【正文】 遙感影像幾何糾正與圖像處理 ? 幾何糾正應(yīng)盡量選取永久性地物； ? 圖像處理的目的是消除影像噪音。 ?按照傳感器不同，分為航空攝影影象地圖 .掃描影象地圖和雷達(dá)影象地圖 . 。若疑難問題具有代表性，應(yīng)建立新的判讀標(biāo)志。 ? –目視解譯準(zhǔn)備工作階段 –?? 明確解譯任務(wù)與要求； –?? 收集與分析有關(guān)資料； – 選擇合適波段與恰當(dāng)時(shí)相的遙感影像。 ? 例如，鐵道延伸到大山腳下，突然中斷，可以推斷出有鐵路隧道通過山中。 ? 同類地物對(duì)比分析法是在同一景遙感影像上，由已知地物推出未知目標(biāo)地物的方法。 （ 2）陰影：微波影像上出現(xiàn)的無回波區(qū)。 – – 判讀時(shí)遵循 “ 先整體，后局部 ” 的原則，作整體的觀察，了解各種地理環(huán)境要素在空間上的聯(lián)系，綜合分析目標(biāo)地物與周圍環(huán)境的關(guān)系。 102 二、遙感掃描影像的判讀 常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用 ? SPOT圖像主要應(yīng)用領(lǐng)域 ? SPOT衛(wèi)星的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)自然資源分布，特別是監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)、林業(yè)和礦產(chǎn)資源，觀測(cè)植被生長(zhǎng)狀態(tài)與農(nóng)田含水量等項(xiàng)，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行估產(chǎn)，了解城市建設(shè)與城市土地利用狀況等。 99 二、遙感掃描影像的判讀 常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用 ? MSS各波段的應(yīng)用 ? –第 6波段為近紅外波段 ，植被在此波段有強(qiáng)烈反射峰， 可區(qū)分健康與病蟲害植被 。 ? 土壤： 熱紅外影像上土壤含水量不同，其色調(diào)也不同。當(dāng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)時(shí)，高溫?zé)釟饬鳑_出，在地面留下很強(qiáng)的熱輻射。 86 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 色調(diào)： 是地物亮度溫度的構(gòu)像。在蟲害初期，人眼還看不出植被異?，F(xiàn)象時(shí)，在彩色紅外像片上卻已顯示出病變的色彩。由于人類習(xí)慣在可見光條件下觀察地物，因此， 可見光黑白像片上各種地物比較容易識(shí)別 。這種細(xì)紋或細(xì)小的圖案在某一確定的圖像區(qū)域中以一定的規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)。例如多個(gè)建筑物有序排列構(gòu)成的街區(qū)，由教室、操場(chǎng)和跑道構(gòu)成的學(xué)校，它們都具有一定的整體圖型。 落影是陽(yáng)光直接照射物體時(shí)，物體投在地面上的影子在像片上的構(gòu)像 ，如高架橋投在地面上的陰影。影像色調(diào)一般劃分為 710級(jí)灰階。 解譯標(biāo)志分為直接判讀標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志 。（ 3）彩色像片 。因此，遙感圖像目視判讀必需重視圖像解譯實(shí)踐和判讀知識(shí)的積累，這是提高遙感圖像目視判讀質(zhì)量的必經(jīng)之路。 當(dāng)碰到復(fù)雜的目標(biāo)地物時(shí)，人類知覺會(huì)對(duì)多個(gè)特征進(jìn)行選擇，區(qū)分全局特征和局部特征，并把全局特征作為識(shí)別證據(jù)來指導(dǎo)圖像中目標(biāo)地物的識(shí)別。 ? 遙感圖像中，不同目標(biāo)地物往往表現(xiàn)出不同的顏色或不同的色調(diào)， 呈現(xiàn)出形狀與紋理的差異 。 地面物體之間存在著密切的物質(zhì)與能量上的聯(lián)系，依據(jù)空間布局可以推斷目標(biāo)地物的屬性。 紋理在高分辨率像片上可以形成目標(biāo)物表面的質(zhì)感，在視覺上看上去顯得平滑或粗糙 ，幼年林看上去像天鵝絨樣平滑，成年的針葉樹林看上去很粗糙。 彩色遙感圖像上的顏色可以根據(jù)需要在圖像合成中任意選定 ，例如多光譜掃描圖像可以使用幾個(gè)波段合成彩色圖像，每個(gè)波段賦予的顏色可以根據(jù)需要來設(shè)置。因此，在地學(xué)研究中人們非常注意利用遙感圖像來獲取地球表層資源與環(huán)境的信息 。 2 目視解譯的重要性 ? 地學(xué)研究和遙感應(yīng)用的一項(xiàng)基本技能 。 遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征 遙感圖像中目標(biāo)地物特征是地物電磁輻射差異在遙感影像上的典型反映 。 ? – 人眼具有很高的區(qū)分色彩能力，將遙感圖像賦予顏色，能夠充分顯示地物的差異 ，如森林及農(nóng)作物看上去同為綠色，由于存在微小色差，有經(jīng)驗(yàn)的目視解譯人員仍然能判別出樹種及作物的種類。 ? 判讀地物大小時(shí)必須考慮圖像的比例尺 。 7. 位置： 指目標(biāo)地物分布的地點(diǎn)。 41 遙感圖像知覺形成的客觀條件 心理特點(diǎn)對(duì)遙感圖像解譯的影響 1. 同一時(shí)刻， 只有一種地物是目標(biāo)地物 ,圖像的其余部分以目標(biāo)地物的背景出現(xiàn) ,此時(shí)判讀者的 注意力往往集中在目標(biāo)地物上 . 2. 判讀者的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)目標(biāo)地物的確認(rèn)有一定的導(dǎo)向作用 ,因此 ,不同的解譯者可能得出不同的結(jié)論 . 3. 心理慣性對(duì)目標(biāo)地物的識(shí)別有一定的影響 . 4. 觀察的時(shí)效性 .正確辨認(rèn)目標(biāo)地物 ,需要一個(gè)最低限度的時(shí)間才能完成 . 42 遙感圖像的認(rèn)知過程 遙感圖像知覺形成的客觀條件 :遙感圖像存在顏色差異或色調(diào)的差異。 48 遙感圖像的認(rèn)知過程 ? 自上向下過程 –提出假設(shè)： 根據(jù)特征匹配的結(jié)果，大腦會(huì)根據(jù)以往解譯實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)中得到的解譯知識(shí)，從記憶的模式庫(kù)中給出相似性最大的一種或幾種地物 “樣本 ”作為假設(shè)，作為目標(biāo)地物可能歸屬的類型。（ 4）彩紅外像片 。 57 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的種類 （ 1）可見光黑白全色像片 。地表分布的目標(biāo)物體都具有一定的 幾何形狀 ， 根據(jù)像片上物體特有的形態(tài)特征可以判斷和識(shí)別目標(biāo)地物 。試驗(yàn)表明，人眼只能分辨十幾種灰度，但能夠辨別出 120多種顏色。這張圖像是從南方拍攝的，中間是 110 層高的世界貿(mào)易中心的雙塔。如農(nóng)田與水渠之間的位置，根據(jù)農(nóng)田與水渠的相對(duì)位置可以判斷該農(nóng)田為水澆地、水田或旱地。 75 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志 間接解譯標(biāo)志 :間接解譯標(biāo)志是指能夠間接反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感圖像的各種特征，借助它可以推斷與某地物屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象 。 各種植被類型或植物處在不同的生長(zhǎng)階段或受不同環(huán)境的影響，其近紅外線反射強(qiáng)度不同 ，在黑白紅外像片上表現(xiàn)的明暗程度也不同，根據(jù)像片色調(diào)差異可以區(qū)分出不同的植被類型。因此，根據(jù)地物的光譜特征，容易區(qū)分出正常生長(zhǎng)的植物和用植物偽裝的目標(biāo)地物。 87 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 形狀與大?。?熱紅外探測(cè)器檢測(cè)到物體溫度與背景溫度存在差異時(shí)，就能在影像上構(gòu)成物體的“熱分布”形狀。相比之下，道路在影像上呈淺灰色至白色，這因?yàn)闃?gòu)成道路的水泥、瀝青等建筑材料，白天接受了大量太陽(yáng)熱能，又很快轉(zhuǎn)換為熱輻射的緣故。大風(fēng)會(huì)使物體表面熱量散失，溫度下降，地物色調(diào)特征不明顯，或產(chǎn)生地物熱影像位移等現(xiàn)象。 100 二、遙感掃描影像的判讀 常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用 ? TM影像 ? 為專題繪圖儀（ ThematicMapper）獲取的圖像。據(jù)此 可以監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì) ， 區(qū)分植被類型 。 ? 根據(jù)目視判讀實(shí)踐，一般認(rèn)為衛(wèi)星影像解譯比航空像片解譯難度更大，因此， 熟悉地物在不同波段的光譜特性，了解地物在不同空間分辨率影像上的表現(xiàn)，以及在不同假彩色合成影像的表現(xiàn)，熟練掌握掃描影像解譯標(biāo)志與解譯方法，對(duì)于提高目視解譯水平是很有幫助的 。 110 三、微波影像的判讀 微波影像的判讀 （ 1）微波與目標(biāo)地物相互作用規(guī)律。 ? 時(shí)相動(dòng)態(tài)對(duì)比法，是利用同一地區(qū)不同時(shí)間成像的遙感影像加以對(duì)比分析，了解同一目標(biāo)地物動(dòng)態(tài)變化的一種解譯方法。 ? 例如，利用地理相關(guān)分析法分析洪沖積扇各種地理要素的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，制訂出影像判讀的專題分類系統(tǒng)，根據(jù)目標(biāo)地物與影像特征之間的關(guān)系，通過影像反復(fù)判讀和野外對(duì)比檢驗(yàn)，建立遙感影像判讀標(biāo)志。 ? 野外考察：填寫各種地物的判度標(biāo)志登記表，以作為建立地區(qū)性的判度標(biāo)志的依據(jù)。電子影像地圖的制作與使用必須依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。 三、計(jì)算機(jī)輔助遙感制圖 135 第四節(jié) 遙感制圖 影像地圖圖面配置 ? 影像地圖：放在圖的中心區(qū)域； ? 添加影像標(biāo)題：常放在影像圖上方或左側(cè)； ? 配置圖例：放在地圖中的右側(cè)或下部； ? 配置參考圖：放在圖的四周任意位置； ? 放置比例尺：放在影像圖下部右側(cè)； ? 配置指北箭頭：放在影像右側(cè)； ? 圖幅邊框生成； ? 配置結(jié)果可單獨(dú)保存在一個(gè)數(shù)據(jù)圖層中。 遙感影像信息選取與數(shù)字化 ? 選取合適時(shí)相、恰當(dāng)波段與指定地區(qū)的遙感圖像。 125 第四節(jié) 遙感制圖 一． 遙感影像地圖 二． 常規(guī)制作遙感影像圖 三． 計(jì)算機(jī)輔助遙感制圖 126 第四節(jié) 遙感制圖 一． 遙感影像地圖 概念：遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號(hào)來表現(xiàn)制圖對(duì)象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖 。 120 四、目視解譯方法與步驟 ? 遙感圖像目視解譯步驟 ? –野外驗(yàn)證與補(bǔ)判 ? 野外驗(yàn)證指再次到遙感影像判讀區(qū)去實(shí)地核實(shí)解譯的結(jié)果。 2. 對(duì)比分析法 :同類地物對(duì)比分析、空間對(duì)比分析、時(shí)相動(dòng)態(tài)對(duì)比法。 ? 等高線對(duì)識(shí)別地貌類型、土壤類型和植被類型也有一定的輔助作用。 111 四、目視解譯方法與步驟 ? 目視解譯方法 ? 遙感影像目視解譯方法是指根據(jù)遙感影像目視解譯標(biāo)志和解譯經(jīng)驗(yàn)，識(shí)別目標(biāo)地物的辦法與技巧。 地質(zhì)制圖和非金屬礦產(chǎn)資源調(diào)查。 2）信息量豐富： 遙感掃描影像采用多波段記錄地物的電磁波信息，每個(gè)波段都提供了豐富的信息。在 地面分辨率 方面， TM瞬間視場(chǎng)角對(duì)應(yīng)的地面分辨率為 30 m（第 6波段為 120米）。 98 二、遙感掃描影像的判讀 常見遙感掃描影像的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用 ? MSS各波段的應(yīng)用 ? –第 4波段為綠色波段 ，對(duì)水體有一定透射能力，在清潔的水體中透射深度可達(dá) 1020 m，可以 判讀淺水地形和近海海水泥沙 。 ? 樹林與草地： 白天的熱紅外影像上，樹林呈暗灰至灰黑色。 當(dāng)高溫物體與背景具有明顯熱輻射差異時(shí)，即使很小的物體，如正在運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、高溫噴氣管、較小的火源，都可以在熱紅外像片上表現(xiàn)出來。 因此，必須根據(jù)地面實(shí)際調(diào)查建立各種地物的判讀標(biāo)志，在判讀中要考慮環(huán)境等多種因素的影響。 彩色像片上的豐富色彩提供了比可見光黑白像片更多的信息，其形狀特征的識(shí)別類似于可見光黑白像片。 間接判讀標(biāo)志因地域和專業(yè)而異。落影：是陽(yáng)光直接照射物體時(shí)，物體投在地面上的影子在像片上的構(gòu)像。 同一個(gè)目標(biāo)地物在不同太陽(yáng)高度角下，也會(huì)具有不同的紋理特征 。例如，針葉林在真彩色像片上表現(xiàn)為綠色，但在彩紅外像片上則表現(xiàn)為紅到品紅的顏色。 64 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志 –攝影像片的解譯標(biāo)志 色調(diào)與顏色：是地物波譜在像片上的表現(xiàn) 。 58 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志 –攝影像片的特點(diǎn) ?? 遙感攝影像片絕大部分為 大中比例尺像片 ，在像片中各種人造地物的 形狀特征與圖型結(jié)構(gòu)清晰可辨 ，這為解譯者提供了更多的依據(jù)。（ 5）多波段攝影像片 – 黑白紅外像片 采用的膠片乳劑對(duì)藍(lán)色、紫色、紅色和近紅外光敏感。 50 遙感圖像的認(rèn)知過程 ? 自上向下過程 當(dāng)記憶的模式庫(kù)中“樣本”無法與目標(biāo)地物特征匹配時(shí)，大腦會(huì)要求視覺器官提供更多的信息，以便提取更多特征作為證據(jù)，進(jìn)行識(shí)別，這是新一輪目標(biāo)地物識(shí)別的過程。 試驗(yàn)證明，判讀者熟悉的遙感圖像，無論從什么方向去辨識(shí)目標(biāo)地物，都可以將它識(shí)別，這是因?yàn)榕凶x者掌握了圖像上不同地物特征的緣故 。 37 遙感圖像目標(biāo)地物的識(shí)別特征 ? 地面各種目標(biāo)地物在遙感圖像中存在著不同的色、形、位的差異，構(gòu)成了可供識(shí)別的目標(biāo)地物特征。 ? 位置分為地理位置、相對(duì)位置。用于判讀的圖像通常多是垂直拍攝的，遙感圖像上表現(xiàn)的目標(biāo)地物形狀是頂視平面圖，它不同于我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)?？吹降奈矬w形狀。 目標(biāo)地物與背景之間必須存在能被人的視覺所分辨出的色調(diào)差異，目標(biāo)地物才能夠被區(qū)分 。計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展，會(huì)更加 迫切要求運(yùn)用目視解譯的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)指導(dǎo)遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯，從這點(diǎn)來看，目視解譯是遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯發(fā)展的基礎(chǔ)和起始點(diǎn) 。忽視目視解譯在遙感圖像處理和計(jì)算機(jī)解譯中的重要作用，不了解計(jì)算機(jī)處理過程中的有關(guān)圖像的地學(xué)意義或物理意義，單純強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)解譯或遙感圖像理解，有可能成為一種高水平的計(jì)算機(jī)游戲。 例如，黑白航空像片上柏樹為主的針葉林，其色調(diào)為淺黑灰色，山毛櫸為主的闊葉林，其色調(diào)為灰白色。 ? 如飛機(jī)場(chǎng)、港灣設(shè)施在遙感圖像中均具有特殊形狀。位置是識(shí)別目標(biāo)地物的基本特征之一 ，例如水田臨近溝渠。據(jù)此可判讀物體性質(zhì)或高度。 45 遙感圖像的認(rèn)知過程 ? 自下向上過程 –特征提取 ：大腦皮層特定的功能區(qū)負(fù)責(zé)選擇性知覺的加工，進(jìn)行圖像特征提取，遙感圖像各種目標(biāo)地物特征信息會(huì)轉(zhuǎn)換成各種模式的神經(jīng)沖動(dòng)而被記錄下來，從而完成各種信息的抽取。 在這個(gè)過程中，目視解譯者往往受到主觀期望心理作用的影響，利用大腦記憶中存儲(chǔ)的圖像模式來積極地認(rèn)識(shí)大腦給出的不同 ―假設(shè) ‖，主動(dòng)地把待識(shí)別目標(biāo)地物具有的顏色、形狀和空間位置等特征與 ―假設(shè) ‖的地物類型比較、匹配，選擇一種最相似的圖像模式作為一個(gè)參考系， 當(dāng)記憶中的地物 ―樣本 ‖模式與知覺中的目標(biāo)地物特征完全匹配時(shí)，大腦會(huì)釋放出聯(lián)接的信息，指明目標(biāo)地物歸屬的地物 ―樣本 ‖類型 。（ 4）彩紅外像片 。 原來的綠色地物被賦予藍(lán)色，原來的