【正文】 45 遙感圖像的認(rèn)知過(guò)程 ? 自下向上過(guò)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(jué)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(lái)，從而完成各種信息的抽取。 46 遙感圖像的認(rèn)知過(guò)程 ? 自下向上過(guò)程 –識(shí)別證據(jù)選取： 從多種特征中選取識(shí)別證據(jù)是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程，其中的認(rèn)知機(jī)制有待心理學(xué)家闡明。碰到潦草手寫(xiě)體漢字，即使少掉一個(gè)筆畫(huà)，一般不會(huì)影響到人們的正確閱讀。 當(dāng)碰到復(fù)雜的目標(biāo)地物時(shí)，人類(lèi)知覺(jué)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(lái)指導(dǎo)圖像中目標(biāo)地物的識(shí)別。 47 遙感圖像的認(rèn)知過(guò)程 ? 自上向下過(guò)程 –特征匹配： 指人腦利用記憶存儲(chǔ)中的地物類(lèi)型模式與地物特征匹配的過(guò)程。 在特征匹配過(guò)程中，地物類(lèi)型模式與目標(biāo)地物全局特征進(jìn)行相似性測(cè)量，判別其相容性或不相容性。 應(yīng)當(dāng)指出，特征匹配、提出假設(shè)時(shí)，應(yīng)注意視覺(jué)表象空間的影響，這因?yàn)檫b感圖像中地物的認(rèn)知是在目視解譯者內(nèi)部的視覺(jué)表象空間進(jìn)行定位的，并按照視覺(jué)表象空間的坐標(biāo)來(lái)辨認(rèn)圖像。 例如，一幅山地 TM假彩色圖像，一般都是西北坡是陰坡（暗色調(diào)），東南坡是陽(yáng)玻（明亮色調(diào)），從不同方向觀察，地表起伏狀況是不同的，因此，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的解譯者會(huì)把山脊線作為河谷。 在這個(gè)過(guò)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(lái)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(lèi)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(jué)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(lèi)型 。 遙感圖像解譯，往往經(jīng)歷多次自下向上和自上向下的認(rèn)知過(guò)程，每次循環(huán)，都會(huì)加深對(duì)遙感圖像的理解與認(rèn)識(shí) 。 對(duì)初學(xué)判讀的人來(lái)說(shuō)，識(shí)別“圖像上無(wú)法識(shí)別的地物”最好的辦法是到實(shí)地進(jìn)行調(diào)查，在此基礎(chǔ)上建立這類(lèi)地物的解譯特征，并完成對(duì)這類(lèi)地物的識(shí)別 。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。 52 一． 遙感攝影像片的判讀 二． 遙感掃描影象的判讀 三． 微波影象的判讀 (了解 ) 四． 目視解譯方法與基本步驟 第三節(jié) 遙感圖像目視判讀 53 ?? 遙感攝影像片的種類(lèi) 遙感攝影像片的特點(diǎn)與解譯標(biāo)志 遙感攝影像片的判讀方法 一、遙感攝影像片的判讀 54 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的種類(lèi) （ 1）可見(jiàn)光黑白全色像片 。（ 3）彩色像片 。（ 5）多波段攝影像片 – 可見(jiàn)光黑白像片 采用的膠片乳劑感光范圍在～ μm之間，它與人眼對(duì)光的敏感范圍 ～， 像片上的明暗色調(diào)與人們?nèi)粘Ｊ煜さ恼鎸?shí)景物明暗色調(diào)近似，與真實(shí)景物相比，像片上反差稍低，加上黑白像片多為航空像片，具有高分辨率，像片上的各種目標(biāo)地物與現(xiàn)象很容易為人們判讀 。（ 2）黑白紅外像片 。（ 4）彩紅外像片 。 由于植被類(lèi)型在近紅外波段具有較高的光譜反射率，采用紅色濾光片對(duì)紅外像片膠片曝光后，可以增強(qiáng)目標(biāo)地物與背景的反差，大大增加不同植被之間的反差。 56 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的種類(lèi) （ 1）可見(jiàn)光黑白全色像片 。（ 3）彩色像片 。（ 5）多波段攝影像片 –彩色像片 采用的膠片乳劑分別對(duì) 藍(lán)色、綠色和紅色 敏感，彩色膠片上記錄的影像信息，經(jīng)過(guò)顯影洗印后獲得的 像片能夠達(dá)到或接近天然彩色 。 采用航空彩色像片解譯，可以提高判讀精度，縮短解譯時(shí)間，但是 一些目標(biāo)地物在可見(jiàn)光波段反差對(duì)比不明顯，在彩色圖像上則不易于判讀 。（ 2）黑白紅外像片 。（ 4）彩紅外像片 。 原來(lái)的綠色地物被賦予藍(lán)色，原來(lái)的紅色地物被賦予綠色，反射紅外線的地物被賦予紅色 。 ?? 遙感攝影像片絕大部分采用 中心投影方式成 像， 對(duì)于沒(méi)有經(jīng)過(guò) 正射糾正 的遙感攝影像片，其邊緣分布的高聳樓房或起伏形狀的物體，其形狀會(huì)有明顯的變形 。 59 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 為提高攝影像片解譯精度與解譯速度，需要掌握攝影像片的解譯標(biāo)志。 解譯標(biāo)志分為直接判讀標(biāo)志和間接解譯標(biāo)志 。 （ 2）攝影像片的解譯標(biāo)志 解譯標(biāo)志又稱(chēng)判讀標(biāo)志，指能夠反映和表現(xiàn)目標(biāo)地物信息的遙感影像各種特征，這些特征能夠幫助判讀者識(shí)別遙感圖像上目標(biāo)地物或現(xiàn)象 。 航空攝影像片直接解譯標(biāo)志主要包括以下幾種： 形狀 , 62 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 形狀： 形狀描述了一個(gè)目標(biāo)地物的外形與結(jié)構(gòu) 。 在大比例尺航空像片上，人造地物一般具有規(guī)則的幾何外形和清晰的邊界 ，例如樓房、道路等， 自然地物往往具有不規(guī)則的外形和不規(guī)則的邊界 ，例如湖泊、沙丘、山地等。 在不知道像片比例尺時(shí)，比較兩個(gè)物體的相對(duì)大小有助于我們識(shí)別它們的性質(zhì) ，例如單車(chē)道和多車(chē)道的街道寬度不同。當(dāng)像片上線狀地物與背景反差較大時(shí)，其影像大小往往超出其按比例計(jì)算的尺寸。 采用不同波段和使用不同感光膠片，其色調(diào)反映的意義是不同的 。在可見(jiàn)光黑白像片中，同樣茂密的植被表現(xiàn)為灰暗色調(diào)。影像色調(diào)一般劃分為 710級(jí)灰階。黑。 65 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 在目視解譯中， 人對(duì)顏色的分辨率遠(yuǎn)高于對(duì)色調(diào)的分辨率 。因此， 對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)，彩色像片的信息量高于黑白像片 。例如，彩色航空像片上，正常的針葉林呈深綠色，枯萎的植被則呈現(xiàn)為黃綠色。此外 不同種類(lèi)的彩色圖像上，同一種目標(biāo)地物的顏色也會(huì)不同 。 66 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 陰影：是像片上陽(yáng)光被地物遮擋產(chǎn)生的影子。 在航空像片上陰影分為兩種： 本影和落影 。 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。地物的陰影，隨著太陽(yáng)的方位角和高度角變化而變化，因此地物陰影因時(shí)因地而異。 這張分辨率為 1m的紐約曼哈頓的衛(wèi)星照片，是2023年 6月 30日由空間圖像公司的 IKONOS 衛(wèi)星拍攝的。 68 一、遙感攝影像片的判讀 2023年 9月 12日 2023年 9月 15日 69 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 紋理：是通過(guò)色調(diào)或顏色變化表現(xiàn)的細(xì)紋或細(xì)小的圖案，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)。 目標(biāo)地物的紋理特征與航空像片的比例尺有關(guān) 。而在比例尺較小的像片上，則表現(xiàn)為由一系列樹(shù)冠的頂部構(gòu)成的整個(gè)森林的紋理。如黃土高原丘陵溝壑區(qū)，在太陽(yáng)高度角很大時(shí)，地表紋理比較平滑，在太陽(yáng)高度角很小時(shí)，地表紋理比較粗糙。圖型是一個(gè)綜合性解譯標(biāo)志，它由形狀、大小、色調(diào)、紋理等影像特征組合而成。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。 地物的圖型揭示了不同地物之間的內(nèi)在聯(lián)系，也為解譯者識(shí)別這些地物提供了依據(jù)。 目標(biāo)地物的位置與它的環(huán)境密切相關(guān)，據(jù)此可以識(shí)別一些目標(biāo)地物或現(xiàn)象 。 位置與相關(guān)地物的聯(lián)系可以作為判斷推理的依據(jù)之一 ，如一條道路在河一側(cè)中斷，又在河另一側(cè)出現(xiàn)并延伸到遠(yuǎn)方，據(jù)此可以推測(cè)此處為徒涉場(chǎng)或渡口。 ? 大?。?不知道比例尺時(shí)，可以比較兩個(gè)物體的相對(duì)大小；已知比例尺，可直接算出地物的實(shí)際大小和分布規(guī)模。有助于獲得地物的立體感。 ? 色調(diào)與顏色： 是地物波譜在像片上的表現(xiàn)。 在彩色像片上據(jù)地物不同顏色的差異或色彩深淺的差異來(lái)識(shí)別地物。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)。 ? 圖型： 是目標(biāo)地物以一定規(guī)律排列而成的圖型結(jié)構(gòu)。 ? 位置： 指目標(biāo)地物在空間分布的地點(diǎn)。 ： 目標(biāo)地物與其相關(guān)指示特征 ：例如，像片上河流邊灘、沙嘴和心灘的形態(tài)特征是確定河流流向的間接解譯標(biāo)志。 地物與環(huán)境的關(guān)系 ： ―植物是自然界的一面鏡子 ‖，可以根據(jù)有代表性的植物類(lèi)型推斷當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，例如寒溫帶針葉林的存在說(shuō)明該地區(qū)屬于寒溫帶氣候。例如，東部季風(fēng)區(qū)夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季節(jié)變化，河流與水庫(kù)的水位也有季節(jié)變化。建立和運(yùn)用各種間接判讀標(biāo)志，一般需要有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和判讀經(jīng)驗(yàn)。 76 一、遙感攝影像片的判讀 間接判讀標(biāo)志 (總結(jié) ) ? 指能夠間接反映和表現(xiàn)地物信息的遙感圖像的各種特征，借助它可推斷與某地物屬性相關(guān)的其他現(xiàn)象。由于人類(lèi)習(xí)慣在可見(jiàn)光條件下觀察地物，因此， 可見(jiàn)光黑白像片上各種地物比較容易識(shí)別 。 加上可見(jiàn)光黑白像片多數(shù)為大比例尺像片，地物形狀特征明顯，形狀特征與色調(diào)特征等多種解譯標(biāo)志綜合使用，可以提高目標(biāo)地物的正確識(shí)別率 。 在 可見(jiàn)光黑白像片上，茂密植被的顏色為暗灰色，但在黑白紅外像片上為淺灰色 ，這是因?yàn)橹参锏娜~子在近紅外具有強(qiáng)烈反射的特點(diǎn)。 物體在近紅外波段的反射率高低決定了在黑白紅外像片上影像色調(diào)的深淺 ，例如水體在近紅外波段具有高的吸收率，很低的反射率，因此在黑白紅外像片上呈現(xiàn)深灰色或灰黑色。農(nóng)田土壤含水量的多寡，可以通過(guò)影像色調(diào)的深淺反映出來(lái)，含水量多，影像色調(diào)呈現(xiàn)暗灰色，含水量少，影像色調(diào)呈現(xiàn)灰白色。 80 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的判讀方法 ? 彩色像片與彩紅外像片解譯 遙感彩色像片基本反映了地物的天然色彩，地物類(lèi)型間的細(xì)微差異可以通過(guò)色彩的變化表現(xiàn)出來(lái) ，如清澈的水體呈現(xiàn)藍(lán) —綠色，而含有淤泥的水體為淺綠色。利用彩色像片判讀比可見(jiàn)光黑白像片更加容易，也可以獲得更多的信息。 例如，正常生長(zhǎng)的植物在 微米處附近反射率曲線有一段陡峭的上升，高反射率曲線落在近紅外波段。在蟲(chóng)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。 82 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的判讀方法 ? 彩色像片與彩紅外像片解譯 彩色紅外像片在識(shí)別偽裝方面也有突出的功用。 例如，采用綠色植物進(jìn)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。 83 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的判讀方法 ? 彩色像片與彩紅外像片解譯 彩色紅外像片判讀時(shí)，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(jiàn)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(duì)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(duì)彩紅外像片進(jìn)行解譯。各種植被類(lèi)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。 ?? 水體污染、泥沙和水深等因素都對(duì)像片上水體的顏色產(chǎn)生影響， 例如富營(yíng)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(shí)呈現(xiàn)深藍(lán)到暗黑色。 85 一、遙感攝影像片的判讀 遙感攝影像片的判讀方法 ? 熱紅外像片的解譯 地物具有反射、透射和發(fā)射電磁波的能力。 熱紅外像片記錄了地物發(fā)射熱紅外線的強(qiáng)度。 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。影像的不同灰度表征了地物不同的輻射特征。 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) 。 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?yàn)樗w熱容量大，增溫慢，周?chē)鹆旰蜕降卦鰷乜欤蔀橐粋€(gè)熱輻射區(qū)域。由于河水表面熱輻射特性基本相同，這個(gè)灰白色的飄帶的形狀基本反映了河流的形狀特征。 白天 夜間 88 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 ? 地物大?。?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。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(shí)際尺寸要大。 89 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 ? 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。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。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(jià)值的。 ? 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)。 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?yàn)樗w熱容量大，散熱慢，而道路在夜間