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1、遥感图像分析运用复习重点第一章 遥感影像解译的基本理论1、遥感影像解译：根据影像的几何特征和物理性质，进行综合分析，从而揭示出物体或现象的质量和数量特征，以及它们之间的相互关系，进而研究其发生发展过程和分布规律。也就是说根据影像特征来识别它们所代表的物体或现象的性质。2、影像解译(Interpretation) 从影像获取信息。根据各专业要求，借助一定的技术手段和方法，对遥感影像进行综合分析、比较、推理和判断，识别出地物或测算出某种数量指标的过程。（1）解译的过程：影像灰度或色调（物理性质）/形状大小（几何性质） 地物（2）原理：影像特征电磁波普影像特征性质（3）解译本质：从影像特征地物的光谱
2、特征、空间特征和时间特征，判断电磁波的性质和空间分布，进而确定地物的属性，也就是从影像特征识别地物。（4）解译条件：解译对象基础理论和专业知识、遥感理论知识和分析解译技术、区域地理特征与背景资料（5）影像解译的内容：图像识别、图像量测、图像分析 其中，图像分析与专题特征提取包括特定地物及状态的提取、物理量的提取、特定指标提取、变化检测3、解译类型：（1）根据解译信息特征：定性解译、定量解译根据解译内容：一般解译、专题解译根据解译技术和方法：目视解译、计算机解译，其中最基本的解译是目视解译。（2）目视解译就是借助简单的仪器设备，直接由眼睛来识别影像特性，从而提取有用信息。 解译条件：具有解译对象
3、的基础理论和专业知识，掌握遥感技术的基本原理和方法，要有一定的实际工作经验和地面实况资料。解译质量：解译人员、研究目标、遥感影像三个因素的统一程度。 优点：把解译者的专业理论、区域知识、遥感技术及经验介入到图像分析中，根据目标及周围地物的影像特征，以及目标的空间组合规律等，通过地物间的相互关系，经分析比较、逻辑推理、综合判断识别目标。缺点：解译速度慢、定量精度受到限制，且往往带有解译者的主观随意性。4、遥感资料的种类影像资料：传感器获得的以影像形式记录下来的均属 遥感影像资料 ，包括黑影像和彩色影像。非影像资料：以数字或图表形式表现的遥感信息资料，称非影像资料，也叫数据资料，其中反映影像信息的
4、是数字图像。（1）遥感影像：凡是只记录各种地物的电磁波振幅大小的胶片(或像片)，都称为遥感影像。包括：摄影像片、扫描影像、数字图像（2）遥感数据：传感器探测系统输出的电压信号，直接记录在存储介质上，就是遥感数据。信号记录种类：模拟信号记录，数字信息记录。（3）某一特定时间，若干波段上获得的图像集合，称为 多 光谱图像；而在一个特定波段上，不同时间获取的图像集合，称为多时域图像。5、遥感影像的特征分辨率影像的分辨率是指组成影像的最小单元像元的大小和像元的灰阶可区分的最小辐射差异。像元的大小影像的几何分辨率，像元可取的最小灰度(辐射)差影像的灰度(辐射)分辨率。（1）几何分辨率及几何特征几何分辨率
5、包括空间分辨率，影像分辨率和地面分辨率三种。空间分辨率：传感器收集系统的最小鉴别角(角分辨率)或瞬时视场角 o影像分辨率：影像上像元的大小或影像上每毫米长度内所能分辨出的线条数，它由空间分辨率和胶片分辨率决定。 地面分辨率：影像上能被分辨出的地面线度或面积，即像元所应对的地面大小。人眼分辨率：人眼能分辨影像上单位长度内的线条数的能力。（2）几何特征：遥感图像与所表示的地表景观特征之间有特定的几何关系。这种几何关系是由传感器的成像方式、特定的观测条件、地形起伏和其他因素决定的。（3）灰度分辨率指是影像上能够区分开的电磁辐射的最小差异。（4）光谱分辨率是指传感器成像的波段数、波长间隔和波谱范围。波
6、段分的愈多，间隔愈小，波谱范围愈大，光谱分辨率愈高。（5）时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。（6）温度分辨率指热红外传感器分辨地表热辐射(温度)最小差异的能力，它与探测器的响应率和传感器系统内的噪声有直接关系，一般为等效噪声温度的 26 倍。 （7）几何分辨率与灰度分辨率的关系一定的传感器来讲，要提高几何分辨率就要缩小瞬时的地面视场，探测元件所接收到的辐射功率也就随之减少，接收到的辐射率小，影像上的灰度等级就不可能多，即灰度分辨率就要降低；同理，要提高灰度分辨率，就要降低几何分辨率。6、解译标志所谓遥感影像的解译标志是指那些能够用来区分目标物的影像特
7、征，它又可分为直接解译标志和间接解译标志两类。（1）直接解译标志根据地物或现象本身反映的信息特性可以解译目标物的影像特征，也即能够直接反映物体或现象的那些影像特征称为直接解译标态。直接解译标志包括色调、形状、大小、阴影、结构和图型A、色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录，在黑白影像上表现为灰度，在彩色影像上表现为颜色，它是一切解译标志的基础。灰阶黑白影像上根据灰度差异划分为一系列等级称为灰阶。彩色彩色常用色别、饱和度和明度来描述。色调的特点目视解译时,色调是一个非常重要的标志,但它又是一个不稳定的标志,影响它的因素很多,包括物体本身的物质成分、结构组成、含水性，传感器的接收波段、感光材料特
8、性、洗印技术等。因此,色调标志的标准是相对的,不能仅仅依靠色调来确定地物。色调的影响因素物体本身的颜色、物体表面的平滑和光泽亮度 B、形状 是地物外貌轮廓在影像上的相似记录，任何物体都具有一定的外貌轮廓，在遥感影像上就表现出不同的形状，利用形状可直接判定物体的存在与否。特点：1）遥感影像所显示的主要是地物顶部或平面形状，是从空中俯视地物，而我们平常在地面上是从侧面观察地物，二者之间有一定差别，对此要训练适应。2）遥感影像为中心投影，物体的形状在影像的边缘会产生变形，因而同一形状的地物，在影像上的形状因位置要发生变异。特别是位置不同或采用不同的遥感方式,变形不同,在解译时要认真分析,仔细判别。
9、3）物体在影像上的形状细节显示能力与比例尺有很大关系，比例尺愈大，其细节显示的愈清楚；比例尺愈小，其细节就愈不清楚，即地物形状根据比例尺在像片上的表现不同。C、大小是地物的长度、面积、体积等在影像上按比例缩小的相似记录，它是识别地物的重要标志之一，特别是对形状相同的物体更是如此。影响因素：影像上地物的大小主要取决于成像比例尺，当比例尺变化时，同一地物的尺寸大小也随着变化。进行图像解译时，一定要有比例尺的概念，否则，容易出现差错D、阴影是指地物电磁辐射能量很低的部分在影像上形成的影像特征，可以把它看成是一种深色到黑色的特殊色调。阴影可造成立体感，帮助我们观察到地物的侧面，判断地物的性质，但阴影内
10、的地物则不容易识别，并掩盖一些物体的细节。地物的阴影根据其形成原因和构成位置，分为本影和落影两种。 影响因素：阴影的长度和方向随纬度、时间呈有规律的变化，是太阳高度角的函数。太阳高度角大，阴影小而淡，缺乏立体感；太阳高度角过低，则阴影长而浓，掩盖地物多，也不利于解译。E、纹理又称质地,是由于像片比例尺的限制，物体的形状不能以个体的形式明显地在影像上表现出来，而是以群体的色调、形状重复所构成的、个体无法辨认的影像特征。不同物体的表面结构和光滑程度不一致,在遥感影像上形成不同的纹理质地。F、图型又称结构，是个体可辨认的许多细小地物重复出现所组成的影像特征，它包括不同地物在形状、大小、色调、阴影等方
11、面的综合表现。（2）间接解译标志通过与之有联系的其它地物在影像上反映出来的影像特征，也即与地物属性有内在联系的、通过相关分析能间接推断某一事物或现象的存在和属性的影像特征，这些地物和特征就称为间接解译标志。 通过对与解译对象密切相关的一些事物和现象的推理、判断，达到辨别解译对象的方法称间接解译。遥感影像上与解译对象密切相关的事物、现象，或空间关系统称为间接解译标志。A、位置是指地物所处环境在影像上的反映，即影像上目标 (地物)与背影(环境)的关系。B、相关布局：景观各要素之间、或地物与地物之间相互有一定的依存关系，这种相关性反映在影像上形成平面布局。C、 间接解译的本质：建立间接解译标志的实质
12、是“地理” 相关分析，间接标志的建立将大大地开拓遥感影像所能发挥的作用，是各种专业解译发展的方向。（3）解译标志的可变性各种地物都处于复杂、多变的自然环境中,解译标志随着地区差异和自然景观的不同而变化,不存在绝对稳定的解译标志,有些解译标志具有普遍意义,有些则带有地区性。同一地区的解译标志,在相对稳定的情况下也在变化。因此,在解译过程中,对解译标志要认真分析总结,不能盲目照搬套用。 解译标志的可变性与成像条件、成像方式、响应波段、传感器类型、洗印条件和感光材料等有关。7、遥感资料的选择：资料类型选择、波段选择、时间选择、比例尺选择8、遥感图像的处理：影像放大、影像数字化、图像处理9、目视解译的
13、原则（1）目视解译要基于影像特征:凡是解译图上的线划 ,一定要有影像特征,而且还要符合地面的实况。（2）工作分类要基于影像解译的可能性:专业理论分类与遥感影像解译的分类不同, 凡是影像上不能识别的类型,不列入工作分类系统。（3）充分利用影像的信息特征和处理技术:应用放大、校正、增强、信息提取等处理和影像复合技术；利用影像的各种信息,已有的资料,进行综合解译和分析。（4）严格遵循解译程序:重视建立并逐步完善解译标志 , 遵循由已知到未知,先易后难，由大到小的原则,按照解译程序逐步进行解译。10、目视解译的方法直判法指通过遥感影像的解译标志，能够直接确定某一地物或现象的存在和属性的一种直观解译方法
14、。邻比法在同一张影像或相邻近的影像上进行邻近比较,进而区分出不同目标的方法。对比法将解译地区遥感影像上所反映的某些地物和现象与另一已知的遥感影像样片相比较,进而确定某些地物和自然现象的属性。逻辑推理法借助各种事物或现象之间的内在联系所表现的关系,间接判断某一地物或现象的存在和属性。历史对比法利用不同时间重复成像的遥感影像加以对比分析,从而了解地物与现象的变化情况。11、目视解译的程序 （1）准备工作：明确任务，确定内容；资料收集；资料分析处理；制定工作计划；仪器设备、工具准备（2）路线踏勘：路线踏勘；建立分类系统和解译标志（3）室内解译：勾绘界线，确定类型；解译记录；解译草图（4）野外验证：校
15、核检查；样品采集；调绘和不测（5）整理总结：编绘成图；面积量算和资料整理总结12、遥感影像地图是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象空间分布和环境状况的地图。类型：影像地图按其表现内容分为普通影像地图和专题影像地图。按照获取遥感信息传感器的不同，遥感影像地图分为:摄影影像地图、扫描影像地图、雷达影像地图遥感影像地图主要特征：丰富的信息量、直观形象性、具有一定数学基础、现势性强影像地图发展趋势：电子影像地图、多媒体影像地图、立体影像地图常规制作遥感影像地图的编制流程如下：影像地图设计遥感影像的选择、处理和识别地理基础底图选取影像几何纠正制作线划注记版，在遥感影像图上套合地图基本要素遥感影
16、像地图印制第二章 遥感综合分析方法（一）地学相关分析法1、定义：充分认识并借助地物间的相关性，在遥感图像上寻找目标识别的相关因子，即间接解译标志，通过图像处理与分析，提取出这些相关因子，从而推断和识别目标本身。2、相关因子选择（1）为了取得较好的遥感分析效果，在地学相关分析中重要的是选择相关因子。首先要考虑与目标信息关系最密切的主导因子；主导因子反映不明显，或难以判断时，寻找与目标有关的其他相关因子。 （2）相关因子的条件：一是与目标的相关性明显；二是在图像上有明显的显示，或通过图像分析处理可以提取和识别。3、主导因子相关分析法（1）地形因子相关分析在影响地表生态环境形成的各因素中，地形无疑是一个主导性因素。它决定了地表水、热、能量等的重新分配，从而引起地表结构的分异，造成区域土壤、植被分布的差异。目的：根据地形因子影响某些地物光谱变异的先验知识，建立相关分析模型，提高识别相关地物的能力与正确率。1）应用过程：（美国农业部的运用）确定分类系
