2022年遙感復(fù)習(xí)重點(diǎn)_第1頁(yè)
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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一章1.遙感:是應(yīng)用探測(cè)儀器,不與探測(cè)不表相接觸,從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái),通過(guò)分析,揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測(cè)技術(shù)。2.遙感系統(tǒng)包括:被測(cè)目標(biāo)的信息特征信息的獲取信息的傳輸與記錄信息的處理信息的應(yīng)用3.遙感的類型:按遙感平臺(tái)分:地面遙感、航空遙感、航天遙感、航宇遙感;按傳感器的探測(cè)波段分:紫外遙感、可見(jiàn)光遙感、紅外遙感、微波遙感、多波段遙感;按工作方式分:主動(dòng)遙感和被動(dòng)遙感、成像遙感和非成像遙感;按遙感應(yīng)用領(lǐng)域分: (大研究領(lǐng)域)外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感等;(具體的研究領(lǐng)域)資源遙感、環(huán)境遙感、農(nóng)業(yè)遙感、林業(yè)遙感、漁業(yè)遙感、地質(zhì)遙感

2、、氣象遙感、水文遙感、城市遙感、工程遙感及災(zāi)害遙感、軍事遙感等。4.遙感特點(diǎn) :大面積的同步觀測(cè)(宏觀性)時(shí)效性(周期性)數(shù)據(jù)的綜合性和可比性經(jīng)濟(jì)性局限性5.在遙感圖像信息處理方面,erdas 、intergraph 、er-mapper 、envy 、pci 等軟件已被我國(guó)采用。第二章 電磁波譜與電磁輻射1電磁波譜:按電磁波在真空中傳播的波長(zhǎng)或頻率,遞增或遞減排列,則構(gòu)成了電磁波譜2任何物體都是輻射源3電磁輻射的度量輻照度( i) :被輻射的物體表面單位面積上的輻射通量,i=d /ds,單位是 w/m2.s為面積輻射出射度(m) :輻射源物體表面單位面積上的輻射通量,d/ds,單位是w/m2

3、.s 為面積輻照度和輻射出射度都是輻射通量密度的概念,不過(guò)i 為物體接收的輻射,m 為物體發(fā)出的輻射,他們都與波長(zhǎng)有關(guān)輻射亮度( l):假定有一輻射源呈面狀,的強(qiáng)度隨輻射方向而不同,則 l定義為輻射源在某一方向,單位投影表面,單位立體角內(nèi)的輻射通量,即 l: /(a cos?).單位為: w/(sr. ) 4.朗伯源:輻射亮度l 與觀察角? 無(wú)關(guān)的輻射源。一些粗糙的表面可近似看做朗伯源。涂有氧化鎂的表面也可以看成朗伯源,常被用作遙感光譜測(cè)量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)板。嚴(yán)格的說(shuō),只有絕對(duì)黑體才是朗伯源5絕對(duì)黑體:如果一個(gè)物體對(duì)于任何波長(zhǎng)的電磁輻射都全部吸收,則這個(gè)物體是絕對(duì)黑體6斯玻定律:絕對(duì)黑體的總輻射出射度

4、與黑體溫度的四次方成正比。m= t4 維恩位移定律:黑體輻射光譜中最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)max與黑體絕對(duì)溫度t 成反比: maxt=b 如果輻射最大值落在可見(jiàn)光波段,物體的顏色會(huì)隨著溫度的升高而變化,波長(zhǎng)逐漸變短, 顏色由紅外再逐漸變藍(lán)變紫。太陽(yáng)最強(qiáng)輻射對(duì)應(yīng)的max為 0.47 m (藍(lán)光)7基爾霍夫定律:m1/ 1=m2/ 2=m0=i 基爾霍夫定律表現(xiàn)了實(shí)際物體的輻射出射度m1與同一溫度、同一波長(zhǎng)絕對(duì)黑體輻射出射度的關(guān)系,1是此條件系的吸收系數(shù)(01) 。有時(shí)也稱為比輻射率或發(fā)射率,記作,表示實(shí)際物體輻射與黑體輻射之比, m= m0 例如黑色煙煤在常溫下是黑色,說(shuō)明它發(fā)射很弱,發(fā)射也小。一旦燃燒,

5、溫度升高,可以達(dá)到很強(qiáng)的發(fā)射,因而十分明亮,性質(zhì)也越接近黑體精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載8太陽(yáng)是被動(dòng)遙感最主要的輻射源9水的吸收帶主要有2.53.0m,57m ,0.94m ,1.13 m ,1.38 m ,1.86 m ,3.24m以及 24m以上對(duì)微波的強(qiáng)吸收帶;二氧化碳的吸收峰主要是2.8 m和 4.3 m 臭氧在 1040 高度對(duì) 0.2 0.32m有很強(qiáng)的吸收帶,此外0.6 m和 9.6 m的吸收也很強(qiáng);氧氣主要吸收小于0.2 m的輻射, 0.6 m

6、和 0.76m也有窄帶吸收10大氣散射有三種情況:瑞利散射:當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長(zhǎng)小得多時(shí)發(fā)生的散射。特點(diǎn)是:散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的四次方4成反比,即波長(zhǎng)越長(zhǎng),散射越弱米氏散射:當(dāng)大氣中粒子的直徑與輻射的波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)發(fā)生的散射。特點(diǎn)是:米氏散射的散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)的二次方2成反比,并且散射在光線向前方向比向后方向更強(qiáng),方向性比較明顯無(wú)選擇性散射:當(dāng)大氣中粒子的直徑比波長(zhǎng)大得多時(shí)發(fā)生的散射。特點(diǎn)是:散射強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān),也就是說(shuō),符合無(wú)選擇性散射的條件的波段中,任何波長(zhǎng)的散射強(qiáng)度相同,如云、霧粒子直徑雖然與紅外線波長(zhǎng)接近,但相比可見(jiàn)光波段,云霧中水滴的粒子直徑就比波長(zhǎng)大很多,因而對(duì)可見(jiàn)光各個(gè)波長(zhǎng)的光散射強(qiáng)度

7、相同,所以人們看到云霧呈白色,并且無(wú)論從云下還是乘飛機(jī)從云層上面看,都是白色11為什么微波有穿云透霧的能力/ 散射造成太陽(yáng)輻射的衰減,但是散射強(qiáng)度遵循的規(guī)律與波長(zhǎng)密切相關(guān)。而太陽(yáng)的電磁波輻射幾乎包括電磁輻射的各個(gè)波段。因此,在大氣狀況相同時(shí),同時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種類型的散射。對(duì)于大氣分子、原子引起的瑞利散射主要發(fā)生在可見(jiàn)光和近紅外波段。對(duì)于大氣微粒引起的米氏散射從近紫外到紅外波段都有影響,當(dāng)波長(zhǎng)進(jìn)入紅外波段后,米氏散射的影響超過(guò)瑞利散射。大氣云層中,小雨滴的直徑相對(duì)其他微粒最大,對(duì)可見(jiàn)光只有無(wú)選擇性散射發(fā)生,云層越厚,散射越強(qiáng),而對(duì)微波來(lái)說(shuō),微波波長(zhǎng)比粒子的直徑大得多,則又屬于瑞利散射的類型,散射強(qiáng)度

8、與波長(zhǎng)四次方成反比,波長(zhǎng)越長(zhǎng)散射強(qiáng)度越小,所以微波才可能有最小散射,最大透射,而被稱為具有穿云透霧的能力。12大氣窗口:通常把電磁波通過(guò)大氣層時(shí)較少被反射、吸收或散射的,透過(guò)率較高的波段稱為大氣窗口大氣窗口的光譜段主要有:0.31.3m ,即紫外、可見(jiàn)光、近紅外波段 1.51.8m和 2.03.5m,即近、中紅外波段 3.55.5m ,即中紅外波段 814m ,即遠(yuǎn)紅外波段 0.82.5 ,即微波波段 13大氣透射的定量分析:大氣輻射通過(guò)大氣時(shí),就可見(jiàn)光和近紅外而言,被云層或其他粒子反射回去的比例最大,約占30% ,散射約占 22% ,吸收約占 17% ,透過(guò)大氣到達(dá)地面的能量?jī)H占入射總能量的

9、31% 14地球輻射的分段特性波段名稱可見(jiàn)光與近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)0.32.5m2.56m6m輻射特性地 表 反 射 太 陽(yáng) 輻射為主地 表 反 射 太 陽(yáng)輻射 和 自 身 的 熱輻射地 表 物體 自身 熱輻射為主15朗伯面:嚴(yán)格說(shuō),對(duì)漫反射面,當(dāng)入射輻照度i 一定時(shí),從任何角度觀察反射面,其反射輻射亮度是一個(gè)常數(shù),這種反射面又叫朗伯面自然界中真正的朗伯面也很少,新鮮的氧化鎂,硫酸鋇,碳酸鎂表面,在反射天頂角45時(shí),可以近似看成朗伯面 16反射波譜:地物的發(fā)射波譜指地物反射率隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律,通常用平面坐標(biāo)曲線表示精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - -

10、 - - 第 2 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載 17地物光譜的測(cè)試有三方面作用:傳感器波段選擇、驗(yàn)證、評(píng)價(jià)的依據(jù)建立地面、航空和航天遙感數(shù)據(jù)的關(guān)系將地物光譜數(shù)據(jù)直接與地物特征進(jìn)行相關(guān)分析并建立應(yīng)用模型第3章遙感成像原理與遙感圖像特征1.氣象衛(wèi)星的特點(diǎn):(1)氣象衛(wèi)星的軌道分為兩種,即低軌和高軌;(2)短周期重復(fù)觀測(cè);(3)成像面積大,有利于獲得宏觀同步信息,減少數(shù)據(jù)處理容量;(4)資料來(lái)源連續(xù)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低。2.陸地衛(wèi)星的運(yùn)行特點(diǎn):(1)近極地、近圓形的軌道(長(zhǎng)短半軸只差13 公里 );(2)軌道高度為700900 km,中等高度;(3)運(yùn)行周期為9

11、9103 min/圈,日繞圈數(shù)為1414.5 天,每 16 至 18 天覆蓋地球一次;(4)軌道與太陽(yáng)同步。3.海洋遙感具有以下特點(diǎn):需要高空和空間的遙感平臺(tái),以進(jìn)行大面積同步覆蓋的觀測(cè);以微波為主;電磁波與激光、聲波的結(jié)合是擴(kuò)大海洋遙感探測(cè)手段的一條新路。海面實(shí)測(cè)資料的校正。4 .ikonos圖像分辨率:1 m quickbird 圖像,目前是世界上分辨率最高的遙感數(shù)據(jù),為0.61 m,幅寬16.5 km。5.如何評(píng)價(jià)遙感圖像的質(zhì)量(1)空間分辨率:指遙感圖像上像素所代表的地面范圍的大小,即掃描儀的瞬時(shí)視場(chǎng)或地面物體能分辨的最小單元。是用來(lái)表征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。通常用像素大小、

12、像解率或視場(chǎng)角來(lái)表示。(2).波譜分辨率:是指?jìng)鞲衅髟诮邮漳繕?biāo)輻射的波譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。間隔越小,分辨率愈高。( 3)輻射分辨率:指?jìng)鞲衅鹘邮詹ㄗV信號(hào)時(shí),能分辨的最小輻射差。在遙感圖像上表現(xiàn)為每一像元的輻射量化級(jí)。(4)時(shí)間分辨率:是指對(duì)同一地點(diǎn)進(jìn)行遙感采樣的時(shí)間間隔,即采樣的時(shí)間分辨率,也叫重訪周期。6.根據(jù)攝影機(jī)主光軸與地面的關(guān)系,可分為垂直攝影和傾斜攝影。(1) .垂直攝影:攝影機(jī)主光軸垂直于地面或偏離垂直線在3以內(nèi)。取得的像片稱為水平像片或垂直像片。航空攝影測(cè)量和制圖大都是這種像片。(2) .傾斜攝影:攝影機(jī)主光軸偏離垂線大于3o,取得的像片稱傾斜像片。影像畸變較大,給圖像糾正

13、帶來(lái)困難,不利于制圖。但為了獲得較高的立體效果且對(duì)制圖要求不高可采用傾斜投影。7.垂直攝影幾何特征:(1)像片的投影:屬于中心攝影(2)像片比例尺:像片上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相應(yīng)兩點(diǎn)的實(shí)際距離之比。( 3)像點(diǎn)位移:在中心投影的像片上,由于地形的起伏(除引起像片比例尺變化外,)引起平面上的點(diǎn)位在像片位置上的移動(dòng),其位移量 就是中心投影與垂直投影在同一水平面上的“投影誤差”8.中心投影與垂直投影的區(qū)別(1) .投影距離的影響:垂直投影的縮小和放大與投影距離無(wú)關(guān),并有統(tǒng)一的比例尺。中心投影則受投影距離(遙感平臺(tái)的高度)的影響,像片比例尺與平臺(tái)的高度h 和焦距 f 有關(guān)。(2) .投影面傾斜的影響

14、:當(dāng)投影面傾斜時(shí),垂直投影的影像僅比例尺有所放大。像點(diǎn)的相對(duì)位置保持不變。在中心投影像片上像點(diǎn)的比例關(guān)系有顯著的變化,各點(diǎn)的相對(duì)位置和形狀不再保持原來(lái)的樣子。(3) .地形起伏的影響:垂直投影起伏變化大,投影點(diǎn)之間的距離與地面實(shí)際水平距離成比例縮小,相對(duì)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載位置不變。中心投影時(shí),地面起伏越大,像上投影點(diǎn)水平位置的位移量就越大,產(chǎn)生投影誤差。這種誤差為有一定的規(guī)律。9. r h/ h 式中, 為位移量; h 為地面高差;r 為像點(diǎn)到像主點(diǎn)

15、的位置;h 為攝影高度。10.掃描成像 : 利用掃描鏡對(duì)目標(biāo)地物以瞬時(shí)視場(chǎng)為單位進(jìn)行逐點(diǎn)逐行收集電磁波能量,再通過(guò)探測(cè)元件 (光敏 /熱敏)把接收到的電磁波能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),在磁介質(zhì)上記錄或再經(jīng)過(guò)電/光裝置轉(zhuǎn)換為光能,在設(shè)置于焦平面的膠片上形成影像。11 掃描成像類型(1)光/機(jī)掃描成像(2)體自掃描成像 (3)高光譜成像12 總視場(chǎng) (fov) :掃描帶的地面寬度稱總視場(chǎng).從遙感平臺(tái)到地面掃描帶外側(cè)所構(gòu)成的夾角,總視場(chǎng)角 ,也叫總掃描角。從遙感平臺(tái)到地面掃描帶外側(cè)所構(gòu)成的夾角. 瞬時(shí)視場(chǎng)角(ifov ) :掃描鏡在一瞬時(shí)時(shí)間可以視為靜止?fàn)顟B(tài),接收到的目標(biāo)地物的電磁波輻射,限制在一個(gè)很小的角度

16、內(nèi),這個(gè)角度稱為瞬時(shí)視場(chǎng)角,即掃描儀的空間分辨率。13.固體自掃描成像:優(yōu)點(diǎn):具有自掃描、感受波譜范圍寬、畸變小、體積小、重量輕、系統(tǒng)噪聲低、動(dòng)耗小、壽命長(zhǎng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。14.微波: 波長(zhǎng)在 1mm1m 的波段范圍。15 微波遙感的特點(diǎn)(1)能全天候全天時(shí)的工作。(2).對(duì)某些地物具有特殊的波譜特征。(3).對(duì)冰 ,雪,森林 ,土壤具有一定的穿透能力。(4).對(duì)海洋遙感具有特殊的意義。(5).分辨率較低 ,但特性明顯。16.利用航片進(jìn)行人造立體觀察的條件是:(1)必須是兩張相鄰且有部分重疊的像對(duì)。(2);兩眼必須分別各看一張像片,通常稱之為“分像”。(3)像片安放時(shí),對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線必須與雙眼

17、基線平行,且兩像片的距離需調(diào)整,應(yīng)與兩眼的交會(huì)角相適應(yīng)。(4)兩張像片的比例尺盡可能一致,最大差值不超過(guò)16%。第四章遙感圖像處理1 亮度對(duì)比:是視場(chǎng)中對(duì)象與背景的亮度差與背景亮度之比。2.顏色對(duì)比:在視場(chǎng)中,相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做顏色對(duì)比。3 顏色的性質(zhì)主要:明度色調(diào) 飽和度4 加色法和減色法5 三原色:分析各種顏色可以找到三種顏色,其中的任一顏色都不能由其余顏色(兩種)混合相加產(chǎn)生,這三種顏色可以按一定的比例混合形成各種色調(diào)的顏色。則稱之為三原色。6 互補(bǔ)色:若兩種顏色混合產(chǎn)生白色或灰色,這兩種顏色就稱為互補(bǔ)色。如:黃和藍(lán)、紅與青、綠與品紅均互為互補(bǔ)色。7 減色法:以從白光中減去

18、三基色中的一種或兩種基色而產(chǎn)生的色彩即:黃白藍(lán)品紅白綠青白紅1 數(shù)字圖像:是指能夠被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、處理和使用的圖像。(光學(xué)圖像稱為模擬量,而數(shù)字圖像又稱作數(shù)字量。他們之間的轉(zhuǎn)換稱模數(shù)(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換,記作a/d 或 d/a 。 )2 數(shù)字量和模擬量的本質(zhì)區(qū)別在于模擬量是連續(xù)變量而數(shù)字量是離散變量。3 灰度: 觀察一幅黑白照片,其黑白的程度稱為灰度,對(duì)于光學(xué)圖像黑白變化是逐漸變化的沒(méi)有階梯狀的,其灰度是由攝影處理過(guò)程中金屬銀聚集而成,密度越大,影像越黑。4 圖像數(shù)字化:一幅光學(xué)圖像經(jīng)過(guò)掃描儀或數(shù)字?jǐn)z影機(jī)等外部設(shè)備送入到計(jì)算機(jī)時(shí),就是對(duì)圖像的位置變量進(jìn)行離散化和灰度值進(jìn)行量化的過(guò)程。精品學(xué)習(xí)資料 可選

19、擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載5 數(shù)字圖像中的像元可以是整型,實(shí)型,字節(jié)型。量化后,灰度值從0 到 255,共 256 個(gè)灰階。6 直方圖:以統(tǒng)計(jì)圖的形式表示圖像亮度值與像元數(shù)之間的關(guān)系。在二維坐標(biāo)系中,橫坐標(biāo)代表圖像中香園的亮度值,縱坐標(biāo)代表每一亮度或亮度間隔的像元數(shù)占總像元數(shù)的百分比。7 遙感影像變形的原因(1)遙感器的內(nèi)部畸變:由于遙感器結(jié)構(gòu)、性能等引起的畸變,如成像幾何形態(tài)的影響。(2)遙感平臺(tái)位置和運(yùn)行狀態(tài)變化的影響:包括由于平臺(tái)的高度變化見(jiàn)右圖a 、速度變化見(jiàn)右圖b

20、及姿態(tài)變化(俯仰見(jiàn)右圖c 、翻滾見(jiàn)右圖d 、偏航見(jiàn)右圖e )引起的圖像畸變。(3)地球本身對(duì)遙感圖像的影響:a 地形起伏、 b 地球曲率、 c 地球的自轉(zhuǎn)等引起的圖像畸變(4)大氣折射的影響8 幾何畸變校正的基本思路校正后的圖像也是由等間距的格網(wǎng)點(diǎn)組成的,且以地面為標(biāo)準(zhǔn),符合某種投影的均勻分布,圖像中格網(wǎng)的交點(diǎn)可以看作是像元的中心。校正的最終目的是確定校正后圖像的行列數(shù)值。然后找到新圖像中每一像元的亮度值。9 幾何畸變校正的具體步驟第一步:像元坐標(biāo)變換是構(gòu)建一個(gè)模擬幾何畸變的數(shù)學(xué)模型,以建立原始畸變圖像空間與標(biāo)準(zhǔn)圖像空間的某種對(duì)應(yīng)關(guān)系,實(shí)現(xiàn)不同圖像空間中像元位置的變換;第二步:像元灰度值的重新

21、計(jì)算(重采樣)是利用這種對(duì)應(yīng)關(guān)系把原始畸變圖像空間中全部像素變換到標(biāo)準(zhǔn)圖像空間中的對(duì)應(yīng)位置上,完成標(biāo)準(zhǔn)圖像空間中每一像元亮度值的計(jì)算。10 幾何畸變校正的方法為了提高校正的精度。需增加控制點(diǎn), 采用最小二乘法計(jì)算方法通過(guò)對(duì)控制點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合來(lái)求系數(shù)。求得系數(shù)后,利用公式(4.5)便可以根據(jù)每一個(gè)像元點(diǎn)的行列值(u,v) ,求出所對(duì)應(yīng)原圖像對(duì)應(yīng)的(x,)位置。為了確定校正后圖像上每點(diǎn)的亮度值,只要求出其原圖對(duì)應(yīng)點(diǎn)(x,)的亮度值。通常采用的方法有三種: i.最近鄰法, ii.雙向線性內(nèi)插法和iii. 三次卷積內(nèi)插法。i.最近鄰法(見(jiàn)左圖) :這種方法簡(jiǎn)單易用,計(jì)算量小,在幾何位置上精度為0.

22、5 像元,但處理后圖像亮度具有不連續(xù)性,從而影像了精確度。ii. 雙向線性內(nèi)插法該法就是?。▁,)點(diǎn)周圍的4 鄰點(diǎn)。在 方向上(或x 方向上)內(nèi)插兩次,再在x 方向上(或 方向上)內(nèi)插一次,得到(x,)點(diǎn)的亮度值 ?( x,) 。雙線性內(nèi)插法與最近鄰法相比,計(jì)算量增加了,但提高了精度,改善灰度不連續(xù)現(xiàn)象及線狀特征的塊狀化現(xiàn)象。其缺點(diǎn)是這種方法對(duì)圖像起到了平滑作用,使圖像變得模糊。返回iii. 三次卷積內(nèi)插法其基本思想:是增加臨近點(diǎn)來(lái)獲得最佳插值函數(shù)。取與計(jì)算點(diǎn)(x, )周圍相鄰的16 個(gè)點(diǎn)(如下圖) ,與線性內(nèi)插法類似,可先在某一方向上內(nèi)插,如先在 x 方向上, 每 4 個(gè)值一次內(nèi)插4 次,求

23、出?(x,j 1) ,?(x,j) ,?( x,j1) ,?( x,j2) ,再根據(jù)這四個(gè)計(jì)算結(jié)果在方向上內(nèi)插,得到 ?( x,) 。每一組4 個(gè)樣點(diǎn)組成連續(xù)內(nèi)插函數(shù)。可以證明這種三次多項(xiàng)式內(nèi)插過(guò)程實(shí)際上是卷積運(yùn)算,故稱為三次卷積內(nèi)插。該方法的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)插獲得好的圖像質(zhì)量,細(xì)節(jié)表現(xiàn)更為清楚,但位置校正要求更準(zhǔn)確,對(duì)控制點(diǎn)選取的均勻性要求更高。其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)計(jì)算量大。11 控制點(diǎn)的選取控制點(diǎn)數(shù)目確定控制點(diǎn)數(shù)目的最低限是按未知系數(shù)的多少來(lái)確定。如一次多項(xiàng)式6 個(gè)系數(shù),需要3 個(gè)控制點(diǎn)。二次多項(xiàng)式 12 個(gè)系數(shù)需要6 個(gè)點(diǎn)。三次多項(xiàng)式至少需要10 個(gè)控制點(diǎn), n 次多項(xiàng)式需要最少數(shù)目是(n1) (n2)

24、 /2。在條件允許的情況下??刂泣c(diǎn)數(shù)目要大于最低限很多(甚至6 倍)選取的原則精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載控制點(diǎn)的選取要以配準(zhǔn)對(duì)象為依據(jù)。無(wú)論用哪一種坐標(biāo)系,關(guān)鍵在于建立待匹配的兩種坐標(biāo)系的對(duì)應(yīng)點(diǎn)關(guān)系。控制點(diǎn)應(yīng)選取在圖像上易分辨且較精細(xì)的特征點(diǎn)上,很容易通過(guò)目視法辨別(如道路交叉點(diǎn)、河流彎曲和分叉點(diǎn)、海岸線彎曲處、湖泊邊緣、飛機(jī)場(chǎng)城廓邊緣等)。特征變化大的地區(qū)應(yīng)多選。圖廓邊緣部分一定要選取控制點(diǎn),以避免外推。盡可能滿幅均勻選取,特別是實(shí)在不明顯的大面積區(qū)域(如

25、沙漠) ,可用求延長(zhǎng)線交點(diǎn)的辦法來(lái)彌補(bǔ)。但應(yīng)盡可能的避免這樣做,以避免造成人為誤差。12 對(duì)比度變換該法是一種通過(guò)改變圖像像元亮度值來(lái)改變圖像像元對(duì)比度,從而改善圖像質(zhì)量的圖像處理方法。因?yàn)榱炼戎凳禽椛鋸?qiáng)度的反映,所以也稱之為輻射增強(qiáng)。常用的方法有對(duì)比度線性變換和非線性變換。13 空間濾波1.圖像卷積運(yùn)算2.平滑3.銳化空間濾波是以重點(diǎn)突出圖像上的某些特征為目的的,如突出邊緣或紋理等,因此通過(guò)像元與周圍相鄰像元的關(guān)系,采用空間域的鄰處理方法,屬于一種幾何增強(qiáng)處理,空域?yàn)V波增強(qiáng)是基于鄰域處理的增強(qiáng)方法。主要包括平滑和銳化。彩色變換1 單波段彩色變換:主要方法叫做密度分割。2 多波段色彩變換;根據(jù)

26、加色法彩色合成原理,選擇遙感影像的某三個(gè)波段,分別賦予紅綠藍(lán)三種原色,可以合成彩色影像。3hls 變換代表色調(diào)明度飽和度圖像運(yùn)算:差值運(yùn)算作用:1 應(yīng)用于兩個(gè)波段,相減后的值反映了同一個(gè)地物光譜反射率之間的差值。由于不同地物反射率差值不同,兩波段亮度值相減后,差值大的被突出出來(lái)。2 差值運(yùn)算還常用于研究同一地區(qū)不同時(shí)相得動(dòng)態(tài)變化。3 有事為了突出邊緣,也用差值法將兩幅圖像的行列各移一位,再與原圖像相減,也可以起到幾何增強(qiáng)作用。比值運(yùn)算作用1 比值運(yùn)算可以檢驗(yàn)波段的斜率信息并加以擴(kuò)展,以突出不同波段間地物光譜差異,提高對(duì)比度。2 比值運(yùn)算對(duì)于去除地形影響非常有效3 對(duì)土壤富水性差異,微地貌變化,

27、地球化學(xué)反應(yīng)引起的微小光譜變化等,對(duì)與隱伏構(gòu)造信息有關(guān)的線性特征等都有不同程度的增強(qiáng)效果。植被指數(shù) :用于突出遙感影像中的植被特征,提取植被類別或估算植被生物量,這種算法成為植被指數(shù)。多波普變換;概念;可以顯示屬性值相似性有關(guān)與空間位置無(wú)關(guān),就是一個(gè)n 維坐標(biāo)系,每一個(gè)坐標(biāo)軸代表一個(gè)波段,坐標(biāo)值維亮度值。目的;可通過(guò)函數(shù)變換,達(dá)到保留主要信息,降低數(shù)據(jù)量,增強(qiáng)或提取有用信息的目的。本質(zhì):對(duì)遙感圖像實(shí)行線性變換,使多波普空間的坐標(biāo)系按一定規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。1.k-l 變換(主成分變換pc) 目的:可通過(guò)函數(shù)變換,達(dá)到保留主要信息,減低數(shù)據(jù)量;增強(qiáng)和提取有用的信息。本質(zhì):是對(duì)遙感圖像實(shí)行線性變換。使多

28、光譜空間的坐標(biāo)系按一定的規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn);數(shù)據(jù)壓縮,圖像增強(qiáng)2k-t (kauth-thomas )變換(纓帽變換) 概念;該變換時(shí)一種坐標(biāo)空間發(fā)生旋轉(zhuǎn)的線性變換,但旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)軸不是指向主成分方向,而是指向與地面景物有密切關(guān)系的方向。該變換應(yīng)用主要針對(duì);tm mss 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載多源遙感影像數(shù)據(jù)復(fù)合含義:將多種遙感平臺(tái),多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)之間以及遙感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)之間的信息組合匹配的技術(shù)。意義;復(fù)合后,更有利于綜合分析,該方法更好的發(fā)揮了不同

29、于遙感數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),彌補(bǔ)了某一種遙感數(shù)據(jù)的不足之處,提高了遙感數(shù)據(jù)的可應(yīng)用性。在僅用遙感數(shù)據(jù)難以解決問(wèn)題的時(shí)候,加入了非遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充,使更綜合的,深入的分析得以進(jìn)行,也進(jìn)一步應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)打下基礎(chǔ)。遙感與非遙感信息的復(fù)合步驟 : 1 地理數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化網(wǎng)格數(shù)據(jù)生成與遙感數(shù)據(jù)配準(zhǔn)2 最優(yōu)遙感數(shù)據(jù)的選取融合時(shí)的遙感數(shù)據(jù)常常只需一個(gè)或二個(gè)波段的數(shù)據(jù),例如:為使分辨率優(yōu)化而選,取spot 數(shù)據(jù)的全色波段,當(dāng)用 tm 數(shù)據(jù)時(shí),則可選用kl 變換后的前二個(gè)波段,達(dá)到減少數(shù)據(jù)量保持信息量的目的。3 配準(zhǔn)復(fù)合柵格數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)多采用兩種方法: (非遙感數(shù)據(jù)與遙感數(shù)據(jù)共組成三個(gè)波段(不同數(shù)據(jù)源波的數(shù)

30、目比例為1:2 或 2:1)實(shí)行假彩色合成。兩種數(shù)據(jù)直接疊加(參考遙感數(shù)據(jù)融合),例如:波段之間作加法或其它數(shù)學(xué)運(yùn)算,也可以波段之間做適當(dāng)?shù)摹芭c”“或”等布爾運(yùn)算。 )柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)常采用不同數(shù)據(jù)格式和不同數(shù)據(jù)層的復(fù)合。(不同記錄格式的復(fù)合,遙感圖象數(shù)據(jù)采用一個(gè)網(wǎng)格(柵格)依次記錄數(shù)據(jù),這種記錄方式又稱為柵格數(shù)據(jù),而地理數(shù)據(jù)卻常采用x,坐標(biāo)的記錄方式,并具有點(diǎn)、線、面之間的拓?fù)潢P(guān)系,這種記錄格式又稱為矢量數(shù)據(jù)。只要坐標(biāo)位置配準(zhǔn),這兩種數(shù)據(jù)也可以疊加,如遙感影象上加上行政邊界和等高線。不同層面的復(fù)合,指顯示是可以分別分層顯示也可疊合顯示。)遙感信息的復(fù)合(1)不同傳感器的遙感數(shù)據(jù)復(fù)合步驟;1

31、 配準(zhǔn)為了使兩幅圖像所對(duì)應(yīng)的地物吻合,分辨率一致,必須先完成配準(zhǔn)2 復(fù)合課后題 14;將 tm 與 spot 復(fù)合,選取tm 三個(gè)波段432 和 spot 全色波段共4 個(gè)波段方法見(jiàn) p129 (2)不同時(shí)相的遙感數(shù)據(jù)復(fù)合步驟1.配準(zhǔn):利用幾何校正的方法作位置匹配。2.直方圖調(diào)整:將配準(zhǔn)后的圖像盡可能調(diào)整成一致的直方圖,使圖像亮度值趨于協(xié)調(diào),以便于比較。3.復(fù)合:不同時(shí)相的圖像復(fù)合重要是用來(lái)研究時(shí)間變化所引起的各種動(dòng)態(tài)變化。采用復(fù)合的方法與增強(qiáng)方法相同:彩色合成方法,通過(guò)顏色對(duì)比表現(xiàn)變化;差值方法。差值后設(shè)定適當(dāng)?shù)拈撝?。獲得只有0 與1 的二值圖像,以突出變化(變化部分為1,非變化部分為0,或

32、相反)。比值方法,也可設(shè)定閾值,類別不變的地物一定接近于1,因此同樣可利用二值圖像突出變化。第五章遙感圖像目視解譯與制圖目視解譯 :它指專業(yè)人員通過(guò)直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標(biāo)地物信息的過(guò)程。遙感圖像計(jì)算機(jī)解譯:它以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支撐環(huán)境,利用模式識(shí)別技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合,根據(jù)遙感圖像中目標(biāo)地物的各種影像特征,結(jié)合專家知識(shí)庫(kù)中目標(biāo)地物的解譯經(jīng)驗(yàn)和成像規(guī)律等知識(shí)進(jìn)行分析和推理,實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感圖像的理解,完成對(duì)遙感圖像的解譯。1.遙感攝影像片的種類可見(jiàn)光黑白全色像片黑白紅外像片彩色像片彩紅外像片多波段攝影像片熱紅外像片2.攝影像片主要特點(diǎn)多數(shù)是用于航空攝影;精品學(xué)習(xí)資料 可選擇

33、p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載遙感攝影像片絕大部分為大中比例尺像片;遙感攝影像片絕大部分采用中心投影方式成像,需進(jìn)行正射糾正。3.攝影像片解譯標(biāo)志直接判讀標(biāo)志:它包括色調(diào)、顏色、形狀、陰影、紋理、大小、圖型等。間接解譯標(biāo)志:包括與目標(biāo)地物成因相關(guān)的指示特征、指示環(huán)境的代表性地物、成像時(shí)間作為目標(biāo)地物的 指 示 特 征。 常 用 的 : 目 標(biāo) 地 物 與 其 相 關(guān) 指 示 特 征 ; 地 物 與 環(huán) 境 的 關(guān) 系 ; 目標(biāo)地物與成像時(shí)間的關(guān)系。常見(jiàn)掃描影像類型landsat 衛(wèi)

34、星數(shù)據(jù)spot 衛(wèi)星數(shù)據(jù)cbers 數(shù)據(jù)landsat 衛(wèi)星傳感器mss:多光譜掃描儀,5 個(gè)波段。tm :主題繪圖儀,7 個(gè)波段。etm+ :增強(qiáng)主題繪圖儀,8 個(gè)波段。tm10.450.52 m 藍(lán)綠波段tm20.520.60 m 綠紅波段tm30.630.69 m 紅波段tm40.760.90 m 近紅外波段tm51.551.75 m 近紅外波段tm610.412.5 m 熱紅外波段tm72.082.35 m 近紅外波段mss 光譜效應(yīng)mss4 波段為綠色波段,對(duì)水體有一定透射能力,在清潔的水體中透射深度可達(dá)10-20 米,可以判讀淺水地形和近海海水泥沙。由于植被波譜在綠色波段有一個(gè)次反

35、射峰,可以探測(cè)健康植被在綠色波段的反射率。mss5 波段為紅色波段,該波段反映河口區(qū)海水團(tuán)涌入淡水的情況,對(duì)海水中的泥沙流、河流中的懸浮物質(zhì)與河水渾濁度有明顯反映,可區(qū)分沼澤地和沙地,可以利用植物綠色素吸收率進(jìn)行植物分類。此外該波段可用于城市研究,對(duì)道路、大型建筑工地、砂礫場(chǎng)和采礦區(qū)反映明顯,在紅色波段各類巖石反射更容易穿過(guò)大氣層為傳感器接收,也可用于地質(zhì)研究。mss6 波段為近紅外波段,植被在此波段有強(qiáng)烈反射峰,可區(qū)分健康與病蟲(chóng)害植被,水體在此波段上具有強(qiáng)烈吸收作用,水體呈暗黑色,含水量大的土壤為深色調(diào),含水量少的土壤色調(diào)較淺,水體與濕地反映明顯。mss 光譜效應(yīng)mss7 波段也為近紅外波段

36、,植被在此波段有強(qiáng)烈反射峰,可用來(lái)測(cè)定生物量和監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì),水體吸收率高,水體和濕地色調(diào)更深,海陸界線清晰,第7 波段可用于地質(zhì)研究,劃出大型地質(zhì)體的邊界,區(qū)分規(guī)模較大的構(gòu)造形跡或巖體。水陸界線表現(xiàn)的十分明顯,宜于確定潮間帶、潮水溝、古河道、現(xiàn)代河道、邊灘等。 凡是水體幾乎全黑色,生長(zhǎng)茂盛的闊葉樹(shù)具有很強(qiáng)的反射率,所以具有淺色調(diào)、而針葉樹(shù)則差一些,色調(diào)較深,病樹(shù)則有較淺的色調(diào),對(duì)識(shí)別軍事偽裝很有力。該圖像最易反映地貌、地質(zhì)、水和水系結(jié)構(gòu)。mss8 波段,為熱紅外波段,該波段可以監(jiān)測(cè)地物熱輻射與水體的熱污染,根據(jù)巖石與礦物的熱輻射特性可以區(qū)分一些巖石與礦物,并可用于熱制圖。tm 光譜效應(yīng)tm1

37、(0.450.52 um )屬藍(lán)綠光波段對(duì)水體穿透力強(qiáng),對(duì)葉綠素濃度敏感。植被、水體、土壤在此波段的反射率差別明顯。有助于判別水質(zhì)、水深、水中葉綠素分布、沿岸水流、泥沙情況和近海水域制圖,可用于土壤和植被分類。影像色調(diào)植被最暗,水體其次,新鮮雪最淺。tm2 (0.520.60 um )類同 mss4(0.5-0.6 um )屬藍(lán)綠光波段。對(duì)水體具有較強(qiáng)的透射能力,水體色精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載調(diào)較淺,可反映一定深度(大于10 米)的水下地形,有利于識(shí)別水體

38、渾濁度、沿岸流、沙洲等;葉綠素在此波段有一次反射峰稱綠峰,健康的植物色調(diào)淺,可以按綠峰反射評(píng)價(jià)植物的生活力,區(qū)分林型、 樹(shù)種。藍(lán)、綠、黃色地物影像一般呈淺色調(diào),隨著紅色成分的增加而變暗。浮在水面的油污和金屬化合物因防礙綠光的透過(guò)也所顯示。陸地上顏色較淺的巖石地層和第四系松散沉積物、城鎮(zhèn)、采石場(chǎng)呈淺色調(diào)。受散射光影響,此波段圖像反差小,地物邊界輪廓有些模糊。tm3 (0.630.69 um )與 mss5(0.60.7 um )屬橙紅光波段。對(duì)水體有一定的透射能力(約2米) ,可反映水中泥沙含量、水下地貌和泥沙流。為葉綠素的主要吸收波段,健康的植物影像色調(diào)較深,病蟲(chóng)害植物, 偽裝的枯樹(shù)等則呈淺色

39、調(diào)。可反映不同植物的葉綠素吸收和健康狀況,用于區(qū)分植物種類和覆蓋度。橙紅色地物影像一般呈淺色調(diào),綠色地物則為深色調(diào)。裸露的地表、植被、土壤、水系、巖石、地層、地貌等的影像清晰,色調(diào)層次多,信息量豐富。常用來(lái)根據(jù)宏觀和微觀地貌特征和色調(diào)差別、進(jìn)行巖性和地質(zhì)構(gòu)造解譯。用于地貌特征研究效果較好。tm4 (0.760.90 um )與 mss7(0.8 1.1 um)屬于攝影近紅外波段。屬于水的強(qiáng)吸收和植物的強(qiáng)反射波段。對(duì)水體和濕地反映特別清楚,水系和水體輪廓在該波段的影像清晰,呈黑色調(diào);淺層地下水豐富、土壤濕度大的地方,有較深的色調(diào)。 植被在此波段有較高的反射率,圖像上呈明亮的淺色調(diào),病樹(shù)反射率低,

40、為較暗的色調(diào)。闊葉樹(shù)色調(diào)淺,針葉樹(shù)色調(diào)相對(duì)深。通過(guò)與tm2,3 影像色調(diào)對(duì)比研究和紋理的分析,易于圈定植被分布范圍,區(qū)分植物是樹(shù)林、農(nóng)作物還是草地,調(diào)查植物量和測(cè)定作物長(zhǎng)勢(shì)。對(duì)含水藻和不含水藻的水團(tuán)容易區(qū)分。通過(guò)植物與水分的相關(guān)性,可在圖像上研究某些植被掩蓋的巖石、地層或隱伏構(gòu)造。大斷層在該波段圖像呈深色的不連續(xù)的線段。隱伏構(gòu)造,常有明顯的輪廓及色調(diào)顯示。tm5 (1.551.75 um )屬于近紅外波段。屬于水的強(qiáng)吸收(1.41.9 um)波段。對(duì)地物含水量反映敏感,可用于土壤濕度、植物含水量調(diào)查、水份狀況的研究、作物長(zhǎng)勢(shì)分析等。牧草同闊葉林、花崗巖與裸土的差異得到了增強(qiáng),并大大提高了區(qū)分不

41、同類型作物的能力。經(jīng)過(guò)處理的tm5圖像可區(qū)分裸露的、被草覆蓋的及有樹(shù)覆蓋的表生礦。tm6(10.412.5 um)與 mss8(10.412.6 um) 屬于熱紅外波段,根據(jù)地物發(fā)射輻射差別,可在影像上區(qū)分草本植物和木本植物,識(shí)別大面積沙漠化??捎糜谘芯繀^(qū)域巖漿活動(dòng)和與人類有關(guān)的地表熱流變化。夜間熱紅外影像可區(qū)分巖性差異。由于近地表水通常集中在斷層面與節(jié)理面,故其溫度比周圍低,因此可查明斷裂構(gòu)造??捎脕?lái)觀測(cè)水域表面溫度的變化。tm7 (2.082.35um )屬于近紅外波段。為地質(zhì)研究追加波段。位于水的強(qiáng)吸收帶,土壤的反射特征與可見(jiàn)光波段差不多,水體呈黑色調(diào),其它地物影像和可見(jiàn)光波段相近。此波

42、段是絕大多數(shù)造巖礦物反射波譜的高峰段,而含氫氧基礦物(粘土)和碳酸鹽礦物(如方解石)具有判別性的特征波譜吸收帶,在影像上呈暗色調(diào), 所以該波段圖像對(duì)直接出露地表的粘土與碳酸巖礦物較敏感。該波段與tm2 5 圖像綜合利用,可以探測(cè)熱液蝕變標(biāo)志的含鐵粘土礦物,填繪碳酸巖地層的巖相變化圖及干旱半干旱區(qū)的熱液蝕變分布圖。返回spot 衛(wèi)星數(shù)據(jù)光譜段光譜特性效應(yīng)分辨率0.500.59 m 綠色20 m0.610.68 m 紅色20 m0.790.89 m 近紅外20 m0.510.73 m 綠紅全波段10 m該波段以葉綠素反射曲線的次高峰(0.55 m)為中點(diǎn),可區(qū)分植被類型和評(píng)估作物長(zhǎng)勢(shì),對(duì)水體有一定

43、的穿透深度,在干凈水域能夠穿透1020 米的深度,可以區(qū)分人造地物類型。該紅色波段與mss5 波段和 tm3 很接近,在晴朗天氣下,該波段的大氣透過(guò)率為90,是葉綠素反射曲線的低谷區(qū)。據(jù)此可以識(shí)別農(nóng)作物類型,對(duì)城市道路、大型建筑工地反映明顯,可用于地質(zhì)解譯,辨識(shí)石精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載油帶、巖石與礦物等。該近紅外波段分別與mss7 波段和 tm4 波段接近。在晴朗的天氣下,大氣透過(guò)率約為95,是葉綠素反射曲線的強(qiáng)反射區(qū)。據(jù)此可檢測(cè)植物長(zhǎng)勢(shì),區(qū)分植被類型。

44、在灰度圖像上植被表現(xiàn)為淺白色調(diào)。干凈水域的水面反射率為1,水面呈黑色或者暗黑色調(diào),該波段圖像可以繪制水體邊界。含水量大的土壤呈現(xiàn)深灰或暗黑色,含水量小的土壤呈灰白色調(diào),可用來(lái)探測(cè)土壤的含水量。spot 全色波段,該波段的地面分辨率為10 米,可用于調(diào)查城市土地利用現(xiàn)狀,區(qū)分城市主要干道、識(shí)別大型建筑物,了解城市發(fā)展?fàn)顩r。據(jù)統(tǒng)計(jì),城市總體規(guī)劃中調(diào)查土地利用現(xiàn)狀,購(gòu)買spot 影像的費(fèi)用僅僅是航空攝影費(fèi)用的1/10??晒?jié)約投入成本。返回cbers 的光譜段高分辨率 ccd 像機(jī)具有與陸地衛(wèi)星的tm 類似的幾個(gè)譜段(5 個(gè)譜段 ), 其星下點(diǎn)分辨率為19.5m, 高于 tm ;覆蓋寬度為113 km

45、。b1:0.450.52m,藍(lán)。光譜效應(yīng)同tm1 b2:0.520.59m,綠。光譜效應(yīng)同tm2 b3:0.630.69m,紅。光譜效應(yīng)同tm3 b4:0.770.89m,近紅外。光譜效應(yīng)同tm4 b5:0.510.73m,全波段。光譜效應(yīng)同spot3 紅外多光譜掃描儀irmss(4 個(gè)譜段 ),覆蓋寬度為119.5 km。b6:0.501.10 m,藍(lán)綠近紅外, 分辨率 77.8 m。b7:1.551.75 m,近紅外相當(dāng)于tm5, 分辨率為77.8 m。b8:2.082.35 m,近紅外相當(dāng)于tm7, 分辨率為77.8 m。b9:10.412.5 m,熱紅外相當(dāng)于tm6, 分辨率為156

46、m。廣角成像儀wfi(2 個(gè)譜段 ),覆蓋寬度890 km;b10: 0.63 0.69m,紅分辨率為256 m;光譜效應(yīng)類同b3 b11: 0.770.89m,近紅外 ,分辨率為 256 m。光譜效應(yīng)類同b4 遙感掃描影像特征常使用的遙感掃描影像都是衛(wèi)星遙感影像這些影像具有以下特征:1.多中心投影;2.宏觀綜合概括性強(qiáng);3.信息量豐富(多波段記錄地表各種地物的電磁波信息);4.動(dòng)態(tài)觀測(cè)(周期性)等特點(diǎn)。掃描影像解譯原則遵循“先圖外、后圖內(nèi),先整體、后局部,勤對(duì)比,多分析”的原則。目視解譯方法直接判讀法;對(duì)比分析法;信息復(fù)合法;綜合推理法;地理相關(guān)分析法:目視解譯基本程序與步驟一般認(rèn)為,遙感圖

47、像目視判讀分為五個(gè)階段:1.目視解譯準(zhǔn)備工作階段2.初步解譯與判讀區(qū)的野外考察3.室內(nèi)詳細(xì)判讀4.野外驗(yàn)證與補(bǔ)判5.目視解譯成果的轉(zhuǎn)繪與制圖1.遙感影像地圖的概念:遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號(hào)來(lái)表現(xiàn)制圖對(duì)象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。2.影像地圖的分類:按其表現(xiàn)內(nèi)容分為普通影像地圖和專題影像地圖;精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載3.遙感影像地圖主要特征:具有豐富的信息量;直觀形象性;具有一定數(shù)學(xué)基礎(chǔ);現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)。4.遙感影像地物的發(fā)展趨勢(shì):電子影

48、像地圖多媒體影像地圖立體全息影像地圖5 計(jì)算機(jī)輔助遙感制圖的基本過(guò)程和方法:遙感圖像信息選取與數(shù)字化地理基礎(chǔ)底圖的選取與數(shù)字化遙感影像幾何糾正與圖像處理遙感影像鑲嵌與地理基礎(chǔ)底圖拼接遙感基礎(chǔ)底圖與遙感影像復(fù)合符號(hào)注記圖層生成影像地圖圖面配置遙感影像地圖制作與印刷第六章遙感數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)解譯1遙感數(shù)字圖像表示方法:以二維數(shù)組或矩陣來(lái)表示。2遙感數(shù)字圖像(按波段數(shù)量)分為:二值數(shù)字圖像、單波段數(shù)字圖像、彩色數(shù)字圖像、多波段數(shù)字圖像3多波段數(shù)字圖像的存儲(chǔ)與分發(fā),通常采用三種數(shù)據(jù)格式:bsq 數(shù)據(jù)格式、 bip 數(shù)據(jù)格式、 bil 數(shù)據(jù)格式4航空像片的數(shù)字化可利用掃描儀來(lái)進(jìn)行。數(shù)字化質(zhì)量取決于航空像片

49、本身的質(zhì)量與采樣間距與屬性量化精度。航空像片宜采用300dpi 的光學(xué)分辨率,航空像片負(fù)片(底片)需采用600dpi 以上的。黑白航空照片可采用8 位( bits)量化精度;彩色航空像片可采用24 位( bits) ,紅綠藍(lán)三原色各8 位。5計(jì)算機(jī)遙感圖像分類是統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別技術(shù)在遙感領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。遙感圖像計(jì)算機(jī)分類的依據(jù)是遙感圖像像素的相似度。6,遙感圖像的計(jì)算機(jī)分類方法包括監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類。監(jiān)督分類方法首先需要從研究區(qū)域選取有代表性的訓(xùn)練場(chǎng)地作為樣本。根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的樣本,通過(guò)選擇特征參數(shù)(如像素亮度均值、方差等),建立判別函數(shù),據(jù)此對(duì)數(shù)字圖像待分像元進(jìn)行分類,依據(jù)樣本類別的特征

50、來(lái)識(shí)別非樣本像元的歸屬類別。非監(jiān)督分類是在沒(méi)有先驗(yàn)類別(訓(xùn)練場(chǎng)地 )作為樣本的條件下,即事先不知道類別特征,主要根據(jù)像元間相似度的大小進(jìn)行歸類合并(將相似度大的像元?dú)w為一類)的方法。監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類的根本區(qū)別點(diǎn)在于是否利用訓(xùn)練場(chǎng)地來(lái)獲取先驗(yàn)的類別知識(shí),監(jiān)督分類根據(jù)訓(xùn)練場(chǎng)提供的樣本選擇特征參數(shù)、建立判別函數(shù),對(duì)待分類點(diǎn)進(jìn)行分類。非監(jiān)督分類不需要更多的先驗(yàn)知識(shí),它根據(jù)地物的光譜統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行分類。因此,非監(jiān)督分類方法簡(jiǎn)單,且分類具有一定的精度。7遙感圖像解譯需要提取地物的光譜特征、形狀特征、空間關(guān)系特征和紋理特征,以作為結(jié)構(gòu)模式識(shí)別(也叫句法模式識(shí)別)的依據(jù)。8 計(jì)算機(jī)解譯的主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):抽

51、取遙感圖像多種特征并綜合利用這些特征進(jìn)行識(shí)別逐步完成gis 各種專題數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè),減少自動(dòng)解譯的不確定性gis 專題數(shù)據(jù)庫(kù)在計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯中作用:對(duì)遙感圖像進(jìn)行輻射糾正,消除或降低地形差異的影響精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載作為解譯的直接證據(jù),增加遙感圖像的信息量作為解譯的輔助證據(jù),減少自動(dòng)解譯的不確定性作為解譯結(jié)果的檢驗(yàn)數(shù)據(jù),降低誤判率建立適用于遙感自動(dòng)解譯的專家系統(tǒng),提高自動(dòng)解譯的靈活性模式識(shí)別與專家系統(tǒng)相結(jié)合計(jì)算機(jī)解譯新方法的應(yīng)用(人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)/、小波分

52、析、分形技術(shù)、模糊分類方法)第七章遙感應(yīng)用地質(zhì)遙感1.地質(zhì)遙感的任務(wù):是通過(guò)遙感影像的解譯確定一個(gè)地區(qū)的巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造,分析構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的狀況,為地質(zhì)制圖、礦產(chǎn)資源的探查、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查等服務(wù)。巖性 和地質(zhì) 構(gòu)造的識(shí)別是遙感地質(zhì)解譯的基礎(chǔ)。2.巖石的反射光譜特征(影響因素)1.與巖石本身的礦物成分和顏色密切相關(guān)。2.巖石的光譜反射率受組成巖石的礦物顆粒大小和表面粗糙程度的影響。3.巖石表面的濕度也有影響。濕度越大,色調(diào)變深,反射率降低。4.巖石表面風(fēng)化程度的影響,主要取決于風(fēng)化物的成分、顆粒的大小等因素。5.巖石往往有土壤和植被覆蓋,這些覆蓋物對(duì)光譜的影響取決于覆蓋的程度和特點(diǎn)。3沉積

53、巖最大的特點(diǎn)是具有成層性。整體影像特征:呈條帶狀(大比例尺)或條紋狀(小比例尺)。向兩側(cè)延伸。4.碎屑巖 :包括礫巖、砂巖、粘土巖和粉砂質(zhì)頁(yè)巖。( 1)礫巖:具有一定厚度的礫巖,多呈團(tuán)塊狀、似層狀、層狀形態(tài),層理不明顯。經(jīng)風(fēng)化剝蝕后巖石表面粗糙,在全色黑白航空像片上:為斑點(diǎn)狀、斑塊狀等不均勻灰色調(diào);本色為紅色的呈深灰色調(diào);本色為灰色、黃色、棕色的,呈淺灰或中灰色調(diào)。地形起伏較大,常形成陡崖或孤嶺狀山峰,露頭邊常有塊礫巖崩塌的倒石堆。水系、土壤、植被不發(fā)育。礫巖在衛(wèi)片上難以辨認(rèn)。(2)砂巖:粒徑較小,層面平整,層厚相對(duì)穩(wěn)定,表面較光滑,層理發(fā)育,風(fēng)化后易形成穩(wěn)定的巖層,在影像上以條紋或條帶夾條紋

54、圖形為主。色調(diào)取決于所含礦物成份。因膠結(jié)程度強(qiáng),抗風(fēng)化。一般形成和緩地形、垅崗和塊狀山,傾斜巖層多構(gòu)成單面山或豬背嶺,順向坡比較平整,逆向坡為階梯狀復(fù)合坡,山脊走向穩(wěn)定,主支脊多近直交,組成羽狀地形。砂巖分布區(qū)水系密度較小,多為平行羽狀、樹(shù)枝狀、平行束狀和格子狀。在全色黑白像片上為灰白色,邊坡生長(zhǎng)植被。( 3)粘土巖和粉砂質(zhì)頁(yè)巖:由于粘土巖的透水性較差,故水系比較發(fā)育,為典型的樹(shù)枝狀水系;波狀起伏的地形山,地形相對(duì)高差不大,一般不形成山嶺;植被、耕地和村落比較多;總體反射率較低,在遙感影像上色調(diào)較深。5.疏松的陸相碎屑巖:由于形成的地質(zhì)年代比較短,大都直接與形成的地貌有關(guān),其地貌形態(tài)特征成為主

55、要的解譯標(biāo)志。( 1)殘積物:它是由巖石表面經(jīng)物理、化學(xué)風(fēng)化作用而殘留在原地的碎屑物。殘積物顆粒的粗細(xì)決定于母巖的巖性,其成分與母巖的巖性密切相關(guān)。如花崗巖的殘積物中,長(zhǎng)石常分解成粘土礦物,石英常被破碎成細(xì)沙,石灰?guī)r的殘積物則往往成為紅粘土。殘積物一般透水性較強(qiáng),無(wú)地下水,多半分布在平緩的分水嶺上和低緩的山頂、山崗上。在沒(méi)有土層和植被的情況下,在航片上呈淺色調(diào),沖溝平緩,平面輪廓為掌狀。軟硬巖相間、顏色不同的巖層,經(jīng)風(fēng)化后形成的殘積物,在航片上反映為黑白相間的色調(diào)。發(fā)育在殘積層的水系,往往受基巖裂隙、節(jié)理、構(gòu)造線、微地貌的控制。(2)坡積物:高處的風(fēng)化碎屑物由于雨水或雪水的搬運(yùn),或者由于本身的

56、重力作用,堆積在斜坡或坡角,這種堆積物稱為坡積物。主要分布在山坡上和坡麓地帶,常成半棱角狀,分選性差,由片狀暫時(shí)性水流和重力作用形成,在低分辨率的遙感影像上較難識(shí)別,在高分辨率的遙感影像上可看到坡麓地帶眾多的坡積精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁(yè),共 16 頁(yè) - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載錐體連成的坡積群。( 3)洪積物:它是由風(fēng)化產(chǎn)物被臨時(shí)性水流和散流搬運(yùn)到平緩地區(qū)而形成的。洪積物可能在山坡的低緩處堆積成洪積扇,也常被帶至山坡以外形成洪積群。物質(zhì)較細(xì)的形成坡度較緩的扇形,顆粒較粗的常成錐形。扇頂前緣:顆粒

57、的粒徑由大變小影像為影紋斑紋,均勻細(xì)小;濕度由小變大色調(diào)由淺變深。(由于在前緣發(fā)育植被和泉水)。( 4)沖積物:是常流河沉積的產(chǎn)物,在河流縱比降大的山區(qū)河谷內(nèi)常以卵石等粗顆堆積為主。在平原河谷中。沖積物由砂、粉砂、粘土等形成。在現(xiàn)代河流的兩側(cè),地面平坦,分布的沖擊物多被開(kāi)墾為農(nóng)田或成為建設(shè)用地。( 5)湖泊堆積物:是由現(xiàn)代湖泊或古湖泊而成的,現(xiàn)代湖泊堆積分布在水體的周圍。濕潤(rùn)地區(qū)的湖泊堆積物細(xì)小而富含有機(jī)質(zhì),因而色調(diào)深。常有蘆葦?shù)人参锷L(zhǎng)。干燥的湖泊周圍常形成鹽堿地,反射率高,影像色調(diào)淺。濕潤(rùn)地區(qū)的一些古湖泊地區(qū),常有成片的“河湖不分”的水系,由于地下水埋藏不深,地面濕度大。影象色調(diào)深???/p>

58、指示古湖泊的范圍。( 6)冰積物:是由冰川作用和冰水作用形成的堆積物,分布于現(xiàn)代冰川活動(dòng)和古冰川活動(dòng)區(qū)及其周圍地區(qū)?,F(xiàn)代冰川堆積物的識(shí)別比較容易,由于冰川堆積物大小混雜,無(wú)分選性,其影象較深,與冰川有很大的反差,在遙感影象上可以看到它的邊界,特別是高分辨率的遙感影象上,能反映出冰磧物堆積的形狀、低反射率、表面粗糙等特征。(7)風(fēng)積物:包括風(fēng)成沙地和風(fēng)成黃土。解譯參考地貌解譯的標(biāo)志。6.巖漿巖的影像特征及其識(shí)別1.總體影像特征:( 1)幾何形態(tài)的主要標(biāo)志:在圖像上巖漿巖具有較規(guī)則的平面幾何形態(tài),常呈圓、橢圓、透鏡狀、脈狀等;除少數(shù)熔巖外,多數(shù)缺少層理影像特征;在遙感影像上出露規(guī)模較大的侵入巖,常

59、見(jiàn)環(huán)狀、放射狀等類型的水系,節(jié)理或巖脈群。(2)色調(diào)取決于與sio2 含量和礦物顏色有關(guān)。按sio2 含量可分為酸性巖、中性巖和基性巖。隨著含量增加色調(diào)變淺。2.按產(chǎn)狀分為噴出巖和侵入巖。在形態(tài)上有火山、巖被、巖床、巖脈、巖墻、巖株。3.侵入巖:多呈圓狀或團(tuán)塊狀,小的為透鏡狀卵形。色調(diào)相對(duì)于比較均一,巖體內(nèi)常有環(huán)狀、放射狀、網(wǎng)格狀節(jié)理。相對(duì)于圍巖形成正負(fù)地形。4.噴出巖:形成火山地貌,最直觀的形態(tài)是火山河流構(gòu)造。大片熔巖一般色調(diào)均一,易形成放射狀水系。5.脈巖:巖漿巖侵入形成巖墻、巖床、巖脈,在影像上與圍巖性質(zhì)不同,成條帶狀影像。7 變質(zhì)巖識(shí)別石英巖 :比砂巖色調(diào)更淺。強(qiáng)度增大,多形成輪廓清晰

60、的嶺脊和陡壁大理巖 :與石灰?guī)r相似,也可形成喀斯特地貌。千枚巖和板巖:與細(xì)砂巖、頁(yè)巖相似,易于風(fēng)化,多成低丘、崗地或負(fù)地形,地面水系發(fā)育片巖和片麻巖:巖漿中的侵入巖相似,在高分辨率遙感影像上有時(shí)可以識(shí)別出深色礦物和淺色礦物集中的不同色調(diào)條帶經(jīng)扭曲的情況。變質(zhì)巖的地質(zhì)年代比較古老,經(jīng)歷了強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動(dòng),區(qū)域裂隙發(fā)育,巖塊被分割成棱角明顯的地塊,地面比較破碎,成鱗片狀。沿著這些區(qū)域的裂隙發(fā)育的水系,交匯、彎處也不大自然,成之字形。地質(zhì)構(gòu)造解譯水平巖層(傾角小于5)的識(shí)別水平產(chǎn)狀:巖層層面界線與該地形等高線近似平行或重合,易形成方山、桌山。地形平坦區(qū) -地形剝蝕切割輕微,地表只露最上部的層系-影像色

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