第5章遙感圖像處理的基礎(chǔ)知識(shí)

遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識(shí)5.1遙感圖像基礎(chǔ)0123456……………01614108231…302224181511616612864…3232404545216161414111517…242432343831616161614148…16222428364159416151717…141210122251371215161918…16141214186121011141387…161081426……………………………………36302828303030161626248…34363224222222282424206363220202628262622242022m-1n-1xy單波段遙感數(shù)字圖像可用一個(gè)二維矩陣表示遙感數(shù)字圖像再認(rèn)識(shí)4是對(duì)二維空間上連續(xù)型能量強(qiáng)度離散化采樣并量化后的表示；采樣：按照一定的空間網(wǎng)格對(duì)空間進(jìn)行離散數(shù)字化（坐標(biāo)表示）。量化：對(duì)采樣點(diǎn)的輻射能量值進(jìn)行數(shù)字化（亮度表示）。遙感數(shù)字圖像再認(rèn)識(shí)—其本質(zhì)？5.1遙感圖像基礎(chǔ)--空間分辨率

遙感圖象上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸，是用來表征圖象分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。通常用像元大小、像解率或視場(chǎng)角來表示。像元（pixel）：將地面信息單元離散化而形成的格網(wǎng)單元，單位為米，是組成圖象的基本單元。像元越小，空間分辨率越高；瞬時(shí)視場(chǎng)角(instantaneousfieldofview,IFOV):指?jìng)鞲衅鞯膹埥羌八矔r(shí)視域，又稱角分辨率。

傳感器在某一時(shí)刻所能感測(cè)的外來光（或其它電磁波）所來自的空間角度區(qū)域?？臻g分辨率6分辨率（像元大?。?平臺(tái)高度*角分辨率（弧度）

D=H*IFOV如，飛機(jī)飛行高度8000米，角分辨率為2.5毫弧度，則地面分辨率為：

8000m*2.5*10-3=20m空間分辨率5.1遙感圖像基礎(chǔ)--空間分辨率7不同空間分辨率的圖像81米10米30米空間分辨率輻射分辨率

傳感器接收光譜信號(hào)時(shí)，能分辨的最小輻射差。在遙感圖象上表現(xiàn)為每一像元的輻射量化級(jí)(D)。如6bit,7bit,8bit,11bit,……

一個(gè)6-bit的傳感器可以記錄26級(jí)（64）的亮度值，一個(gè)8-bit的傳感器可以記錄28級(jí)（256）的亮度值，一個(gè)12-bit的傳感器可以記錄212級(jí)（4096）的亮度值(a)2級(jí)的Lena圖像

(b)16級(jí)的Lena圖像

(c)256級(jí)的Lena圖像5.1遙感圖像基礎(chǔ)—輻射分辨率108-bit256greys6-bit64greys4-bit16greys3-bit8greys2-bit4greys1-bit2greys輻射分辨率—不同量化層次效果AREA1:高亮區(qū)11比特?cái)?shù)據(jù)可以區(qū)分建筑結(jié)構(gòu)8比特?cái)?shù)據(jù)使高亮區(qū)暴光過度AREA2:暗區(qū)11比特?cái)?shù)據(jù)可以區(qū)分陰影中地物8比特?cái)?shù)據(jù)丟失了陰影中的信息11比特?cái)?shù)據(jù)8比特?cái)?shù)據(jù)ChibaCity,JapanAREA1AREA28比特與11比特的比較過低的輻射強(qiáng)度量化，會(huì)出現(xiàn)偽輪廓現(xiàn)象。輻射強(qiáng)度量化問題--偽輪廓現(xiàn)象均勻量化，會(huì)出現(xiàn)量化失真現(xiàn)象。輻射強(qiáng)度量化問題—量化失真現(xiàn)象14傳感器在接收目標(biāo)輻射的光譜時(shí)能分辨的最小波長(zhǎng)間隔。間隔愈小，分辨率愈高。不同光譜分辨率的傳感器對(duì)同一地物的探測(cè)效果有很大區(qū)別；如MSS（100-200nm）、AVIRIS（10nm

）傳感器的波段選擇必須考慮目標(biāo)的光譜特征值，才能取得好效果。感測(cè)人體選擇8-12m,

探測(cè)森林火災(zāi)應(yīng)選擇3-5m。波（光）譜分辨率5.1遙感圖像基礎(chǔ)—波譜分辨率Incominglight分光元件多光譜全色15光（波）譜分辨率5.3遙感圖像的特征單波段遙感影像

每個(gè)像素的信息由一個(gè)量化的灰度級(jí)來表征。遙感數(shù)字圖像再認(rèn)識(shí)多波段遙感影像

每個(gè)像素的信息由多個(gè)波段量化的灰度級(jí)來表征。比如3波段則有：遙感數(shù)字圖像再認(rèn)識(shí)紅波段.63-.69microns(4m)綠波段.52-.60microns(4m)近紅外波段.76-.90microns(4m)同時(shí)采集的全色影響色片.45-.90microns(1m)藍(lán)波段].45-.52microns(4m)多波段遙感影像19TM1(0.45-0.52)藍(lán)波段2(0.52-0.60)綠波段3(0.63-0.69)紅波段4(0.76-0.90)近紅外波段5(1.55-1.75)近紅外波段7(2.08-2.35)近紅外波段20真彩色：TM321假彩色TM432TM74121對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行重復(fù)探測(cè)時(shí)，相鄰兩次探測(cè)的時(shí)間間隔（重訪周期）。短：一天內(nèi)的變化，小時(shí)為單位中：一年內(nèi)的變化，以天為單位長(zhǎng)：以年為單位LANDSAT：16天；CBERS：26天；太陽同步氣象衛(wèi)星：0.5天動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)間分辨率5.1遙感圖像基礎(chǔ)—時(shí)間分辨率222001年5月2003年10月遙感圖像的時(shí)間信息從地理坐標(biāo)系至投影坐標(biāo)系5.1遙感圖像基礎(chǔ)—坐標(biāo)系統(tǒng)5.2遙感圖像存儲(chǔ)遙感圖像的存儲(chǔ)介質(zhì)磁帶光盤磁盤順序存儲(chǔ)介質(zhì)隨機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)硬盤軟盤隨機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)具有訪問速度快，抗磁性等優(yōu)點(diǎn)遙感圖像原格式存儲(chǔ)形式BSQBILBIP—按像元波段交叉式，以一對(duì)像元為基本單位進(jìn)行記錄；BIL－按照掃描行為單位，各波段同一掃描行數(shù)據(jù)依次記錄；BSQ－以波段為單位，每波段所有掃描行依次記錄。GeoTIFF支持彩色系統(tǒng)和壓縮算法記錄文件的坐標(biāo)信息和投影信息柵格空間（rasterspace）GeoTIFF支持三種坐標(biāo)空間設(shè)備空間（devicespace）模型空間（modelspace）5.3遙感圖像處理系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理的硬件系統(tǒng)輸入設(shè)備（磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、膠片掃描儀、析像器、數(shù)字化儀等）電子計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)操作臺(tái)輸出設(shè)備（磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、彩色顯示器、繪圖儀和打印機(jī)等）光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像模擬圖像量化采樣數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為光學(xué)圖像顯示器、電子束或激光束成像記錄儀屏幕照相設(shè)備、彩色噴墨打印機(jī)通過顯示終端設(shè)備顯示出來通過照相或打印的方式輸出遙感數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)ERDASImagineENVIPCIeCognition遙感數(shù)字圖像處理的