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1、第五章 遥感图像目视解译与制图,主要内容,遥感图像解译的目的 目视解译原理与方法 典型地物的目视解译 遥感图像目视解译步骤 遥感制图,一、遥感图像解译的目的: 目视解译：指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。 遥感图像计算机解译：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影像特征，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。,遥感图象的目视解译是把解译者的专业知识、区域知识、遥感知识及经验介入到图象分析中去，根据遥感图象上目标及周围的影象特征一
2、色调、形状、大小、纹理、图型等以及影象上目标的空间组合规律等，并通过地物间的相互关系，经综合推理、分析来识别目标。,从这个意义上讲，由于它充分利用了判读者的知识、经验，这要比计算机的内存和判断更为高明，因而目视解译是遥感图象解译最基本的方法，是遥感应用分析必不可少的研究手段。,遥感图象解译与我们日常的观察习惯有3点不同： 一是遥感图象通常为顶视，而不同于平日里的透视； 二是遥感图象常用可见光以外的电磁波谱段，而大多数我们所熟悉的特征在可见光内外谱段，可以表现得十分不同； 三是遥感图象常以一种不熟悉或变化的比例和分辨率描述地球表面。 因此，对于初学者需要多对照地形图、实地、或熟悉地物的观测，增强
3、立体感和景深印象，以纠正视觉误差，积累经验。可见，遥感图象的解译过程是个经验积累的过程,二、 目视解译原理与方法,影像目视解译的影响因素,分辨率: 空间分辨率；时间分辨率；光谱分辨率 季相影响： 植被差异；太阳高度角；水分影响 图像显示： 真彩色合成，假彩色合成，伪彩色,季相影响： 1）植被差异 冬季成像有利于突出地表信息；夏季有利植被解译。 2）太阳高度角 冬季太阳高度低，物体阴影长，辐射强度低，地物形态信息丰富。 夏季太阳高度高，阴影短，有利地物光谱特征的反映。 3）水分影响,黑白影像（全色） 真彩色（天然彩色）：影像上地物的颜色是地物天然色彩的再现。如RGB:TM3,2,1。 标准假彩色
4、（彩色红外）false color：与地物的天然色相比，都向短波方向移动了一个色向。 如RGB:TM4,3,2。地物反差增大有利于解译。 伪彩色（Pseudo color ）:1张黑白图像的灰阶分为若干等级，在每个等级上赋予颜色，就成为最简单的伪彩色。,黑白影像 IKONOS_Pan(1m),真彩色RGB(3,2,1),标准假彩色RGB(4,3,2),伪色彩表示的DEM,14,目视解译方法,目视解译方法,先图外后图内 先整体后局部 先宏观后微观 从已知到未知 勤对比，多分析,目视解译要素,色调 (tone) 颜色 (colour) 阴影 (shadow) 形状 (shape) 纹理 (text
5、ure) 大小 (size) 位置 (site) 图形 (pattern) 相关布局 (association),色调：全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（也叫灰度） 颜色：是彩色图像中目标地物识别的基本标志。,形状：目标地物在 遥感图像上呈现的外部轮廓。,图象记录的多为地物的平面、顶面形状；侧视成象雷达则得侧视的斜象。地物的形状是识别它们的重要而明显的标志。不少地物往往可以直接根据它特殊的形状加以判定。,纹理：也叫内部结构，指遥感图像中目标地物内部细部结构以一定频率重复出现造成的影像结构。它是一种单一细小特征的组合。,道路和树林,森林,堆积的木头,这种单一特征可以很小，以至于不能在图象上
6、单独识别如叶片、叶部阴影、河滩的沙砾等。目视解译中，纹理指图象上地物表面的质感(平滑、粗糙、细腻等印象)。纹理不仅依赖于表面特征，且与光照角度、图象对比度有关，是一个变化值。对光谱特征相似的物体常通过纹理差异加以识别，如在中比例尺航空象片上的林、灌、草，针叶林粗糙、灌丛较粗糙、幼林有绒感(绒状影纹)、草地细腻、平滑感等 .,图形：目标地物有规律的排列而成的图形结构。,反映地物的空间分布特征。许多目标都具有一定的重复关系，构成特殊的组合形式。它可以是自然的，也可以是人为的。这些特征有助于图象的识别，如住宅区的建筑群、水田的垄块、果园、排列整齐的树冠等。,位置：指目标地物分布的地点。,水电站,反映
7、地物所处的地点与环境。地物与周边的空间关系，如菜地多分布于居民点周围及河流两侧；机场多在大城市郊区平坦地等。它对植物识别尤为重要，如有的植被生长于高地、有的植被只能长于湿地等 .,阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子。据此可判读物体性质或高度。,反映了地物的空间结构特征。它既增强立体感，又显示地物的高度和侧面形状，有助于地物的识别。阴影可以分为本影和落影，本影地物未被太阳光直接照射到的部分形成的阴影； 落影在太阳光照射下，地物投落到地面上的阴影。前者反映地物顶面形态；后者反映地物侧面形态，可根据侧影推算出地物的高度。,大小：指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。,直观地反映目标
8、相对于其它目标的大小。若提供图象的比例尺或空间分辨率，则可直接测得目标的长度、面积等定量信息。,相关布局：多个目标地物之间的空间配置关系。,指某些目标的特殊表现和空间组合关系。即物体间一定的位置关系和排列方式空间配置和布局。如砖场由砖窑的高烟夕、取土坑、堆砖场等组合而成，军事目标可能有雷达站、军车、军营等,IKONOS sample image,1-3: new residential 4-9: old residential 10-12: downtown commercial 13-15: suburban shopping mall 16-18: industrial 19-21: in
9、stitutional 22-24: golf course 25-27: forest 28-30: corn field 31-33: bean field 34-36: harvested field,三、典型地物的目视解译,水体解译:在标准假彩色图像上，深而清澈的水体呈黑或蓝黑色；水浅者多为浅蓝色；含泥沙者颜色更浅，含沙量过高则呈乳白色；有水生植物者呈红色斑点。,The Aral Sea is actually not a sea at all. It is an immense lake, a body of fresh water. In the last 30 years, mo
10、re than 60 percent of the lake has disappeared. The sequence of images above, acquired by Landsat satellites, shows the dramatic changes to the Aral Sea between 1973 and 2000.,35,水系 树枝状水系主要分布在冲积平原、侵蚀平原等基岩软弱地区。 放射状水系主要分布在火山，孤山或穹形隆起地区。,p120r037_7t20000916,p121r037_7t20000721,p121r039_7t20020711,植被解译,植
11、被的光谱特征，叶绿素在0.45um和0.65um吸收带，在0.54um小反射峰，0.76-1.3um高反射峰,植被解译,植被色调随其品种、环境和成像波段而变。 在Landsat4,5波段植被呈浅色调，在6，7波段为深色调，阔叶林比针叶林色调浅。 在标准假彩色图像，植被为红色，幼嫩植被带粉红色，成熟时是鲜红色，受虫灾时呈暗红色。 阔叶林比针叶林更鲜红，灌丛颜色较浅，水稻呈暗红色。,城镇、铁路,城镇的光谱特征是各类建筑物与周围裸地综合反映，当面积较大或与周围环境的光谱特征有显著差异时，可从影像上识别。 在多波段黑白图像上，城镇多呈深暗色调； 在标准假彩色图像上，中心色调深暗、边缘略浅的灰蓝或蓝灰色
12、。,由于铁路路基材料与周围土地的光谱差异较大，因地基有较宽阴影，在卫星图像上呈色调深暗，较为清晰的线状影像。,Baltimore, MD April 4, 2000,Istanbul ,June 16, 2000,Paris,San Francisco,Washington D.C. June 1, 2000,红外遥感图像,1）红外图像物体色调特征 色调差别反映地物辐射温度的差别。红外图像上灰度反映的不是地物对可见光的反射程度，而是其辐射温度。 2）红外图像物体形态特征 与可见光相比，地物冷暖信息构成的模糊轮廓。红外图像可用于对物体解译，不能用于对物体制图。,ETM+ Thermal band
13、 in 1999水陆差异,城市热岛,119/39, 98-8-11,120/38, 97-9-21,Volcano,火山是由熔岩或火山碎岩构成的锥状地形，其影像一般呈锥形山体，具有放射状水系或冲沟。年青火山有较完整的火山口，有时会形成火山口湖。,Land Use,Natural Hazards,地貌类型解译,风沙地貌 黄土地貌 冰川地貌,风沙地貌（流动程度）,风沙地貌（外形）,Pine Island Glacier, Antarctica December 12, 2000,四、遥感图像目视解译步骤,目视解译准备工作阶段 明确解译任务与要求； 收集与分析有关资料； 选择合适波段与恰当时相的遥感
14、影像。,初步解译与判读区的野外考察 初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。 野外考察：填写各种地物的判度标志登记表，以作为建立地区性的判度标志的依据。在此基础上，制定出影像判度的专题分类系统，建立遥感影像解译标志。,四、遥感图像目视解译步骤,室内详细判度 统筹规划、分区判读， 由表及里、循序渐进， 去伪存真、静心解译。,野外验证与补判 野外验证包括：检验专题解译中图斑的内容是否正确;检验解译标志. 疑难问题的补判：对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。,四、遥感图像目视解译步骤,目视解译成果的转绘与制图 一种是手工转绘成图；
15、 一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。,解译标志 解译标志是指在遥感图象上能具体反映和判别地物或现象的影象特征。根据上述的8个解译要素的综合，结合摄影时间、季节、图象的种类、比例尺、地理区域和研究对象等，可以整理出不同目标在该图象上所特有的表现形式。即建立识别目标所依据的影象特征解译标志。,水稻田：主要分布在滨海平原、河流冲积与洪积平原，以及山区河谷平原；形态特征：几何形状明显，边界清晰。田块较大，有渠道灌溉设施。多呈大面积分布；色调特征：深绿色、浅蓝色（春）、粉红色（夏）、绿色与橙色相间（收割后）；纹理特征：影象纹理较均一,例,解译标志可分为直接解译标志和间接解译标志。 直接解译标志指图象上可以直接反映出来的影象标志；,间接解译标志指运用某些直接解译标志，根据地物的相关属性等地学知识，间接推断出的影象标志。如根据道路与河流相交处的特殊影象特征，可以判断渡口；根据水系的分布格局与地貌构造、岩性的关系，来判断构造、岩性(如树枝状水系多发育在黄土区或构造单一、坡度平缓的花岗岩低山丘陵区，放射状、环状水系多与环状构造有关，格状水系多受断裂构造、节理裂隙的控制等)等等,“解译标志”是随着不同地区、不同时段、不同片种等多种因素而变化的，因而解译标志的建立，必须有明确的针对性，通过典型样片，对典型标志进行实地对照、详细观察与描述。,
