遥感原理-目视解译.ppt

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1、第九章遥感图像的目视判读,苏 伟信息与电气工程学院地理信息工程系,个人基本信息,Telephone：62737628E-mail：办公地点：信电楼509#主要教授课程：遥感数字影像处理；遥感地学分析（研究生）主要研究：遥感农业应用、激光雷达农业应用,一 目视判读原理（一）遥感成像与目视判读（二）目视判读标志二 目视判读的方法与步骤（一）遥感图像目视判读的认知过程（二）目视判读的方法（三）目视判读的步骤三 土地利用目视判读实例,（一）土地/土地利用分类（二）土地利用目视判读实例,Outline:,目视判读，又称目视解译，或目视判译，即凭着光谱规律、地学规律和解译者的经验从图像的亮度、色调、位置、

2、时间、纹理、阴影、结构等各种特征推出地面的景物类型。计算机自动分类，它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图像恃征(颜色、形状、纹理与空间位置)，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。,遥感图像解译(Imagery Interpretation),是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。方法有两种:,一 目视判读原理,（一）遥感成像与目视判读,目视判读是遥感成像的逆过程。,概念：遥感图像上那些能够作为分析、判断景观地物的图像 特征为判读标志或解译标志。直接解译标志：是判读

3、目标自身特点在图像上的直接表现形式，包括色调、形状、阴影、大小、纹理、位置、布局、图案。间接解译标志：图像上能看出的和直接标志密切联系的地物，不同的专业判读不同。,（二）目视判读标志,二者的区别不是截然的。,色调：也称颜色，是最重要、最直观的解译标志，与地物的光谱特性直接相关，其余与地物的空间特征相关。,（1）直接解译标志,红树林在绿、红、近红外波段图像,此外，注意同物异谱与异物同谱,同物异谱：different spectrum with same object，同一种物体因其所处在的状态与位置不同，如自身湿度不同，处于坡向不同等，而具有不同反射光谱的物理现象。异物同谱：same spect

4、rum with different object，不同物体具有基本相同反射光谱的物理现象。比如，大多数植被就具有基本相同的反射光谱。这里的“同谱”是一个相对概念。,形状：地物的轮廓在图像平面的投影。需要根据影象比例尺和分辨率具体分析，注意畸变（雷达、航片边缘）。根据地物空间的平面形态，地面对象可分为点状体、线状体、面状体。,大 小,布 局,大小：地物在图像上的尺寸，取决于实际地物的大小和图像的空间分辨率。通过地物光谱特性/数据的变化，即目标与周围地物间的光谱差异来体现。布局：物体间的空间配置。物体间一定的位置关系和排列方式，形成了很多天然和人工目标特点。,阴影：遥感图像上光束被地物遮挡而产生

5、的地物的影子；有时需去除地形起伏引起的部分阴影。,纹理：遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的图像结构。即地物图像轮廓内的色调变化的空间布局和频率。,16,图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。,17,机场,稻田,河滩,Race track：赛马场跑道 River：河流 Roads：道路 Bridges：桥 Residential area：居民区Dam：堤坝,Shape,Tone，Shape,shape,tone,and association,tone,shape,association,(二)间接解译标志,由于遥感技术的局限性，许多问题不能直接从目视判读直接获得答案，都需从其它相

6、关事物间之间的联系，通过逻辑推理获得判断，这一过程叫间接解译，所采用的依据称间接解译标志。例如石油天然气勘探、环境质量评价、城市人口等的遥感分析 间接标志灵活、变化、难有规律可循。建立间接标志需要丰富的知识背景和严密的逻辑推理，有时需要建立模型，是一种综合分析、相关分析的方法。不同专业判读有不同的间接标志。进行地质构造分析，可以把水系形态、地貌类型作为间接标志；城市人口判读，将建筑物密度、楼层数、商业网点作为间接标志；,木头堆,21,水系可作为地质地貌解译的间接标志,辐射型水系(火山附近),向心型水系(盆地),长方格子状水系(断层),2023/9/16,22,二 目视判读的方法与步骤,（一）遥

7、感图像目视判读的认知过程,遥感图像知觉形成的条件存在颜色或色调的差异，并且这种差异能为判读者视觉所感受，才有可能将目标地物与背景区别开。通常采用一些图像增强技术来扩大地物之间的对比度差异。,23,（1）自下向上过程（2）自上向下过程,图像信息获取,特征提取,识别证据选取,图像辨识,提出假设,特征匹配,（一）遥感图像目视判读的认知过程,2023/9/16,24,（二）遥感图像目视判读的方法,判读原则：多种信息综合分析，多手段、多方法相结合、内外结合保证精度；2.判读方法：直接判读法、对比分析法、逻辑推理法、信息复合法、地理相关分析法。,3.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

8、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。信息复合法:利用透明专题图或透明地形图与遥感图像复合，根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地物的方法。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。,(三)目视判读的步骤,目视解译一

9、般遵从从已知到未知，先整体后局部，从宏观到微观，先易后难的原则，可以概略地分为以下主要步骤：准备工作：主要是收集资料，除遥感图像外，通常还需要工作区的地形图和相关的自然、经济等情况，以及报告、必要的参考文献等各种资料。,2023/9/16,28,图像预判和编制专题图略图：遥感图像的初步解译主要是经过资料分析建立直接和间接解译标志，包括形状、大小、色调、阴影、纹理等。然后在分类系统的指导下设计图例系统，进行初步解译，并把解译结果转绘成专题图略图。,2023/9/16,29,(三)目视判读的步骤,野外实况调查和地学验证：根据初步解译结果，确定野外调查路线和调查样本，进行野外调查，验证判读标志，并应

10、用地学分析方法解决图像与地物间的机理关系，从而修正预判中的错判或漏判，使得解译结果更加客观可靠。室内解译编绘成图：根据预判结果和野外调查资料，对全部工作区进行重新解译，然后清绘成图，在此基础上进行面积量测以及其他数字统计特征分析。,2023/9/16,30,(三)目视判读的步骤,(一)土地与土地利用土地是一个综合的概念，它是包括气候、地貌、土壤、水文、植被等自然因素在内的自然综合体，同时也包括人类活动的作用和影响。土地覆盖是指地球表面当前所具有的自然和人为影响所形成的覆盖物，如地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及道路等。土地利用是土地资源自然属性和经济特性的全面反映。土地利用划分具有如下特点

11、：在自然、经济和技术条件的综合影响下，经过人类的劳动所形成的产物；在一定的空间分布上服从社会经济条件，在地域分布上不一定连成片。,2023/9/16,31,三 目视判读实例,（二）目视判读实例1.航片目视判读,航空（机载）遥感图像（）,2.卫片土地利用判读-北京,2023/9/16,34,粗几何校正的图像,云层,山体（香山）,城区,2023/9/16,35,北京城区（五环线）,2.卫片土地利用判读-北京,2023/9/16,36,故宫及天安门广场,2.卫片土地利用判读-北京,居民点,大棚菜地,水域,林地,裸耕地,2.卫片土地利用判读-黑龙江852农场,2023/9/16,38,2.卫片土地利用

12、判读-军川农场,2023/9/16,39,2007年7月23日天气阴转多云，图像有云,2.卫片土地利用判读-军川农场,2023/9/16,40,2007年8月8日天气阴转多云，图像有云、阴霾,2.卫片土地利用判读-军川农场,2023/9/16,41,2007年9月25日天气晴朗，图像无云,2.卫片土地利用判读-军川农场,2023/9/16,42,土地利用类型,居民点,水稻,大豆,玉米,2.卫片土地利用判读-军川农场,2023/9/16,43,植被季相变化,2007年7月23日,2007年8月8日,2007年9月25日,遥感图像的目视解译,直接解译标志,居民点,农田,What?,颐和园,Wate

13、r Body,林地？,道路,树木,四环,五环,桥梁,顺义区,3.雷达图像的目视判读,（1）雷达图像的特点 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。雷达图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。（2）雷达图像的应用范围 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）图像解译标志及地物图像特征,色调：雷达回波强度在雷达图像上的表现。阴影：雷达图像上出现的无回波区。形状：目标地物轮廓或外形的雷达回波在雷达图像上的构像。自然地物外形不规则，人造地物外形规则。纹理：雷达图像上的周期性 或随机性的色调变化。图型：是某一群体各个要素在空间排列组合的形状。,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图像的尺寸阴影:目标地物与背景之间的辐射差异造成阴影,3.热红外图像的目视判读,可见光图像,红外图像,50,