与遥感（RS）的集成是必然的 。遥感数字图像可以作为GIS数据库中一种重要的数据源，从遥感图像中可以获取不同的专题数据，更新GIS数据库中的地学专题图。利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。,4 遥感在GIS中的作用,本节结束,返回,.,3S技术在车辆导航与车辆监控系统中的综合应用3S技术在海洋渔业资源开发中的综合应用3S技术在精细农业发展中的综合应用3S技术在土地研究中的综合应用3S技术在全球变化研究领域中的综合应用3S技术在其他领域中的综合应用（）,5 3S技术

18、的集成应用实例,本节结束 本章结束,环境动态监测与环境保护 防灾、减灾、救灾 城市规划与城市管理,返回,.,精细农业,精细农业就是一种现代化农业理念。所谓精细农业，是指基于变异的一种田间管理手段。农田里田间土壤、作物的特性都不是均一的，是随着时间、空间变化的。而在传统的、目前仍在采用的农田管理中，都认为是均一的，采用统一的施肥时间、施肥量。,.,精细农业,实际存在的差别、空间变异使得目前这种按均一进行田间作业的方式有两种弊害：第一，浪费资源，为了使贫瘠缺肥的地也能获得高收成，就把施肥量设定得比较高，那么本来就比较肥沃的地就浪费了；第二，这些过量施用的农药、肥料会流入地表水和地下水，引起环境污染

19、。在这种情况下提出精细农业，根据田间变异来确定最合适的管理决策，目标是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成。,.,精细农业,精细农业本身是一种可持续发展的理念，是一种管理方式。但是为了达到这个目标，需要三方面的工作。首先，获得田间数据；其次，根据收集的数据作出作业决策，决定施肥量、时间、地点；第三，需要机器来完成。这三个方面的工作仅凭人力是无法很好完成的，因此需要现代技术来支撑，也就是所谓的3S技术RS（遥感，用于收集数据）、GIS（地理信息系统，用于处理数据）、GPS（定位系统），并且最终需要利用机器人等先进机械来完成决策。这两点结合即平时所说的农业信息化和农业机械化。,.,精细农业

20、,全国目前推行的测土配方施肥工程就是精细农业的一例。测土配方施肥技术是指通过土壤测试，及时掌握土壤肥力状况，按不同作物的需肥特征和农业生产要求，实行肥料的适量配比，提高肥料养分利用率。 发展精细农业的目标是便携式的仪器。“现在我们看到的机器都处于研究阶段，由研究人员操纵。,.,.,第六章 遥感数字图像计算机解译,计算机图像分类的概念；计算机图像分类的方法：非监督分类， 监督分类.，分类的后处理；,.,1.1计算机图像分类的概念概述,1.计算机判读：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，根据目标地物的影像特征（颜色、形状、纹理、空间位置），结合专家知识库中目标地物的解译经

21、验和成像规律等知识进行分析和推理,实现对遥感图象的理解,完成对遥感图象的解译.2.模式：即某种实物的标准形式或使人可以照着做的标准样式。 举例：某地物的光谱特征曲线反映了该地物的反射特性，所以，该光谱特征曲线就是该地物的一个模式。,.,1.1计算机图像分类的概念概述,3.模式识别：即对需识别或分类的对象，进行一系列测量（例对未知类别的地物，测量它在等波长处的反射特性。）然后将这一系列测量所构成的模式与已知类别的地物模式作比较，看它与那一个相同或相似，即判认它是属于哪一个类别的地物。4. 计算机判读与目视判读目的一样，但在判读和识别地物的模式方面，有着明显的不同: 目视判读：主要以图像的空间特征

22、（地物的几何特征和光谱特征的空间反映）为判读依据。 计算机判读：主要以图像像元的灰度（地物光谱特征的直接反映）为判读依据。,.,1.1计算机图像分类的概念概述,5.计算机判读实现的思想基础 同类地物具有相同（似）的光谱特征， 不同地物的光谱特征具有明显的差别。由于影响地物光谱特征的因素很多，所以影像的判读分类都是建立在统计分析的基础上的。 同类地物的图像灰度概率在单波段（一维空间）符合正态分布规律。多维图像（即多波段）中的一个像元值（灰度）向量。在几何上相当于多维空间中的一个点，而同类地物的像元值，即不集中于一点，也绝非是杂乱无章的分布，而是相对地密集在一起，形成一个点群（一个点群就是地物的一

23、种类别）。一般情况下，点群的边界不是截然的，有少部分重叠和交错的情况。,.,1.1计算机图像分类的概念概述,特征点集群在特征空间的分布情况。 理想情况不同类别地物的集群至少在一个特征子空间（即某一波段图像）中是完全可以区分开的。此时，可在相应的子空间图像中采用简单的“图像密度分割的方式”实现分类。 典型情况不同类别地物的集群在任一子空间中都有相互重叠的现象存在。但在总的特征空间中却是可以完全区分的。（即利用单波段图像不能实现完善分类，而利用多波段图像在多维空间中才可能实现精确的分类。）一般情况无论在任一子空间，还是在总的特征空间，不同类别地物的集群之间总是存在有重叠现象。则重叠部分的特征点所相

24、应的地物，在分类时会出现不同程度的分类误差。,.,1.1计算机图像分类的概念概述,利用计算机根据地物光谱特征进行自动判读分类，只要能确定地物类别在特征空间的位置、范围和边界就完成了判读分类的任务。位置一个点群的中心，计算图像灰度的均值向量（即数学期望）范围计算图像灰度的标准差向量（即点群的离散程度）边界应用所谓鉴别函数（边界函数），鉴别图像像元的类别归属。,.,1.2 计算机图像分类的方法, 监督分类法（训练场地法/先学习后分类法）： 即先选择有代表性的实验区（训练区），用已知地面的各种地物光谱特征来训练计算机，取得识别分类判别规则，并以此做标准对未知地区的遥感数据进行自动分类识别。 非监督分

25、类法（空间积群，点群分析，聚类分析，边学习边分类法）： 即按照灰度值向量或波谱样式在特征空间聚集的情况划分点群或类别。其类属是通过对各类光谱响应曲线进行分析以及与实地调查数据相比较后确定的。,.,遥感图像目视解译,航空像片的判读热红外图像的判读扫描图像的判读,.,1.航空像片的判读(1)航空像片,(1)航空像片是在航空遥感平台上通过摄影机所获得的可见光和红外光的光学摄影像片。它采用中心投影方式成像，对于没有经过正射纠正的像片，受中心投影的控制，其边缘分布物体，常发生误差和畸变。从航空像片上可以看到地物的顶部轮廓，这与日常生活中观察目标地物的视角不同。航空像片解译，需要利用熟悉的区域和熟悉的地物

26、类型进行练习，掌握认识目标物顶部形态的技巧。航空像对具有立体观察能力，在航片判读时常借助立体镜进行地物的详细判读。 根据航空摄影的方法和胶片的类型，航空摄影可分为普通摄影、红外摄影和多光谱摄影。其中，普通和红外摄影的航片又各分为彩色和黑白两种，目前最常用的是彩色红外摄影航片，简称彩红外航片。各种摄影航片在判读时所建立的解译标志(判读标志)等略有差别，总的判读方法和判读过程相似。,.,1.航空像片的判读（2）判读标志,像片的判读标志(image interpretation key)又称解译标志，它是指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感影像上目标地物或现

27、象。解译标志分直接判读标志和间接判读标志。 I直接判读标志：指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感影像的各种特征，它包括遥感摄影像片上目标地物的大小、形状、阴影、色调、纹理、图型和位置及与周围的关系等，解译者利用直接解译标志可以直观地识别遥感像片上的目标地物。,.,1.航空像片的判读（2）判读标志直接判读标志, 大小(size)：指在二维空间上对目标物体尺寸或面积的测量。通过比较两个物体的相对大小可以帮助识别它们的性质。可以根据像片的比例尺，计算目标地物的实际大小和分布规模。 形状(shape)：指某一个地物的形态、结构和轮廓。地表分布的目标物体都具有一定的几何形状，根据像片上物体特有的形状特

28、征可以判断和识别目标地物。如一些地物顶部形状明显，仅从形状上就可以辨别出地物，大多数地物不能仅从顶部形状辨别，但形状提供了判读的重要信息。,.,1.航空像片的判读（2）判读标志直接判读标志, 色调(tone)：指像片上物体的色彩或相对亮度。是地物反射或发射电磁波的强弱程度在像片上的表现。采用不同波段和使用不同感光胶片，其色调反映的意义是不同的。黑白像片上，影像色调一般划分为7级至10级灰阶。10级灰阶分别为白、灰白、淡灰、浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑、黑。彩色像片的信息量高于黑白像片。在彩色像片上，不同地物可以表现出不同颜色的差异，也可以表现出色彩深浅(纯度)的差异。,.,1.航空像片的判

29、读（2）判读标志直接判读标志, 阴影(shadow)：指阳光被地物遮挡而产生的影子。影子在像片上表现为高大地物背光面形成的深色或黑色的色调。在航空像片上阴影分为本影和落影。本影地物未被阳光直接照射到的部分在像片的构像，本影有助于获得地物的立体感。落影是物体投影在地面上的影子在像片上的构像，落影的形状和长度，有助于判读地物的性质及高度。但在阴影内的地物，也会因地物反射光较少，而掩盖或削弱了信息。 纹理(texture)：指通过色调或颜色变化表现出的细纹或细小的图案，这种细纹或细小图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现，即表现为影像上色调变化的频率。像片上的纹理可以揭示出目标地物的细部结构

30、或内部细小的物体。目标地物的纹理特征与航空像片的比例尺有关。,.,1.航空像片的判读（2）判读标志直接判读标志, 图型(pattern)：指目标地物以一定规律排列而成的图型结构，是物体以一定规律排列而成的图型结构，是物体的空间排列。图型是一个综合性解译标志，它由形状、大小、色调、纹理等影像特征组合而成的。人工地物往往具有某种特殊的图型。例如由教室、操场和跑道构成的学校，它们都具有一定的整体图型。自然界中，一些地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，它们综合地反映出流域内地质构造和水文特征。地物的图型揭示了不同地物之间的内在联系，也为解译者识别这些地物提供了依据。 位置及

31、与周围的关系：指目标地物在空间分布的地点，及相对于其它地物的关系，据此可以识别一些目标地物或现象。,.,1.航空像片的判读（2）判读标志间接判读标志, 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影像的各种特征，借助它可以推断与目标地物的属性相关的其他现象。由于判读的结果需要依据判读人员的经验和知识，所以判读熟练程度的不同，会在判读结果上产生差异。因此，在由多个判读人员对同一地区进行判读时，或者对一些专业地物进行判读时，为减少由判读人员造成的判读误差，通常要预先建立好判读标志。,.,1.航空像片的判读建立判读标志（3）判读方法,航空像片上森林的判读标志 （见 word文档）（3）判读方

32、法 航空像片的判读基本上是为一些特定专业服务的，通用的方法有： 直接判读：通过上述影像的判读标志直接辨认地物并解译专业内容。 逻辑推理与宏观分析：在直接判读的基础上，分析这些影像特征所反映的地物之间的内在联系，并在逻辑推理的基础上，进一步对影像特征之间的关系进行宏观规律的分析，通常要用几张或十几张航片结合起来进行分析。只有掌握了宏观规律以后才能理解局部的影像特征。 野外校核：任何遥感影像的解译结果都必须经过一定的野外校核和检查，以检查其分类程度和制图程度的准确性。检查的方法有路线线段检查和统计抽样检查。,.,1.航空像片的判读（4）判读程序,航空像片判读的具体工作程序一般可分为准备工作(准备阶

33、段)室内判读野外工作(野外校核)室内转绘制图和总结。 准备工作：包括工具准备和资料准备。进行航片判读应准备的工具包括立体镜、放大镜和绘图工具等。判读应准备的资料包括航空像片及有关的资料、地形图、地理文献等。航空像片收集后，要进行航空像片的整理工作，之后进行航片作业面积的绘制和像片略图的制作。,.,1.航空像片的判读（4）判读程序, 室内判读：在室内首先应建立航片判读的标志，通常判读标志的建立过程要与野外调查相结合，通过野外的路线调查确立不同专业制图的影像标志。在建立判读标志的基础上，利用目视和立体镜进行室内判读。进行室内判读的原则是从整体到局部、从已知到未知、从宏观到微观。根据这样的原则，进行

34、室内判读的顺序是由水系人手，根据水系的位置和流向确定分水岭和流域范围，从而判读区域内的高低地势。之后进行平原和山地，以及林地和农田的划分，从而划分出大的地貌单元。然后进行居民点和道路的判读，将自然景观和人文景观划分开。最后开始进行专业判读。在室内判读时，还应记下难点和疑点并拟定野外校核的路线。,.,1.航空像片的判读（4）判读程序, 野外校核：野外校核的目的主要有二，即核对室内判读结果和解决疑难问题。可采用路线调查与统计抽样相结合的原则进行一定数量的野外抽样检查，具体校核工作内容需根据各专业要求而定。 室内转绘制图和总结：室内转绘制图是将航片的纠正和转绘两方面工作结合进行。总结包括对转绘图进行

35、清绘等制图工作，根据专业需要进行面积量算工作，以及编写报告和图件说明书等工作。,.,遥感影像的判读概述,判读（Interpretation）：是对遥感图像上的各种特征进行分析、比较、推理和判断，最后提取出感兴趣的信息的过程。判读 目视判读 目视解译 目视判译 计算机自动判读 计算机自动分类 遥感图像理解目视判读：专业人员通过眼睛直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图象上获取特定目标地物信息的过程。,.,遥感影像的判读概述,计算机判读：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，根据目标地物的影像特征（颜色、形状、纹理、空间位置），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

36、进行分析和推理,实现对遥感图象的理解,完成对遥感图象的解译.二者的关系： 目视判读是遥感图象应用最基本、最 传统的方法，是遥感图象计算机解译发展的基础和起始点。 计算机分类时，诸如训练场地的确定、样本的选择等都不同程度地需要目视判读为基础。,.,2. 热红外图像判读（1）原理,(1)原理 热红外影像的成像原理不同于可见光和近红外像片。热红外像片记录了地物发射热红外线的强度。夜间的热红外影像，不受太阳辐射的干扰，是地面物体热辐射的特征。这种影像上的色调差异主要取决于地物的温度和发射本领。由于各种地物热辐射能量不同，因而在影像上显示出不同的形状和图型特征，从而可从影像上识别各种不同的地物。,.,2

37、. 热红外图像判读（2）特点,（2）特点 判读热红外影像时，关键是要准确地区分出影像色调的差异。影像正片上，深色调代表地物热辐射能力弱，浅色调代表地物热辐射能力强。各种地物热辐射状况的不同，在影像上形成了深浅不同的色调。在热红外影像上，地物影像所构成物体热分布形状一般不是地物的真实形状，除非物体表面热辐射能力处处相等，但高温地物的热扩散可导致物体形状扩大变形。同理，当高温物体与背景具有明显热辐射差异时，即使是很小的物体，也能够在热红外像片上表现出来。这是由于高温物体向外辐射的能量强，因此在影像中的大小往往比实际尺寸要大。,.,2. 热红外图像判读（2）特点,热红外影像上的阴影是目标地物与背景之

38、间辐射差异所造成的，可分为冷阴影和暖阴影两种，其中，冷阴影是阴影的温度较其背景低所致，而热阴影则是阴影的温度较其背景高产生的。 应当指出，天气状况对自然地物的色调特征会造成一定影响。例如，连续的阴天，使得地物之间温差大大减小，不同地物的差异难以在热红外影像上反映出来。大风会使物体表面热量散失，温度下降，地物色调特征不明显，或产生地物热影像位移等现象。相比之下，具有人工热源的人造地物，例如海洋上行驶的客轮，受气象条件的影响较小，其热成像比较稳定。 由于热红外影像易受环境条件影响，以及其分辨率的局限性，判读时不仅应将不同时段等能红外影像进行对比分析，最好能与全色片、彩色片等作对照研究。,.,3.扫

39、描图像判读- (1)影像的特征,(1)影像的特征 常用的遥感扫描影像都是卫星遥感影像，如MSS、TM和SPOT遥感影像，相对于航空像片来说，这些影像具有以下特征： 像幅面积大，宏观性强 影像的多波段性 影像的数字记录形式 影像的多时相性和动态观测 陆地卫星影像的近垂直投影像就可用作判读。 取得资料容易，不受地区和国家的限制。 成本低廉。,.,3.扫描图像判读- (2)判读标志,判读航空像片所采用的直接判读标志和间接判读标志，一般也适用于判读卫星图像。由于卫星图像反映了广大地区多波段和多时相的同步环境信息，是地表自然综合体的高度综合性图像，因此比航空像片要概括得多。其主要判读标志包括以下内容和特

40、征： 色调：卫星图像上的色调是地物电磁辐射特性的反映。其中黑白影像的色调是地物波谱特征的直接记录，彩色合成图像上的色彩是地物在几个波段上的波谱特性的综合反映。利用卫星影像上的色调和色彩进行地物识别，是卫星图像判读的重要依据。在单波段(黑白)影像上，色调是由波段的光谱效应直接产生的。各波段的光谱效应决定了各波段的主要应用目的和领域。以下三个表分别为MSS、TM和HRV的光谱效应及主要应用。(见以前章节)P156,.,3.扫描图像判读- (2)判读标志, 图型：卫星图像的图型标志是地物形态特征和波谱特征的综合反映。地物在影像上的图型结构，主要取决于地物的平面形态和高低起伏特征，当然也与地物的波谱特

41、征所造成的基本色调有关。图像的图型结构通常表现为由不同形状、色调及纹理特征组合而成的图案，即包括点状、斑状、条状、块状、格状、垅状、环状等组成的各种纹理图案。为了更好地细分不同地物的图型特征，可再细分为粗、细、疏、密、明显、模糊等类型和等级，并与其色调特征结合起来进行描述，如“灰或浅灰色的细斑纹状图型结构”。,.,3.扫描图像判读- (3)判读方法,(3)判读方法 遥感扫描影像的判读，应遵循“先图外、后图内，先整体，后局部，勤对比，多分析”的原则。 “先图外、后图内”是指遥感扫描影像判读时，首先要了解影像图框外部所提供的各种信息，它包括以下内容：图像覆盖的区域及其所处的地理位置、影像比例尺、影

42、像重叠符号、影像注记和影像灰阶。 了解图外相关信息后，再对影像作认真观察，观察应遵循“先整体，后局部”的原则，即对影像作整体的观察，了解各种地理环境要素在空间上的联系，综合分析目标地物与周围环境的关系。有了区域整体概念后，就可以在区域背景与总体特征指导下对具体目标判读，这样可以避免盲目性和减少判读错误。,.,3.扫描图像判读- (3)判读方法,鉴于多光谱扫描影像可以同时获取多个波段的扫描图像，因此，应遵循“勤对比，多分析”判读原则，在判读过程中进行以下对比分析： 多个波段对比：同一种地物在不同波段往往有不同的反射率，当在不同波段扫描成像时，其色调存在着差异，色调的明暗程度取决于地物在该波段的反

43、射率，若反射率高，影像上的色调浅，反射率低，则色调深，因此，同一种物体在不同波段影像中的色调一般是不同的。地物色调的变化往往造成同一地物在不同波段影像上存在形态差异。这是因为影像色调差异是构成物体形状特征的基础。如同一目标地物，在一个波段，色调与背景反差大，地物边界形状清晰，其形状特征明显，但在另一个波段，色调与边界色调反差很小，有些地方甚至用肉眼难以区分，在这种情况下，地物边界形状难以辨认，由此导致了同一地物在不同波段影像上存在的形态差异。根据同一物体在不同波段上的灰度与形状的差异表现，对比不同波段消除不同地物在同一个波段的“同谱异质”现象，可有效地防止误判。,.,3.扫描图像判读- (3)

44、判读方法,不同时相对比：同一地物在不同季节成像时，即使采用同一波段，影像上也会存在色调的差异。如在温带与亚热带地区，一年四季太阳辐射不同，降水量不同，这直接影响到植被和土壤在扫描影像上的色调与形状的构像。不同时相对比，可以了解地物在不同季节的变化规律，也可以通过不同时相对比来选取最好的解译时相。 不同地物的对比：在同一波段影像上，不同地物类型的色调或形状存在着差异。通过不同地物的对比，可以将它们区分开来，这也是建立判读标志的重要依据。,.,3.扫描图像判读- (3)判读方法,扫描影像判读过程中的“多分析”是指以一个解译标志为主，多方面综合运用其它解译标志，对遥感影像进行综合分析。遥感影像解译标

45、志在许多方面与航空摄影像片的解译标志类似，由于卫星遥感影像一般比航空摄影像片的比例尺要小，色调和颜色在遥感影像中具有主要作用，因此扫描影像的解译，要重视色调和颜色解译标志的运用。下表是一些常见地物的色调和颜色解译标志。,.,3.扫描图像判读- (3)判读方法,在运用色调和颜色解译标志对遥感影像进行解译的过程中，应注意到一些解译标志往往具有区域性和条件性，影像的色调、颜色、阴影、图型、纹理等会随影像所在的区域、成像季节和环境条件的改变而变化，因此要根据具体情况，结合其他解译标志，如空间位置、形状等进行综合分析，也可借鉴前人的判读标志和解译经验，结合野外校核进行。在借鉴以往判读标志和解译经验时，注意不能生搬硬套。 在目视判读实践中，卫星影像解译比航空像片解译难度更大，因此，熟悉地物在不同波段的光谱特性，了解地物在不同空间分辨率影像上的表现，掌握不同假彩色合成影像的特征，熟练运用扫描影像解译标志与解译方法，是进行目视解译的重要基础。,