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1、遥感概论遥感概论五、遥感图像目视解译五、遥感图像目视解译n遥感图像记录了丰富的地表信息，为人们利用遥感研究地面目遥感图像记录了丰富的地表信息，为人们利用遥感研究地面目标及其环境特征以及资源状况提供了大量有价值的资料。标及其环境特征以及资源状况提供了大量有价值的资料。n遥感影像解译（遥感影像解译（Imagery InterpretationImagery Interpretation），也称判读或判释，也称判读或判释，指指从图像获取信息从图像获取信息的基本过程。的基本过程。即根据各专业即根据各专业( (部门部门) )的要求，的要求，运用解译标志和实践经验与知识，从遥感影像上识别目标，定运用解译标
2、志和实践经验与知识，从遥感影像上识别目标，定性、定量地提取出目标的分布、结构、功能等有关信息，并把性、定量地提取出目标的分布、结构、功能等有关信息，并把它们表示在地理底图上的过程。它们表示在地理底图上的过程。例如，土地利用现状解译，是例如，土地利用现状解译，是在影像上先识别土地利用类型在影像上先识别土地利用类型, ,然后在图上测算各类土地面积。然后在图上测算各类土地面积。n遥感图像解译的目的遥感图像解译的目的是：为了识别目标，从而获得目标的语义是：为了识别目标，从而获得目标的语义信息（含义）。图像解译基本上可分为信息（含义）。图像解译基本上可分为人工目视解译人工目视解译和和计算机计算机自动解译
3、自动解译两种方法。两种方法。这两种方法，最终都是对图像中的目标进这两种方法，最终都是对图像中的目标进行探测和识别，进而解决专题应用的问题。它们均是以对图像行探测和识别，进而解决专题应用的问题。它们均是以对图像中影像要素或特征的分析和理解为基础的。中影像要素或特征的分析和理解为基础的。五、遥感图像目视解译五、遥感图像目视解译5.1、遥感图像目视解译原理、遥感图像目视解译原理5.2、遥感图像目视解译基础、遥感图像目视解译基础遥感影像目视解译遥感影像目视解译是解译者通过直接观察或借助一些简单工具是解译者通过直接观察或借助一些简单工具( (如如放大镜等放大镜等) )识别所需地物信息的过程。识别所需地物
4、信息的过程。影像的解译标志影像的解译标志，也称，也称判读要素判读要素，它是遥感图像上能直接反映和，它是遥感图像上能直接反映和判别地物信息的影像特征。包括形状、大小、阴影、色调、颜色、判别地物信息的影像特征。包括形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局。纹理、图案、位置和布局。在遥感影像上，不同的地物有不同的特征，这些影像特征是判读在遥感影像上，不同的地物有不同的特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这些都称为识别各种地物的依据，这些都称为判读或解译标志判读或解译标志。解译标志包解译标志包括括直接和间接解译标志直接和间接解译标志。遥感图像目标地物识别特征遥感图像目标地物识别特征
5、目视解译的认知过程目视解译的认知过程遥感图像目视解译方法和程序遥感图像目视解译方法和程序应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征遥感图像目视解译的目的遥感图像目视解译的目的是：从遥感图像中获取需要的地学专题信是：从遥感图像中获取需要的地学专题信息，息，它需要解决的问题是判读出遥感图像中有哪些地物，它们分布它需要解决的问题是判读出遥感图像中有哪些地物，它们分布在哪里，并对其数量特征给予粗略的估计。在哪里，并对其数量特征给予粗略的估计。目标地物特征目标地物特征目标地物识别特征目标地物识别特征应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题
6、遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物特征目标地物特征遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异在遥感影像上的遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异在遥感影像上的典型反映。按其表现形式的不同，目标地物特征可以概括分为典型反映。按其表现形式的不同，目标地物特征可以概括分为“色、形、位色、形、位”三大类：三大类：色色：指目标地物在遥感影像上的颜色，这里包括目标地物的色指目标地物在遥感影像上的颜色，这里包括目标地物的色调、颜色和阴影等；调、颜色和阴影等；形形：指目标地物在遥感影像上的形状，这里包括目标地物的形指目标地物在遥感影像上的形状，这里包括目标地物的形状、纹理、大小、图形等
7、；状、纹理、大小、图形等；位位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，这里包括目标地物指目标地物在遥感影像上的空间位置，这里包括目标地物分布的空间位置、相关布局等。分布的空间位置、相关布局等。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、色调（、色调（tonetone）指影像上黑白深浅的程度，是地物电磁辐射能量大小或地物波指影像上黑白深浅的程度，是地物电磁辐射能量大小或地物波谱特征的综合反映。谱特征的综合反映。 色调用灰阶色调用灰阶( (灰度灰度) )表示，表示，同一地物在不同波段的图像上会有很大差同一地物在不同波段的图像上会有很大差别；同一波段的影像上，由
8、于成像时间和季节的差异，即使同一地区同别；同一波段的影像上，由于成像时间和季节的差异，即使同一地区同一地物的色调也会不同。一地物的色调也会不同。 图像色调的深与浅，与物体的辐射特性图像色调的深与浅，与物体的辐射特性是紧密相关的。是紧密相关的。一般情况下，反射率高的物一般情况下，反射率高的物体，接收的能量大，图像的色调就浅；反之体，接收的能量大，图像的色调就浅；反之则深。因此同一环境条件下的图像上色调的则深。因此同一环境条件下的图像上色调的差异即是不同物体在图像上的反映。差异即是不同物体在图像上的反映。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、颜色（、
9、颜色（colorcolor）彩色图像上色别和色阶，是地物电磁辐射能量大小的综合反映。彩色图像上色别和色阶，是地物电磁辐射能量大小的综合反映。 人眼对彩色的分辨能力远比对黑白色调差的分辨率能力强，因而颜人眼对彩色的分辨能力远比对黑白色调差的分辨率能力强，因而颜色可作为彩色图像判读的标志。色可作为彩色图像判读的标志。 对多波段彩色合成图像的判读，往往可依据颜色的差别来确定地物对多波段彩色合成图像的判读，往往可依据颜色的差别来确定地物与地物间或地物与背景间的边缘线，从而区分出各类物体。与地物间或地物与背景间的边缘线，从而区分出各类物体。 颜色一般针对彩色图像而言，颜色的差别可以进一步反映了地物间颜色
10、一般针对彩色图像而言，颜色的差别可以进一步反映了地物间的细小差别，为判读人员提供更多的信息。的细小差别，为判读人员提供更多的信息。 对真彩色影像，地物颜色与天然彩色一致；对假彩色影像，根据需对真彩色影像，地物颜色与天然彩色一致；对假彩色影像，根据需要可以突出某些地物，更便于识别特定目标。要可以突出某些地物，更便于识别特定目标。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、阴影（、阴影（shadowshadow）指影像上目标物，因阻挡阳光直射而出现的影子。指影像上目标物，因阻挡阳光直射而出现的影子。 阴影的长度、形状和方向受到太阳高度角、地形起伏、阳光照射
11、方阴影的长度、形状和方向受到太阳高度角、地形起伏、阳光照射方向、目标所处的地理位置等多种影响，阴影可使地物有立体感，有利于向、目标所处的地理位置等多种影响，阴影可使地物有立体感，有利于地貌的判读。根据阴影的形状、长度可判断地物的类型和量算其高度。地貌的判读。根据阴影的形状、长度可判断地物的类型和量算其高度。 阴影的形式与物体辐射能量的方向有关，对反射辐射能来说与方向阴影的形式与物体辐射能量的方向有关，对反射辐射能来说与方向反射因子有关。反射因子有关。阴影有阴影有本影本影和和落影落影之分。本影是象片上地物未被阳光直之分。本影是象片上地物未被阳光直接照射到的阴暗部分；落影是在地物背光方向地物投射到
12、地面的阴影在接照射到的阴暗部分；落影是在地物背光方向地物投射到地面的阴影在象片上的构象。象片上的构象。 阴影会对目视判读产生相互矛盾的影响。阴影会对目视判读产生相互矛盾的影响。一方面，人们可以利用阴一方面，人们可以利用阴影的立体感，判读地形地貌特征。另一方面，阴影区中的物体不易判读影的立体感，判读地形地貌特征。另一方面，阴影区中的物体不易判读甚至根本无法判读。甚至根本无法判读。 图例：北京国贸图例：北京国贸 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、形状（、形状（shapeshape）指目标物在影像上所呈现的特殊形状，指目标物在影像上所呈现的特殊形状，
13、在遥感影像上能看到的在遥感影像上能看到的是目标物的顶部或平面形状。是目标物的顶部或平面形状。地物在影像上的形状受空间分辨地物在影像上的形状受空间分辨率、比例尺、投影性质等的影响。率、比例尺、投影性质等的影响。 各种物体都具有一定的形状和特有的辐射特性。各种物体都具有一定的形状和特有的辐射特性。同种物体在图象上同种物体在图象上有相同的灰度特征，这些同灰度的像素在图象上的分布就构成与物体相有相同的灰度特征，这些同灰度的像素在图象上的分布就构成与物体相似的形状。似的形状。 随着图像比例尺的变化，随着图像比例尺的变化，“形状形状”的含义也不相同，的含义也不相同，一般情况下，一般情况下，大比例尺图像上所
14、代表的是物体本身的几何形状，而小比例尺图象上则大比例尺图像上所代表的是物体本身的几何形状，而小比例尺图象上则表示同类物体的分布形状。表示同类物体的分布形状。图例：北京国贸图例：北京国贸 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、纹理（、纹理（texturetexture）也叫影像结构，是指与色调配合看上去平滑或粗糙的纹理的粗也叫影像结构，是指与色调配合看上去平滑或粗糙的纹理的粗细程度，即图像上目标物表面的质感。细程度，即图像上目标物表面的质感。 草场及牧场看上去平滑，成材的老树林看上去很粗糙。海滩的纹理草场及牧场看上去平滑，成材的老树林看上去很粗糙。海
15、滩的纹理能反映沙粒结构的粗细，沙漠中的纹理可表现沙丘的形状以及主要风系能反映沙粒结构的粗细，沙漠中的纹理可表现沙丘的形状以及主要风系的风向。的风向。 纹理指微色调的变化，纹理指微色调的变化，纹理特征纹理特征有光滑的、波纹形的、斑纹形的、有光滑的、波纹形的、斑纹形的、线性的和不规则的等多种形态。线性的和不规则的等多种形态。利用纹理特征可以区分利用纹理特征可以区分色调总体相同的色调总体相同的两类物体两类物体，纹理也可以作为，纹理也可以作为分类图像再细分分类图像再细分的基本准则。的基本准则。图例：沙漠中的纹理图例：沙漠中的纹理 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地
16、物识别特征、大小（、大小（sizesize）指地物形状，面积或体积在影像上的尺寸。指地物形状，面积或体积在影像上的尺寸。 地物影像的大小取决于比例尺，根据比例尺，可以计算影像上的地地物影像的大小取决于比例尺，根据比例尺，可以计算影像上的地物在实地的大小。物在实地的大小。对于形状相似而难于判别的两种物体，可以根据大小对于形状相似而难于判别的两种物体，可以根据大小标志加以区别，标志加以区别，如在航片上判别单轨与双轨铁路。如在航片上判别单轨与双轨铁路。 “大小大小”的含义随图像比例尺的变化而不同：的含义随图像比例尺的变化而不同：大比例尺图像上，量大比例尺图像上，量测的是单个物体的大小，而小比例尺图像
17、上，只能量测同类物体分布范测的是单个物体的大小，而小比例尺图像上，只能量测同类物体分布范围的大小。围的大小。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、位置（、位置（sitesite）指地物所处的环境部位。指地物所处的环境部位。 各种地物都有特定的环境部位，因而它是判断地物属性的重要标志。各种地物都有特定的环境部位，因而它是判断地物属性的重要标志。例如某些植物专门生长在沼泽地、沙地和戈壁上。例如某些植物专门生长在沼泽地、沙地和戈壁上。 自然界的物体之间往往存在一定的联系，有时甚至是相互依存的。自然界的物体之间往往存在一定的联系，有时甚至是相互依存的。例
18、如桥梁与道路和水系，居民地与道路，土质与植被，地貌与地质等。例如桥梁与道路和水系，居民地与道路，土质与植被，地貌与地质等。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、图形（、图形（patternpattern）目标物的有规律的组合排列而形成的图案。目标物的有规律的组合排列而形成的图案。指自然界与人文指自然界与人文特征重复出现的排列格式。特征重复出现的排列格式。 它可反映各种人造地物和天然地物的特征它可反映各种人造地物和天然地物的特征, ,如农田与果园，地形特如农田与果园，地形特征，建筑物布局等，各种水系类型、植被类型、耕地类型等也都有其独征，建筑物布局
19、等，各种水系类型、植被类型、耕地类型等也都有其独特的图型结构。特的图型结构。图例：巴格达市的图例：巴格达市的IKONOSIKONOS卫星影像卫星影像 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征、布局（、布局（associationassociation）又称相关位置。指多个目标物之间的空间配置。又称相关位置。指多个目标物之间的空间配置。 地面上的地物与地物之间相互有一定的依存关系，地面上的地物与地物之间相互有一定的依存关系，例如学校离不开例如学校离不开操场，灰窑和采石场的存在可说明是石灰岩地区。操场，灰窑和采石场的存在可说明是石灰岩地区。 通过地物间的密
20、切关系或相互依存关系的分析，可从已知地物证实通过地物间的密切关系或相互依存关系的分析，可从已知地物证实另一种地物的存在及其属性和规模。另一种地物的存在及其属性和规模。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 目标地物识别特征目标地物识别特征v地面各种目标地物在遥感图像中存在着不同的色、形、位的差地面各种目标地物在遥感图像中存在着不同的色、形、位的差异，构成了可供识别的目标地物特征。目视解译人员异，构成了可供识别的目标地物特征。目视解译人员依据目标依据目标地物的特征地物的特征，作为分析、解译、理解和识别遥感图像的基础。，作为分析、解译、理解和识别遥感图像的基础。附：间接判读标志附：间接
21、判读标志 各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据：会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据： （1 1）水系）水系 水系的类型和结构受地形和基岩类型的控制，基岩的岩性、走向决定了水系的类型和结构受地形和基岩类型的控制，基岩的岩性、走向决定了地形地貌的结构和走向，因而也就决定了水系类型和结构。反言之，水系的地形
22、地貌的结构和走向，因而也就决定了水系类型和结构。反言之，水系的类型结构也就指示出基岩岩性和地貌特征。类型结构也就指示出基岩岩性和地貌特征。 水系密度大，表示地表径流发育、支流多，土壤和岩石的透水性差，颗水系密度大，表示地表径流发育、支流多，土壤和岩石的透水性差，颗粒细，易于被流水侵蚀。密度小，表示地表径流不发育，土壤的透水性能好，粒细，易于被流水侵蚀。密度小，表示地表径流不发育，土壤的透水性能好，水系稀疏，水土流失少。水系稀疏，水土流失少。 水系分布均匀时，表示岩性均匀一致。岩性复杂地区水系的流水方向常水系分布均匀时，表示岩性均匀一致。岩性复杂地区水系的流水方向常急转弯，河流纵断面高差突变多形
23、成瀑布、跌水等河段。急转弯，河流纵断面高差突变多形成瀑布、跌水等河段。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征附：间接判读标志附：间接判读标志 各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据：会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据： （1 1）水系）水系 各种水系结构、类型都表示基岩的不同特性及地质构造，
24、气候条件、地各种水系结构、类型都表示基岩的不同特性及地质构造，气候条件、地貌类型、植被覆盖密度和人工活动等。貌类型、植被覆盖密度和人工活动等。水系在遥感图像上反映最明显，最易判读。在水系判读的基础上，可以根据水系在遥感图像上反映最明显，最易判读。在水系判读的基础上，可以根据水系的特征分析推断出其它地表特征。水系的特征分析推断出其它地表特征。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征附：间接判读标志附：间接判读标志 （2 2）地貌）地貌 各种地貌形态由不同的岩性、造山运动、风蚀和水蚀作用形成。岩性各种地貌形态由不同的岩性、造山运动、风蚀和水蚀作用形成。岩性不同抵抗风、水等外来侵蚀的能力也
25、不同，一般抗外力能力强的岩石形成不同抵抗风、水等外来侵蚀的能力也不同，一般抗外力能力强的岩石形成陡峻山地地貌，抗外力弱的岩石则形成平缓的丘陵或平地。陡峻山地地貌，抗外力弱的岩石则形成平缓的丘陵或平地。 地貌形态特征决定了水系的类型，植被子的分布、土壤的特性等。因此，地貌形态特征决定了水系的类型，植被子的分布、土壤的特性等。因此，在图像上判读出了地貌形态后，可按其他要素与地貌的关系，推断出图像在图像上判读出了地貌形态后，可按其他要素与地貌的关系，推断出图像上无直接标志的特征。如植被子类型、土壤类型甚至植物种类等。上无直接标志的特征。如植被子类型、土壤类型甚至植物种类等。 遥感图像上地貌类型的显示
26、和水系一样明显，由于遥感图像一般是低太遥感图像上地貌类型的显示和水系一样明显，由于遥感图像一般是低太阳高度角成像，地形起伏产生的阴影十分明显，按阴影的长度和色调的深阳高度角成像，地形起伏产生的阴影十分明显，按阴影的长度和色调的深浅，能确定坡度和比高、进而确定地貌类型浅，能确定坡度和比高、进而确定地貌类型山地、丘陵、平地等。山地、丘陵、平地等。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征附：间接判读标志附：间接判读标志 （3 3）土质）土质 土质包括各类土壤、裸露岩石、戈壁、沙漠等，各种土质所处的自然土质包括各类土壤、裸露岩石、戈壁、沙漠等，各种土质所处的自然环境不同其水分、盐分、碱分和腐
27、殖质含量亦不相同。土壤的成因不同，环境不同其水分、盐分、碱分和腐殖质含量亦不相同。土壤的成因不同，又有不同的颜色又有不同的颜色黑土、褐土、黄土、红壤等，这些区别都造成不同的黑土、褐土、黄土、红壤等，这些区别都造成不同的辐射特性。辐射特性。 另外，土质和植被是紧密相关的，一定类型的土质，生长一定类型的另外，土质和植被是紧密相关的，一定类型的土质，生长一定类型的植被。反之，植被的生长发育又影响到土质的组成成分。植被。反之，植被的生长发育又影响到土质的组成成分。 土质在遥感图像上的表征除大片沙漠、戈壁和裸露岩石外，不是很明土质在遥感图像上的表征除大片沙漠、戈壁和裸露岩石外，不是很明显的，要判断出土壤
28、类型需根据土壤与其他易判读要素之间的联系来分析显的，要判断出土壤类型需根据土壤与其他易判读要素之间的联系来分析判断。判断。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征附：间接判读标志附：间接判读标志 （4 4）植被）植被 植被的种类、生长状况、分布规律，在一定程度上受岩性、地貌、土植被的种类、生长状况、分布规律，在一定程度上受岩性、地貌、土质、气候等因素的控制。不同种类的植物要在一定的自然环境中才能生长，质、气候等因素的控制。不同种类的植物要在一定的自然环境中才能生长，一般而言，受气候条件的影响最大，但由于基岩的分布以及沉积物的成分、一般而言，受气候条件的影响最大，但由于基岩的分布以及沉
29、积物的成分、粒度、含水性、矿化度、盐碱度及有害元素等的影响，使植物群落的外貌、粒度、含水性、矿化度、盐碱度及有害元素等的影响，使植物群落的外貌、种属、生长状态等都发生了一些生态变化。种属、生长状态等都发生了一些生态变化。 植物在遥感图像上的反映也是相当明显的，用植物的特征来分析判断植物在遥感图像上的反映也是相当明显的，用植物的特征来分析判断与之有关的其他要素，效果很好。反之，也可以按其他影响植物发育的自与之有关的其他要素，效果很好。反之，也可以按其他影响植物发育的自然地理因素的分布规律，来判断植物群落的分布、类型和种类等。然地理因素的分布规律，来判断植物群落的分布、类型和种类等。 大比例尺图像
30、判读，植被往往是一种有害因素，茂密的森林往往掩盖大比例尺图像判读，植被往往是一种有害因素，茂密的森林往往掩盖大量地形特征，尤其对立体观测的影响较大。大量地形特征，尤其对立体观测的影响较大。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征附：间接判读标志附：间接判读标志 （5 5）气候）气候 地球上气候变化很有规律性，人们按其变化规律分成各类气候带：由地球上气候变化很有规律性，人们按其变化规律分成各类气候带：由赤道向两极，由沿海向内陆分成水平气候带；由山下向山头分成垂直气候赤道向两极，由沿海向内陆分成水平气候带；由山下向山头分成垂直气候带。带。 气候条件控制植物生长特征，水系发育特征，地貌土质
31、发育特征等。气候条件控制植物生长特征，水系发育特征，地貌土质发育特征等。这些要素反过来又影响气候条件，形成区域气候。这些要素反过来又影响气候条件，形成区域气候。 气候条件在遥感图像上毫无特征标志，但人们根据自然地理位置可以气候条件在遥感图像上毫无特征标志，但人们根据自然地理位置可以了解其气候变化情况，进而分析判断受气候条件控制的各要素的特征，诸了解其气候变化情况，进而分析判断受气候条件控制的各要素的特征，诸如植物种属、密度；地貌特征；土壤性质；水第结构等。如植物种属、密度；地貌特征；土壤性质；水第结构等。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征附：间接判读标志附：间接判读标志 （6
32、6）人文活动）人文活动 人文活动往往局部地改变自然环境，使其有利于人类社会的发展。但人文活动往往局部地改变自然环境，使其有利于人类社会的发展。但计划的开发自然资源，往往又会造成生态平衡严重破坏，使自然地理要素计划的开发自然资源，往往又会造成生态平衡严重破坏，使自然地理要素的内在联系遭到破坏。的内在联系遭到破坏。 遥感图像反映人文活动的痕迹，大部分能在大比例尺图像上判读出来，遥感图像反映人文活动的痕迹，大部分能在大比例尺图像上判读出来，小比例尺图像上只能反映大型人文活动的痕迹，如铁路建筑、堤坝工程、小比例尺图像上只能反映大型人文活动的痕迹，如铁路建筑、堤坝工程、围湖造田、防护林带、城市发展、工矿
33、设施及农业活动等。围湖造田、防护林带、城市发展、工矿设施及农业活动等。 人类活动对环境生态的破坏，用多时相图像对比分析，也是显而易见人类活动对环境生态的破坏，用多时相图像对比分析，也是显而易见的。的。 上述各类判读标志中，在航空遥感图像判读时，直接判读中起主导作用；上述各类判读标志中，在航空遥感图像判读时，直接判读中起主导作用；但在航天遥感图像判读中，间接判读标志与直接判读标志起着同等重要的但在航天遥感图像判读中，间接判读标志与直接判读标志起着同等重要的作用。作用。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 应用解译特征应注意的问题应用
34、解译特征应注意的问题 前面罗列的解译标志是遥感图像目视解译中经常用到的基本标前面罗列的解译标志是遥感图像目视解译中经常用到的基本标志。由于遥感图像种类较多，投影性质、波谱特征、色调和比志。由于遥感图像种类较多，投影性质、波谱特征、色调和比例尺等存在差异，故利用上述解译标志时往往区分不同的遥感例尺等存在差异，故利用上述解译标志时往往区分不同的遥感图像的不同特点，这在具体应用时必须注意。图像的不同特点，这在具体应用时必须注意。1 1）彩红外图像）彩红外图像 这种像片对彩色像片而言，由于每一乳层（黄、品红、青）所感受这种像片对彩色像片而言，由于每一乳层（黄、品红、青）所感受的色光（绿、红、红外）向长
35、波光区移动了一个的色光（绿、红、红外）向长波光区移动了一个“带区带区”，即底片上的，即底片上的蓝色是感受绿光后形成的，而绿色和红色是分别感受红、红外形成的，蓝色是感受绿光后形成的，而绿色和红色是分别感受红、红外形成的，所以像片上的色彩与自然景物的色彩不同。所以像片上的色彩与自然景物的色彩不同。从地物反射辐射的光谱特征从地物反射辐射的光谱特征曲线可知，健康的植物是绿色的，由于它大量的反射近红外辐射，使像曲线可知，健康的植物是绿色的，由于它大量的反射近红外辐射，使像片上的影像呈红色或品红色，有病虫害的植物，由于降低了红外反射，片上的影像呈红色或品红色，有病虫害的植物，由于降低了红外反射，使像片上的
36、影像呈现暗红色或黑色。水体由于对红外辐射有较高的吸收使像片上的影像呈现暗红色或黑色。水体由于对红外辐射有较高的吸收性，使像片上的影像呈现蓝色暗蓝色或黑色。而沙土由于对绿色或红性，使像片上的影像呈现蓝色暗蓝色或黑色。而沙土由于对绿色或红外光谱段没有明显的选择反射，使像片上的影像呈白色或灰白色。外光谱段没有明显的选择反射，使像片上的影像呈白色或灰白色。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 多光谱图像中的单波段图像（多光谱图像中的单波段图像（MSSMSS有四个单波段图像）本身就是地物有四个单波段图像）本身就是地物反射辐射强弱的反映。例如
37、水体，由于红外辐射很弱，所以它在反射辐射强弱的反映。例如水体，由于红外辐射很弱，所以它在MSS7MSS7波波段上的影像呈现深色调，而在段上的影像呈现深色调，而在MSS4MSS4和和MSS5MSS5波段上其色调就相对地浅一些。波段上其色调就相对地浅一些。绿色的植物对红外辐射较强，它在绿色的植物对红外辐射较强，它在MSS7MSS7波段上的影像色调较浅，而在波段上的影像色调较浅，而在MSS4MSS4和和MSS5MSS5波段上，其色调就相对地深一些。下表说明部分地物在不同波段上，其色调就相对地深一些。下表说明部分地物在不同波段上色调的差异。波段上色调的差异。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别
38、特征征 应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 2 2）多光谱图像中的单波段图像）多光谱图像中的单波段图像 这种像片本身就是根据解译对象和要求，以突出解译内容为目的的这种像片本身就是根据解译对象和要求，以突出解译内容为目的的像片（不同波段图像和不同滤光片的组合），其影像色彩都是人为的。像片（不同波段图像和不同滤光片的组合），其影像色彩都是人为的。因此应用这种像片解译，必须了解假彩色合成图像生成的机理情况，以因此应用这种像片解译，必须了解假彩色合成图像生成的机理情况，以便建立起景物色彩相对应的解译标志。便建立起景物色彩相对应的解译标志。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征
39、 应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 3 3）假彩色合成图像）假彩色合成图像 这种像片的影像形状、大小和色调（或色彩）与景物的发射辐射有这种像片的影像形状、大小和色调（或色彩）与景物的发射辐射有关，景物发射辐射与绝对温度的四次方成比例，同一性质的物体（如冷关，景物发射辐射与绝对温度的四次方成比例，同一性质的物体（如冷水和热水），由于温度不同，其影像色调（或色彩）也不同。影像的形水和热水），由于温度不同，其影像色调（或色彩）也不同。影像的形状和大小只能说明物体热辐射的空间分布，不能反映物体真实的形状和状和大小只能说明物体热辐射的空间分布，不能反映物体真实的形状和大小。大小。例如起飞
40、后机尾部排出热辐射的影像形状和大小不是飞机的真正例如起飞后机尾部排出热辐射的影像形状和大小不是飞机的真正形状和大小。形状和大小。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 4 4）热红外图像）热红外图像 雷达图像是多中心斜距投影的侧视图像，具有与其它遥感图像不同雷达图像是多中心斜距投影的侧视图像，具有与其它遥感图像不同的一些特点。主要是：图像比例尺的变化（比例尺是波束俯角的函数）的一些特点。主要是：图像比例尺的变化（比例尺是波束俯角的函数）使图像产生明显的失真，一块正方形的农田会变成菱形；雷达图像具有使图像产生明显的失真，一块正方形的农
41、田会变成菱形；雷达图像具有透视收缩的特点，即在图像上量得地面斜坡的长度比实际长度要短；当透视收缩的特点，即在图像上量得地面斜坡的长度比实际长度要短；当雷达波束俯角与高出地面目标的坡度角之和大于雷达波束俯角与高出地面目标的坡度角之和大于9090 时，雷达图像产生时，雷达图像产生顶底位移，即相对于飞行器的前景将出现在后景之后。如广场上一旗杆，顶底位移，即相对于飞行器的前景将出现在后景之后。如广场上一旗杆，在雷达图像上表现为顶在前，其根在后的一小线段，这与航空摄影中旗在雷达图像上表现为顶在前，其根在后的一小线段，这与航空摄影中旗杆的影像正好相反；此外，在雷达图像上还会出现雷达阴影，即雷达波杆的影像正
42、好相反；此外，在雷达图像上还会出现雷达阴影，即雷达波束受目标（如山峰）阻挡时，由于目标背面无雷达反射波而出现暗区。束受目标（如山峰）阻挡时，由于目标背面无雷达反射波而出现暗区。雷达图像的上述特点在目视解译中必须予以充分注意。雷达图像的上述特点在目视解译中必须予以充分注意。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 5 5）雷达图像）雷达图像 此外，在应用解译标志时，还必须注意图像的投影性质。中心投此外，在应用解译标志时，还必须注意图像的投影性质。中心投影的图像是按一定比例尺缩小了的地面景物，影像与物体具有相似性。影的图像是按一定比例尺缩
43、小了的地面景物，影像与物体具有相似性。MSSMSS和和TMTM扫描图像是多中心动态投影，其图像具有扫描图像是多中心动态投影，其图像具有“全景畸变全景畸变”，随扫，随扫描角描角的增大，图像比例尺逐渐缩小，边缘的图像变形十分突出。当的增大，图像比例尺逐渐缩小，边缘的图像变形十分突出。当应用这种未经几何校正的图像解译时，就不能机械地使用形状和大小应用这种未经几何校正的图像解译时，就不能机械地使用形状和大小的标志。的标志。 遥感图像目标地物识别特遥感图像目标地物识别特征征 应用解译特征应注意的问题应用解译特征应注意的问题 目视解译的认知过程目视解译的认知过程遥感影像目视解译的原则是先遥感影像目视解译的
44、原则是先“宏观宏观”后后“微观微观”；先；先“整体整体”后后“局部局部”；先；先“已知已知”后后“未知未知”；先；先“易易”后后“难难”等。等。一般判一般判读顺序为，在中小比例尺象片上通常首先判读水系，确定水系的位读顺序为，在中小比例尺象片上通常首先判读水系，确定水系的位置和流向，再根据水系确定分水岭的位置，区分流域范围，然后再置和流向，再根据水系确定分水岭的位置，区分流域范围，然后再判读大片农田的位置、居民点的分布和交通道路。在此基础上，再判读大片农田的位置、居民点的分布和交通道路。在此基础上，再进行地质、地貌等专门要素的判读。进行地质、地貌等专门要素的判读。 遥感图像知觉形成的客观条件遥感
45、图像知觉形成的客观条件遥感图像的认知过程遥感图像的认知过程遥感影像目视解译方法遥感影像目视解译方法 目视解译一般程序目视解译一般程序 目视解译的认知过程目视解译的认知过程 遥感图像知觉形成的客观条件遥感图像知觉形成的客观条件目视判读遥感图像时，只有在遥感图像上存在着颜色差异或色目视判读遥感图像时，只有在遥感图像上存在着颜色差异或色调的差异时，并且这种差异能为判读者视觉所感受，才有可能调的差异时，并且这种差异能为判读者视觉所感受，才有可能将目标地物与背景区区别开。这是图像知觉形成的客观条件。将目标地物与背景区区别开。这是图像知觉形成的客观条件。遥感图像上颜色差异或色调的差异达到一定程度时，目标地
46、物遥感图像上颜色差异或色调的差异达到一定程度时，目标地物就容易与背景产生对比，形成形状和纹理。遥感图像中，不同就容易与背景产生对比，形成形状和纹理。遥感图像中，不同目标地物往往表现出不同的颜色或不同色调，呈现出形状与纹目标地物往往表现出不同的颜色或不同色调，呈现出形状与纹理的差异。理的差异。目视判读过程中，图形知觉的持续性取决于目标地物与背景的目视判读过程中，图形知觉的持续性取决于目标地物与背景的对比度。对比度高，地物目标的边界清晰，构成图像知觉稳定。对比度。对比度高，地物目标的边界清晰，构成图像知觉稳定。对比度低，目标地物与北景界线模糊，图形知觉易于消失。对比度低，目标地物与北景界线模糊，图
47、形知觉易于消失。为了提高目视判读效果，人们经常使用图像增强技术来扩大地为了提高目视判读效果，人们经常使用图像增强技术来扩大地物之间的对比差异，以便于判读。物之间的对比差异，以便于判读。 目视解译的认知过程目视解译的认知过程 遥感图像的认知过程遥感图像的认知过程遥感图像解译是一个复杂的认知过程，对一个目标的识别，往遥感图像解译是一个复杂的认知过程，对一个目标的识别，往往需要经历几次反复判读才能得到正确结果。概括来说，遥感往需要经历几次反复判读才能得到正确结果。概括来说，遥感图像的认识过程包括了：图像的认识过程包括了：自下向上自下向上的的信息获取、特征提取与识信息获取、特征提取与识别证据积累别证据
48、积累过程和过程和自上而下自上而下的的特征匹配、提出假设与目标辨识特征匹配、提出假设与目标辨识过程。过程。1 1）自下向上过程：）自下向上过程：v图像信息获取：图像信息获取：图像判读过程中，人眼感受到遥感图像中颜色、图像判读过程中，人眼感受到遥感图像中颜色、色调、形状和纹理等信息，经过大脑皮层的整合功能，实现图像信色调、形状和纹理等信息，经过大脑皮层的整合功能，实现图像信息的空间与时间精确的配位，构成图像的知觉。息的空间与时间精确的配位，构成图像的知觉。v特征提取：特征提取：遥感图像上各种目标地物特征信息，由大脑皮层特定遥感图像上各种目标地物特征信息，由大脑皮层特定的功能区负责选择性知觉加工，进
49、行图像牲特征的提取。的功能区负责选择性知觉加工，进行图像牲特征的提取。v识别证据选取：识别证据选取：当碰到复杂的目标地物时，人类知觉会对多个特当碰到复杂的目标地物时，人类知觉会对多个特征进行选择，区分全局特征和局部特征，并把全局特征作为识别证征进行选择，区分全局特征和局部特征，并把全局特征作为识别证据来指导图像中目标地物的识别。在识别证据不足时，人类也会利据来指导图像中目标地物的识别。在识别证据不足时，人类也会利用各种背景知识与专业知识作为证据，指导目标地物的识别。用各种背景知识与专业知识作为证据，指导目标地物的识别。 目视解译的认知过程目视解译的认知过程 遥感图像的认知过程遥感图像的认知过程
50、2 2）自上向下过程：）自上向下过程：v特征匹配：特征匹配：指人脑利用记忆存储中的地物类型模式与地物特指人脑利用记忆存储中的地物类型模式与地物特征匹配的过程。征匹配的过程。v提出假设：提出假设：根据特征匹配的结果，大脑会根据以往解译实践根据特征匹配的结果，大脑会根据以往解译实践和学习中得到的解译知识，从记忆的模式库中给出相似性最和学习中得到的解译知识，从记忆的模式库中给出相似性最大的一种或几种地物大的一种或几种地物“样本样本”作为假设，作为目标地物可能作为假设，作为目标地物可能归属的类型。归属的类型。 如一幅山地如一幅山地TMTM假彩色图像，一般都是西北坡是阴坡（暗色调），假彩色图像，一般都是
51、西北坡是阴坡（暗色调），东南坡是阳坡（明亮色调），从不同方向观察，地表起伏状况不同东南坡是阳坡（明亮色调），从不同方向观察，地表起伏状况不同的，因此，没有经验的解译者会把山脊线作为河谷。的，因此，没有经验的解译者会把山脊线作为河谷。 在目视解译过程中，观察者必须了解影像中太阳光源的照射方在目视解译过程中，观察者必须了解影像中太阳光源的照射方向，并把它同视觉表象空间坐标基轴配准，逆着太阳光源的照射方向，并把它同视觉表象空间坐标基轴配准，逆着太阳光源的照射方向观察，才能把一幅山地向观察，才能把一幅山地TMTM假色图像上的地貌类型准确辨识。假色图像上的地貌类型准确辨识。TM30m 目视解译的认知过程
52、目视解译的认知过程 遥感图像的认知过程遥感图像的认知过程2 2）自上向下过程：）自上向下过程：v图像辨识：图像辨识：图像辨别是一个分析、选择、决策的过程。在这图像辨别是一个分析、选择、决策的过程。在这个过程中，目视者利用大脑记忆中存储的图像模式来积极地个过程中，目视者利用大脑记忆中存储的图像模式来积极地认识大脑给出的不同认识大脑给出的不同“假设假设”，主动地把待识别目标地物具，主动地把待识别目标地物具有的颜色、形态和空间位置等特征与有的颜色、形态和空间位置等特征与“假设假设”的地物类型比的地物类型比较、匹配，选择一种最相似的图像模式作为一个参考系，当较、匹配，选择一种最相似的图像模式作为一个参
53、考系，当记忆中的地物记忆中的地物“样本样本”模式与知觉中的目标地物特征完全匹模式与知觉中的目标地物特征完全匹配时，大脑会释放出联接的信息，指明目标地物归属的地物配时，大脑会释放出联接的信息，指明目标地物归属的地物“样本样本”类型。类型。 目视解译的认知过程目视解译的认知过程 遥感图像的认知过程遥感图像的认知过程遥感图像解译，往往经历多次自下向上和自上向下的认识过程，遥感图像解译，往往经历多次自下向上和自上向下的认识过程，每次循环，都会加深对遥感图像的理解与认识。每次循环，都会加深对遥感图像的理解与认识。对初学判读的人来说，识别对初学判读的人来说，识别“图像上无法识别的地物图像上无法识别的地物”
54、，最好，最好的办法是到实地进行调查，在此基础上建立这类地物的解译特的办法是到实地进行调查，在此基础上建立这类地物的解译特征，并完成对这类地物的识别。征，并完成对这类地物的识别。遥感图像目视判读必需重视图像解译实践和判读知识的积累，遥感图像目视判读必需重视图像解译实践和判读知识的积累，这是提高遥感图像目视判读质量的必经之路。这是提高遥感图像目视判读质量的必经之路。 遥感图像目视解译方法与程序遥感图像目视解译方法与程序遥感图像目视解译方法遥感图像目视解译方法遥感图像目视解译一般程序遥感图像目视解译一般程序 1 1）总体观察）总体观察 观察图像特征，分析图像对判读目的任务的可判读性和各判读目观察图像
55、特征，分析图像对判读目的任务的可判读性和各判读目标间的内在联系。观察各种直接判读标志在图像上的反映，从而可以标间的内在联系。观察各种直接判读标志在图像上的反映，从而可以把图像分成大类别以及其他易于识别的地面特征。把图像分成大类别以及其他易于识别的地面特征。 遥感影像目视解译方法遥感影像目视解译方法 遥感图像目视解译方法与程序遥感图像目视解译方法与程序 2 2）对比分析）对比分析 对比分析包括多波段、多时域图像、多类型图像的对比分析和各判对比分析包括多波段、多时域图像、多类型图像的对比分析和各判读标志的对比分析。多波段图像对比有利于识别在某一波段图像上灰度读标志的对比分析。多波段图像对比有利于识
56、别在某一波段图像上灰度相近但在其它波段图像上灰度差别较大的物体；多时域图像对比分析主相近但在其它波段图像上灰度差别较大的物体；多时域图像对比分析主要用于物体的变化繁衍情况监测；而多各个类型图像对比分析则包括不要用于物体的变化繁衍情况监测；而多各个类型图像对比分析则包括不同成像方式、不同光源成像、不同比例尺图像等之间的对比。同成像方式、不同光源成像、不同比例尺图像等之间的对比。 各种直接判读标志之间的对比分析，可以识别标志相同（如色调、各种直接判读标志之间的对比分析，可以识别标志相同（如色调、形状），而另一些标识不同（纹理、结构）的物体。对比分析可以增加形状），而另一些标识不同（纹理、结构）的物
57、体。对比分析可以增加不同物体在图像上的差别，以达到识别目的。不同物体在图像上的差别，以达到识别目的。 遥感影像目视解译方法遥感影像目视解译方法 遥感图像目视解译方法与程序遥感图像目视解译方法与程序 3 3）综合分析）综合分析 综合分析主要应用间接判读标志、已有的判读资料、统计资料，对综合分析主要应用间接判读标志、已有的判读资料、统计资料，对图像上表现得很不明显，或毫无表现的物体、现象进行判读。间接判读图像上表现得很不明显，或毫无表现的物体、现象进行判读。间接判读标志之间相互制约、相互依存，根据这一特点，可作更加深入细致的判标志之间相互制约、相互依存，根据这一特点，可作更加深入细致的判读。读。如
58、对已知判读为农作物的影像范围，按农作物与气候、地貌、土质如对已知判读为农作物的影像范围，按农作物与气候、地貌、土质的依赖关系，可以进一步区别出作物的种属；河口泥沙沉积的速度、数的依赖关系，可以进一步区别出作物的种属；河口泥沙沉积的速度、数量与河流汇水区域的土质、地貌、植被等因素有关，长江、黄河河口泥量与河流汇水区域的土质、地貌、植被等因素有关，长江、黄河河口泥沙沉积情况不同，正是因为流域内的自然环境不同所至。沙沉积情况不同，正是因为流域内的自然环境不同所至。 地图资料和统计资料是前人劳动的可靠结果，在判读中起着重要的地图资料和统计资料是前人劳动的可靠结果，在判读中起着重要的参考作用，但必须结合
59、现有图像进行综合分析，才能取得满意的结果。参考作用，但必须结合现有图像进行综合分析，才能取得满意的结果。实地调查资料，限于某些地区或某些类别的抽样，不一定完全代表整个实地调查资料，限于某些地区或某些类别的抽样，不一定完全代表整个判读范围的全部特征。只有在综合分析的基础上，才能恰当应用、正确判读范围的全部特征。只有在综合分析的基础上，才能恰当应用、正确判读。判读。 遥感影像目视解译方法遥感影像目视解译方法 遥感图像目视解译方法与程序遥感图像目视解译方法与程序 4 4）参数分析）参数分析 参数分析是在空间遥感的同时，测定遥感区域内一些典型物体参数分析是在空间遥感的同时，测定遥感区域内一些典型物体（
60、样本）的辐射特性数据、大气透过率和遥感器响应率等数据，然后（样本）的辐射特性数据、大气透过率和遥感器响应率等数据，然后对这些数据进行分析，达到区分物体的目的。对这些数据进行分析，达到区分物体的目的。 大气透过率的测定可同时在空间和地面测定太阳辐射照度，按简单大气透过率的测定可同时在空间和地面测定太阳辐射照度，按简单比值确定。仪器响应率由实验室或飞行定标获取。比值确定。仪器响应率由实验室或飞行定标获取。 利用这些数据判定未知物体属性可从两个方面进行。其一，用样利用这些数据判定未知物体属性可从两个方面进行。其一，用样本在图像上的灰度与其他影像块比较，凡灰度与某样本灰度值相同者，本在图像上的灰度与其
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