【文章內(nèi)容簡介】 段陡峭的上升，高反射率曲線落在近紅外波段。在同一個生長季節(jié)中，正常生長的綠色植物在彩色紅外像片上呈紅色，受到 蟲害 的植物，在植被的光譜特征上會有不同的反映。在蟲害初期，人眼還看不出植被異?，F(xiàn)象時，在彩色紅外像片上卻已顯示出病變的色彩。彩紅外像片上遭受病蟲害的植物顯現(xiàn)為暗紅色，嚴(yán)重的甚至達到淺青色。 遙感原理 51 遙感攝影像片的判讀方法 ? 彩色像片與彩色紅外像片解譯 – 彩色紅外像片 在識別 偽裝 方面也有突出的功用。地球表面的各種地物，諸如土地、森林、農(nóng)作物、房屋、道路、河流，它們在可見光與近紅外波段都以自身的特性反射電磁波，因此它們具有不同的光譜特征。例如，采用綠色植物進行偽裝的物體，其光譜特征與植被不同，在近紅外像片上則呈紫紅色，披蓋綠色偽裝物的目標(biāo)地物在像片中呈藍(lán)色，而正常的植被則呈現(xiàn)紅色。因此，根據(jù)地物的光譜特征，容易區(qū)分出正常生長的植物和用植物偽裝的目標(biāo)地物。 遙感原理 52 遙感攝影像片的判讀方法 ? 彩色像片與彩色紅外像片解譯 – 彩色紅外像片判讀時，應(yīng)遵循的步驟： ?了解彩色紅外攝影感光材料的特性和成像原理； ?熟悉各種地物在可見光和近紅外光波段的反射光譜特性； ?建立地物的反射光譜特性與像片假彩色的對應(yīng)關(guān)系； ?建立彩紅外像片其他判讀標(biāo)志； ?遵循遙感解譯步驟與方法對彩紅外像片進行解譯。 遙感原理 53 遙感攝影像片的判讀方法 ? 彩色像片與彩色紅外像片解譯 應(yīng)注意： ? 在 彩色紅外像片上 ， 植物的葉子因反射紅外線而呈現(xiàn)為紅色 。各種植被類型或植物處在不同的生長階段或受不同環(huán)境的影響 ， 其光譜特性不同 ， 因而在彩色紅外像片上紅色的深淺程度不同 。 如生長正常的針葉林顏色為紅色到品紅色 ， 枯萎的植被呈現(xiàn)暗紅色 ， 即將枯死的植被呈現(xiàn)青色 。 ? 水體污染 、 泥沙和水深等因素都對像片上水體的顏色產(chǎn)生影響 ， 例如富營養(yǎng)化的水體呈現(xiàn)棕褐色至暗紅色 ， 含有泥沙或淤泥的水體呈現(xiàn)青色至淺藍(lán)色 ， 清潔的淺水呈青藍(lán)色 ， 水體很深并且潔凈時呈現(xiàn)深藍(lán)到暗黑色 。 因此 ， 必須根據(jù)地面實際調(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 。 多波段攝影像片的判讀類似于遙感掃描影像的判讀 。 遙感原理 55 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片解譯 地物具有反射 、 透射和發(fā)射電磁波的能力 。在 — 和 8— 14微米 熱紅外區(qū)間上 ，有兩個重要的大氣窗口 ， 遙感器透過大氣窗口可以探測地物表面發(fā)射的電磁波輻射 ， 因此 ， 熱紅外圖像的成像原理不同于可見光和近紅外像片 。 熱紅外像片 記錄了地物發(fā)射熱紅外線的強度 。 地物本身具有熱輻射特性 ，各種地物熱輻射強度不同 ， 在像片上具有不同的色調(diào)和形狀構(gòu)像 ， 這是識別熱紅外像片地物類型的重要標(biāo)志 。 遙感原理 56 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 。 判讀熱紅外像片時 ， 關(guān)鍵是要細(xì)致區(qū)分影像色調(diào)的差異 。 影像的不同灰度表征了地物不同的輻射特征 。 影像正片上深色調(diào)代表地物熱輻射能力弱 ， 淺色調(diào)代表地物熱輻射能力強 。 各種地物熱輻射狀況的不同 ，在影像上形成了深淺不同的色調(diào) ， 這是判別地物的基礎(chǔ) 。 遙感原理 57 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 ? 形狀與大小 ：熱紅外探測器檢測到物體溫度與背景溫度存在差異時 ， 就能在影像上構(gòu)成物體的 “ 熱分布 ”形狀 。 山區(qū)河流在白天拍攝的熱紅外像片上 ， 呈現(xiàn)暗灰色調(diào) ， 這因為水體熱容量大 ， 增溫慢 ， 周圍丘陵和山地增溫快 ， 成為一個熱輻射區(qū)域 。 但對于夜間拍攝的山區(qū)河流 ， 由于河水熱容量大 、 散熱慢 ， 河流成為一個熱輻射帶 ， 在熱紅外像片上為灰白色的飄帶 。 由于河水表面熱輻射特性基本相同 ， 這個灰白色的飄帶的形狀基本反映了河流的形狀特征 。 一般說來 ， 物體的 “ 熱分布 ” 形狀不是它的真正形狀 （ 例如 ， 高溫目標(biāo)的熱擴散可導(dǎo)致物體形狀擴大變形 ） ， 除非物體表面熱輻射能力處處相同 。 遙感原理 58 遙感攝影像片的判讀方法 白天 夜間 遙感原理 59 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 ? 地物大小 ：地物的形狀和熱輻射特性影響物體在熱紅外像片上的尺寸 。 當(dāng)高溫物體與背景具有明顯熱輻射差異時 ， 即使很小的物體 ， 如正在運轉(zhuǎn)的發(fā)動機 、 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 。 由于高溫物體向外輻射熱源 ， 因此其在影像中的大小往往比實際尺寸要大 。 但地物與背景之間溫差很小時 ， 地物的大小不易辨識 。 遙感原理 60 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片的直接解譯標(biāo)志 ? 陰影： 熱紅外影像上的陰影是目標(biāo)地物與背景之間輻射差異造成的 ， 可分為 冷陰影 和 暖陰影 兩種 。例如 ， 在烈日下飛機停放在飛機場 ， 飛機遮擋了陽光直射 ， 飛機下面被遮擋的地面與陽光直射的停機場接收的太陽輻射不同 ， 它們發(fā)射的熱輻射強度也不同 。 當(dāng)飛機發(fā)動機發(fā)動時 ， 高溫?zé)釟饬鳑_出 ， 在地面留下很強的熱輻射 。 飛機起飛后對機場進行熱紅外攝影 ， 可以在像片上看到飛機噴氣尾流在地面形成的噴霧狀白色調(diào)陰影 （ 熱陰影 ） ， 以及飛機在地面上留下的黯黑色輪廓 （ 冷陰影 ） 。 熱紅外像片上的軍事目標(biāo)陰影在軍事偵察上是十分有價值的 。 遙感原理 61 遙感攝影像片的判讀 遙感原理 62 遙感攝影像片的判讀方法 ? 根據(jù)熱紅外影像解譯標(biāo)志，可以識別不同的地物。 ? 水體與道路： 在白天熱紅外像片上 ， 由于水體具有良好的傳熱性 ， 一般呈暗色調(diào) 。 相比之下 ， 道路在影像上呈淺灰色至白色 ， 這因為構(gòu)成道路的水泥 、 瀝青等建筑材料 ， 白天接受了大量太陽熱能 ， 又很快轉(zhuǎn)換為熱輻射的緣故 。 午夜以后獲取的熱紅外像片 ， 河流 、湖泊等水體在影像上呈淺灰色至灰白色 ， 而道路呈現(xiàn)暗黑色調(diào) ， 這因為水體熱容量大 ， 散熱慢 ， 而道路在夜間散熱快 。 在無法知道熱紅外像片是在白天或夜間拍攝時 ， 可以憑借水體與道路的色調(diào)和形狀來判斷 。白天熱紅外像片中 ， 道路呈現(xiàn)亮色調(diào) ， 并可以看到道路兩側(cè)比較平直 ， 有時還可以看到道路上的車輛 。 夜晚熱紅外像片中 ， 河流呈現(xiàn)亮色調(diào) ， 并可以看到水體具有不規(guī)則的彎曲邊界 。 遙感原理 63 遙感攝影像片的判讀方法 ? 樹林與草地 ：白天的熱紅外影像上 ， 樹林呈暗灰至灰黑色 。 這是因為在白天 ， 樹葉表面存在水汽蒸騰 ， 降低了樹葉表面溫度 ， 使樹葉的溫度比裸露地面的溫度低 。 夜晚 ， 樹木在熱紅外影像上多呈淺灰色調(diào) ， 有時呈灰白色 ， 這是因為樹林覆蓋下的地面熱輻射使樹冠增溫 。 草地在夜晚熱紅外像片上呈黑色調(diào)或暗灰色調(diào) ， 這是因為夜間草類很快地散發(fā)熱量而冷卻的緣故 。 遙感原理 64 遙感攝影像片的判讀方法 ? 土壤 ：熱紅外影像上土壤含水量不同 ， 其色調(diào)也不同 。 在午夜后拍攝的熱紅外影像中 ，土壤含水量高 ， 呈現(xiàn)灰色或灰白色調(diào) ， 土壤含水量低呈現(xiàn)暗灰色或深灰色 ， 這因為水體的熱容量大 ， 在夜間熱紅外輻射也強 。 遙感原理 65 遙感攝影像片的判讀方法 – 據(jù)有關(guān)研究 ， 夜間的熱紅外航空像片 比白天的解譯效果要好 ， 黎明前的熱紅外像片效果最佳 ， 這因為夜間不受太陽輻射的干擾 ， 熱紅外像片上色調(diào)差異主要取決于地物的溫度和輻射熱紅外線的能力 。 – 應(yīng)當(dāng)指出 ， 天氣狀況 對自然地物色調(diào)特征會造成一定影響 。 例如 ， 連續(xù)的陰天 ， 使得地物之間溫差大大減小 ，不同地物的差異難以在熱紅外影像上反映出來 。 大風(fēng) 會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 。 相比之下 ， 具有 人工熱源 的人造地物 ， 例如海洋上行駛的客輪 ， 受氣象條件的影響較小 ， 其熱成像比較穩(wěn)定 。 目前 ， 一些地球衛(wèi)星也提供熱紅外遙感影像 ， 其判讀方法類似熱紅外航空像片 ，但影像分辨率低于熱紅外航空像片 。 遙感原理 66 二、遙感掃描影像的判讀 常見遙感掃描影像的主要特點及其應(yīng)用 ? MSS影象： ? 不同衛(wèi)星上的波段對比 。 ? MSS各波段應(yīng)用范圍。 ? TM影象： ? TM影象與 MSS影象的對比 (光譜分辨率、輻射分辨率、空間分辨率 ） ? 波段設(shè)置 ? 主要應(yīng)用 ? SPOT影象： ? 產(chǎn)品形式 :(1A/1B/2/3) ? 主要應(yīng)用： 1綠、 2紅、 3近紅外、 4短波紅外。 ? SPOT衛(wèi)星的主要任務(wù)是監(jiān)測自然資源分布，特別是監(jiān)測農(nóng)業(yè)、林業(yè)和礦產(chǎn)資源，觀測植被生長狀態(tài)與農(nóng)田含水量等項，對農(nóng)作物進行估產(chǎn)，了解城市建設(shè)與城市土地利用狀況等 ? 其他遙感影象 : 遙感原理 67 二、遙感掃描影像的判讀 遙感掃描影像特征與解譯方法