城市遙感考試資料全

./城市遙感是研究城市地表的區(qū)域環(huán)境,包括城市人工地物、城市地質(zhì)構(gòu)造、城市地形地貌、城市植被和城市水系等幾何特征和光譜特征等。第一講城市遙感基礎(chǔ)遙感物理基礎(chǔ)電磁波：在真空中或介質(zhì)中通過傳播電磁場(chǎng)的振動(dòng)而傳輸電磁能量的波叫做電磁波,比如光波、熱輻射波、微波、無線電波等。–電磁波是空間傳播的交變電磁場(chǎng),是能量的一種動(dòng)態(tài)形式。電磁波譜：按照真空中的波長(zhǎng)或頻率依次將電磁波劃分成不同的波段,排列成譜即為電磁波譜。電磁波的特點(diǎn)和遙感意義1〕不需要傳播介質(zhì)2〕橫波3〕波動(dòng)性4〕粒子性5〕疊加原理6〕相干性和非相干性7〕衍射和偏振〔遙感器的幾何圖象分辨率,波長(zhǎng)越長(zhǎng),偏振現(xiàn)象越顯著,偏振攝影和雷達(dá)成像〕多譜勒效應(yīng)〔合成孔徑側(cè)視雷達(dá)〕2、太陽輻射和大氣對(duì)電磁波傳輸過程的影響太陽是巨大的電磁輻射源,是地球能量的主要來源——遙感技術(shù)的主要能源。太陽輻射包括了整個(gè)電磁波譜的X圍,到達(dá)地球大氣上界的太陽電磁輻射大小主要取決于日地距離和太陽高度角的變化。太陽輻射到達(dá)地面之前,要穿過大氣層,必然會(huì)受到大氣的影響。大氣對(duì)太陽輻射的影響大氣對(duì)太陽輻射中不同波長(zhǎng)輻射的影響是不一樣的。因此,太陽輻射穿過大氣到達(dá)地面時(shí),不僅能量被衰減,而且光譜成分也發(fā)生了變化。吸收太陽輻射的主要成分：水蒸氣、臭氧和二氧化碳,而且這些成分都吸收紫外線。因此遙感技術(shù)中很少用紫外線。大氣窗口：大氣對(duì)電磁波的某些波段衰減作用較小,電磁波的透過率較高,這些電磁波段成為大氣窗口。遙感技術(shù)的重要課題之一,就是研究和選擇有利的大氣窗口,以便最大限度地接受有用信息。–可見光窗口,透過率最高,因此對(duì)遙感最有利。3、地物的波譜特性同一時(shí)間、空間條件下,地物發(fā)射、反射、吸收和折射電磁波的特性是波長(zhǎng)的函數(shù)。將該函數(shù)用曲線表現(xiàn)出來,即為該地物的電磁波波譜,簡(jiǎn)稱地物波譜。一般地物的溫度都會(huì)高于絕對(duì)零度,因此都會(huì)發(fā)射電磁波。地物除了自身的溫度外,還有因吸收太陽光等外來能量而受熱增溫的現(xiàn)象。地物反射波譜特性:是指地物波譜反射率隨波長(zhǎng)變化的規(guī)律。不同的地物,其反射波譜特性也不同。地物反射波譜特征是遙感影像解譯的重要依據(jù)。地物發(fā)射波譜特性：地物發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化的規(guī)律。地物的發(fā)射率與其表面狀態(tài)、溫度、類別等因素有關(guān)。一般而言,同一物體的發(fā)射率隨其溫度不同而異。不同地物,具有不同的波譜曲線〔發(fā)射、反射、吸收和折射〕形態(tài)。城市遙感的研究?jī)?nèi)容：定量研究城市典型地物的波譜特性,通過對(duì)地物波譜特性進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)地物的解譯、特征提取、三維重建、變化檢測(cè)和污染監(jiān)測(cè)等。遙感傳感器組成：采集單元、分光單元、探測(cè)與信號(hào)轉(zhuǎn)化單元、記錄或通信單元。圖像獲取方式基本分為三種模式：擺掃成像、推掃成像和凝視成像。3、城市遙感影像數(shù)據(jù)是地面物體反射或發(fā)射電磁波特征的記錄、是地面景物真實(shí)、瞬間的寫照。傳感器、波段、平臺(tái)的不同對(duì)應(yīng)的遙感影像有所不同,應(yīng)用X圍也有所區(qū)別。遙感影像是電磁波能量的測(cè)量數(shù)據(jù)：以規(guī)則格式存儲(chǔ),最小的影像元素稱為像素。對(duì)于單波段影像,每個(gè)像素對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字單元〔DN值〕。對(duì)于多波段影像,每個(gè)像素對(duì)應(yīng)多個(gè)數(shù)字單元〔DN值〕。影像特性：空間特性：測(cè)量的面積。光譜特性：指?jìng)鞲衅魉芨兄牟ㄩL(zhǎng)X圍。輻射特性：指?jìng)鞲衅髂軠y(cè)量到的能量。時(shí)空特性：指?jìng)鞲衅鳙@取數(shù)據(jù)的時(shí)間?？臻g分辨率：指遙感影像上能夠識(shí)別的兩個(gè)相鄰地物的最小距離。動(dòng)態(tài)覆蓋X圍：指能通過傳感器測(cè)量到的最小能量和最大能量X圍。輻射分辨率：指?jìng)鞲衅髂芊直娴哪繕?biāo)反射或輻射的電磁輻射強(qiáng)度的最小變化量；時(shí)間覆蓋率：是指?jìng)鞲衅髂苡涗浀淖钚r(shí)間間隔；重返周期：指同一地區(qū)被傳感器重復(fù)攝像的時(shí)間間隔；像素大小,隨傳感器的不同而不同,小的可以小于1m,大的超過數(shù)千米。波段數(shù)：指存儲(chǔ)下來的能區(qū)分開的波段數(shù)量。常用的波段數(shù)是1個(gè)全色光譜、15個(gè)多光譜、220個(gè)超光譜。影像量化：指?jìng)鞲衅鲗⑹占降谋粶y(cè)目標(biāo)的電磁波能量以離散的整數(shù)形式存儲(chǔ)在不同介質(zhì)上〔如感光膠片或磁帶〕。影像壓縮：由于遙感信息量相當(dāng)大,要求在衛(wèi)星過境的短時(shí)間內(nèi)將獲得的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛媸怯欣щy的,因此,在信息傳輸前需要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。城市遙感數(shù)據(jù)的選擇標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的時(shí)空特性：現(xiàn)勢(shì)性,多波段,高空間分辨率。數(shù)據(jù)有效性：遙感數(shù)據(jù)分辨率,包括時(shí)間,空間,光譜和溫度分辨率；在具體使用時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí).的需求選.合適的數(shù)據(jù)遙感數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)性輻射誤差：傳感器觀測(cè)目標(biāo)的反射或輻射能量時(shí),所得到的測(cè)量值與目標(biāo)的光譜反射率或光譜輻射亮度等物理量之間的差值。輻射誤差產(chǎn)生的原因有兩種：a、傳感器響應(yīng)特性；b、外界〔自然〕條件,包括太陽照射的位置和角度,大氣傳輸〔云和霧〕等條件；輻射校正：消除圖像數(shù)據(jù)中依附在輻射量度中的各種失真的過程。目的：–盡可能消除因傳感器自身?xiàng)l件、薄霧等大氣條件、太陽位置和角度以與某些不可避免的噪聲引起的傳感器量測(cè)值與目標(biāo)的光譜反射率或光譜輻射亮度等物理量之間的差異,盡可能恢復(fù)圖像的本來面目,為遙感圖像的識(shí)別、分類、解譯等后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。因傳感器靈敏度特性引起的輻射誤差校正大氣影響引起的輻射誤差校正因太陽輻射引起的輻射誤差校正其他輻射誤差校正1.3遙感衛(wèi)星輻射校正場(chǎng)〔1〕建立輻射校正場(chǎng)的意義–作為發(fā)展空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,是遙感信息定量化所必須的,也是驗(yàn)證遙感數(shù)據(jù)可靠性、進(jìn)行多星數(shù)據(jù)和多時(shí)相衛(wèi)星數(shù)據(jù)對(duì)比分析的重要手段。〔2〕建立輻射校正場(chǎng)的目的–滿足遙感數(shù)據(jù)定量化的要求、監(jiān)測(cè)在軌傳感器變化并不斷提供修正系數(shù)、補(bǔ)充星上定標(biāo)的不足,有助于多種遙感儀器和不同時(shí)間遙感資料的綜合應(yīng)用。輻射場(chǎng)校正技術(shù)：利用地球表面大面積均勻地物為目標(biāo),當(dāng)衛(wèi)星過頂時(shí)實(shí)施同步地面觀測(cè),以實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星傳感器作輻射校正。幾何處理目的：對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何糾正,解決遙感圖像的幾何變形。幾何變形的誤差類型靜態(tài)誤差：成像過程中,傳感器相對(duì)于地球表面呈靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)所具有的各種變形誤差動(dòng)態(tài)誤差：主要是由于成像過程中地球旋轉(zhuǎn)所造成的圖像變形誤差。多項(xiàng)式糾正法基本思想：回避成像的幾何過程,直接對(duì)圖像本身的變形進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬,認(rèn)為圖像變形規(guī)律可以看作是平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、仿射、偏扭和彎曲以與更高層次的基本變形的綜合作用結(jié)果.基本過程：利用有限個(gè)地面控制點(diǎn)的已知坐標(biāo),解求多項(xiàng)式的系數(shù),然后將各像元的坐標(biāo)帶入多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算,從而求得糾正后的坐標(biāo)。第2講城市遙感影像解譯與判讀遙感影像解譯：從遙感影像上獲取目標(biāo)地物信息的過程.目視判讀與計(jì)算機(jī)解譯的__目視判讀是遙感是遙感影像應(yīng)用最基本、最傳統(tǒng)的方法,是遙感影像計(jì)算機(jī)解譯.展的基礎(chǔ)和起始點(diǎn)。計(jì)算機(jī)解譯的影像分類通通常需要以目視判讀為基礎(chǔ)。1.2遙感影像解譯與判讀類型：遙感影像解譯類型可歸.為：目視判讀、人機(jī)交互判讀和計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯。目視判讀：目視判讀過程借助簡(jiǎn)單的光學(xué)工具如放大鏡、立體鏡等,在有關(guān)信號(hào)層〔投影成像機(jī)理〕、物理層〔地學(xué)波譜特性〕和語義層〔事物相關(guān)規(guī)律〕三個(gè)層面知識(shí)的引導(dǎo)下,對(duì)地物進(jìn)行判讀；目視解譯的標(biāo)志：直接標(biāo)志〔色調(diào)、顏色、陰影、形狀、紋理、大小、圖型〕、間接標(biāo)志〔位置、相關(guān)布局〕。目標(biāo)地物與成像時(shí)間的關(guān)系,與其相關(guān)指示特征與環(huán)境的關(guān)系。人工目視判讀原則：先圖外,后圖內(nèi),先整體,后局部,多比對(duì),勤分析人工目視判讀方法1.直接判讀法:使用直接判讀標(biāo)志進(jìn)行影像判讀.2.比較分析法：同類地物對(duì)比,空間.比分析、時(shí)相動(dòng)態(tài)對(duì)比法3.信息復(fù)合法：利用透明專.圖或透明地形圖與遙感圖像復(fù)合,根據(jù)專.圖或者地形圖提供的多種輔助信息,識(shí)別遙感圖像上目標(biāo)地物的方法。4.綜合推理法：綜合考慮.感圖像多種解譯特征,結(jié)合生活常識(shí),分析、推斷某種目標(biāo)地物的方法。5.地理相關(guān)分析法遙感影像目視解譯流程：準(zhǔn)備階段,收集資料訂購(gòu)影像準(zhǔn)備.段、野外初查,初選解譯標(biāo)志判讀員的訓(xùn)練搜集充足的資料了解圖像的來源性質(zhì)和質(zhì)量準(zhǔn)備判讀儀器和設(shè)倍。初步解譯以與判讀.的野外考察室內(nèi)解譯,找目標(biāo)、勾畫輪廓,室內(nèi)詳細(xì)判讀室外解譯,實(shí)地驗(yàn)證、補(bǔ)充調(diào)查〔1〕野外驗(yàn)證包括：檢驗(yàn)解譯標(biāo)志、驗(yàn)證專題解譯中圖斑的內(nèi)容是否正確〔2〕疑難問題的補(bǔ)判：對(duì)室內(nèi)判讀中遺留的疑難.題的再次解譯。室內(nèi)解譯：整理資料、繪制圖形、整編圖件人機(jī)交互判讀,即半自動(dòng)判讀方法：把人工目視判讀和數(shù)字影像處理、遙感地理信息系統(tǒng)、地學(xué)知識(shí)和信息技術(shù)等結(jié)合起來進(jìn)行遙感影像判讀,由人和計(jì)算機(jī)共同完成；計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯：指采用簡(jiǎn)單的模板匹配方法或基于內(nèi)容的圖像檢索方法,根據(jù)目標(biāo)的幾何特征或獨(dú)特的紋理特征,從影像中提取目標(biāo)信息。計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯與人機(jī)交互判讀比較：地物特征復(fù)雜,存在異物同譜和同物異譜現(xiàn)象,計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯存在困難；而人工判讀相對(duì)靈活,但效率較低；人機(jī)交互判讀為常用方法。目視解譯與計(jì)算機(jī)解譯的區(qū)別：工具不同：航片解譯：借助簡(jiǎn)單的光學(xué)工具如放大鏡、立體鏡等數(shù)字解譯：借助數(shù)字工具如數(shù)字放大鏡、影像立體等判讀數(shù)據(jù)源不同：航片解譯：航片數(shù)字解譯：數(shù)字影像判讀方法不同：航片解譯：目視判讀<光學(xué)放大、光學(xué)立體>數(shù)字解譯：數(shù)字解譯〔影像復(fù)原、影像超分辨率〕自動(dòng)化程度不同：航片解譯：人工操作,野外檢核數(shù)字解譯：可自動(dòng)處理且可批量處理和分布式處理目標(biāo)判讀步驟：包括：人工預(yù)判、半自動(dòng)初判、人工詳判、專家會(huì)判等。城市影像超分辨率重建：提高影像分辨率的技術(shù)途徑有兩個(gè)：一個(gè)是從物理上改進(jìn)成像傳感器；另一個(gè)是對(duì)采集到的影像數(shù)據(jù)利用適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理方法進(jìn)行圖象復(fù)原和超分辨。影像的超分辨率重建：指利用信號(hào)處理和軟件方法消除成像系統(tǒng)和外界環(huán)境所導(dǎo)致的影像退化,恢復(fù)出光學(xué)衍射極限分辨率所決定的截至頻率以外的信息,從而提高影像的空間分辨率。–可以在不改變成像系統(tǒng)的前提下,達(dá)到提高影像空間分辨率的目的,對(duì)于影像解譯意義重大。超分辨率技術(shù)具有嚴(yán)密的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)。圖象復(fù)原是恢復(fù)由于模糊、噪聲和云霧等因素引起的圖象質(zhì)量的退化,提高實(shí)際圖象的清晰度、對(duì)比度和分辨率,使之逼近設(shè)計(jì)值,但是不可能超過設(shè)計(jì)值圖象超分辨操作是在圖象復(fù)原的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高實(shí)際圖象的分辨率,使之超過設(shè)計(jì)值影像超分辨率重建技術(shù)與影像復(fù)原區(qū)別：1〕超分辨率重建是使影像的分辨率超過設(shè)計(jì)分辨率；–影像復(fù)原是使影像的分辨率接近或達(dá)到設(shè)計(jì)分辨率；2〕影像融合是利用高分辨率影像來提高低分辨率影像的分辨率；–超分辨率是利用一幅或多幅低分辨率影像重建出高分辨率影像〔高于所有的原始影像分辨率〕；第3講城市主要道路的檢測(cè)和提取城市道路的主要特性–思路：利用對(duì)特定地物的描述,設(shè)定相關(guān)的知識(shí)和約束條件,以此作為地物提取的基礎(chǔ)。幾何特征：寬度：垂直于線長(zhǎng)方向的線目標(biāo)橫向〔斷面〕尺度。寬度的一致性：沿線長(zhǎng)方向的寬度變化程度。形狀、大小和朝向：反映了線狀地物延伸的尺度和X圍。曲線：線的彎曲程度,不同目標(biāo)在不同分辨率和考察的尺度X圍、不同的環(huán)境和地形呈現(xiàn)的不同的曲率和曲率變化率。模式：在道路連接等處,會(huì)形成T字形或十字形的幾何模式；道路,在高分辨率影像中,其形狀一般呈條帶狀；而在低分辨率影像中,通常呈現(xiàn)曲線狀；沿長(zhǎng)度方向的道路寬度變化程度較小,不同級(jí)別的道路寬度存在差異；有一定的彎曲度,但局部曲率一般不大,曲率變化比較平緩。級(jí)別越低的道路曲率越大,平坦地區(qū)道路曲率整體較小,在山區(qū)相對(duì)較高〔2〕輻射特性：線狀目標(biāo)的反射特性,以與與周圍環(huán)境的對(duì)比度。包括局部斷面的平均光譜特征、光度一致性、對(duì)比度和局部斷面〔圖像〕直方圖。道路的灰度與背景灰度相差比較大；道路內(nèi)部的灰度變化相對(duì)平穩(wěn),但由于受路面上的汽車、車輪線、交通線等的影響,道路表面的灰度分布并不均勻?！?〕拓?fù)涮匦浴Ｍ負(fù)涮匦员硎揪€狀目標(biāo)滿足作為網(wǎng)絡(luò)一部分的完整性程度,以與連接的類型。連接類型一般有T形,X形和Y形等。大多數(shù)情況下具有拓?fù)涮匦缘哪繕?biāo)指道路和水系。–完整性：各段連接起來的程度。連接線：連接類型,以與作為網(wǎng)絡(luò)一部分的連接的正確性?！?〕上下文特性周邊區(qū)域的關(guān)聯(lián)特性：包含線特征的區(qū)域內(nèi)存在的關(guān)聯(lián)目標(biāo),例如可以用高水平的語義表達(dá)的一些基本地物類型,如城區(qū)和農(nóng)村〔可以擴(kuò)展為植被區(qū)域、荒地和居民區(qū)等〕。局部上下文線索：目標(biāo)之間的關(guān)系、例如密度、朝向,大小,相鄰目標(biāo)的排列方式等。路面上的樹木、汽車等地物會(huì)遮擋道路,但對(duì)道路特征的正確提取影響不大；成排的房屋之間出現(xiàn)道路的可能性較大；對(duì)于激光掃描數(shù)據(jù),道路激光點(diǎn)為空間上離散分布的點(diǎn),無明顯的拓?fù)湫畔⒁耘c屬性特征。功能特性。人工目標(biāo)在顯示世界所實(shí)現(xiàn)的功能。例如不同的類型的道路、鐵路作為交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一部分,起著連接人類活動(dòng)區(qū)和運(yùn)輸通道的作用。由此可以導(dǎo)出其他特性,比如：一般都與村莊、城鎮(zhèn)、居民地或人工設(shè)施相連接；盡可能直,節(jié)約運(yùn)輸和修建成本；為了實(shí)現(xiàn)這一功能,道路一般比較平整〔反映到影像則是道路路面的灰度一般較為均勻〕,形狀上大多數(shù)情況下不會(huì)有劇烈的曲率變化,不會(huì)無辜中斷,段與段之間存在連接以形成網(wǎng)絡(luò)等。城市道路提取方法影像道路特征提取的基本過程,同樣遵循Marr視覺理論,在低中高三個(gè)層次上進(jìn)行,主要分為以下階段：1〕預(yù)處理〔校正和除噪處理〕2〕低層次處理〔二值化、灰度邊緣、紋理、頂點(diǎn)、方向等〕3〕中層次處理〔特征分析、選擇、綜合等〕4〕高層次處理〔知識(shí)、智能、規(guī)則、學(xué)習(xí)、理解、識(shí)別等〕〕5〕道路〔標(biāo)識(shí)、表示、應(yīng)用等〕對(duì)影像從不同角度進(jìn)行分析,在各個(gè)層次采取適當(dāng)?shù)乃惴?即可得到不同的特征提取方法?！?〕城市道路提取現(xiàn)狀：手工提取半自動(dòng)提取自動(dòng)提取提取現(xiàn)狀：1〕半自動(dòng)提?。狠^為原始的方法,但卻是生產(chǎn)單位長(zhǎng)期以來都使用的實(shí)用方法,主要思想是由人工首先在道路上或道路附近提供初始道路點(diǎn)〔種子點(diǎn)〕,有時(shí)還提供初始方向,然后再由計(jì)算機(jī)根據(jù)人工點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別處理。通過適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù),保證提取的準(zhǔn)確性。這種方法較好地結(jié)合了人與計(jì)算機(jī)各自的優(yōu)勢(shì),在目前計(jì)算的識(shí)別能力不高的情況下,具有較高的實(shí)用價(jià)值。提高效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度自動(dòng)提?。簾o疑,全自動(dòng)的提取方法是遙感影像目標(biāo)識(shí)別與提取的發(fā)展方向和最終目標(biāo)。道路自動(dòng)提取現(xiàn)狀：沒有一種針對(duì)所有道路類型、適合各種影像比例尺〔分辨率〕、通用的提取算法。目前,城市道路的自動(dòng)提取方法大致可以分為三類：基于道路本身特性的方法;基于上下文信息的方法;上述方法的混合;城市道路的半自動(dòng)提取設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)算法要考慮：算法的穩(wěn)定性〔容錯(cuò)率〕、提取結(jié)果的精度,高效的測(cè)圖效率。除算法要保證高成功率和精度外,還應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：1〕操作員的輸入應(yīng)當(dāng)簡(jiǎn)單2〕提取結(jié)果的實(shí)時(shí)響應(yīng)3〕允許提取結(jié)果的回退操作具體策略：1〕在依次輸入人工點(diǎn)形成的各段內(nèi),以快速的模板匹配和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化計(jì)算,快速提取出道路特征的初始值；2〕基于平差模型的自適應(yīng)模板匹配對(duì)每段進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的提取,即提取各段連續(xù)的二次曲線；3〕以上述提取結(jié)果作為初值,基于最小二乘樣條曲線提取算法對(duì)其進(jìn)行精確定位。城市道路的自動(dòng)提取自動(dòng)道路特征提取主要包括道路的自動(dòng)定位和理解。即首先分析出影像道路的特征,這包括各種各樣的方法,有局部的,有全局的,方法的優(yōu)劣直接影響后續(xù)過程的理解。道路特征的增強(qiáng)〔圖像濾波或小波變換等〕;2.道路"種子點(diǎn)"的選擇,用于確定可能的道路點(diǎn)〔基于像素分類、邊緣增強(qiáng)或模版匹配等〕;3.將"種子點(diǎn)"擴(kuò)展成線段〔如基于規(guī)則的邊緣點(diǎn)自動(dòng)連接、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等方法〕;4.道路段的確認(rèn),自動(dòng)連接形成道路網(wǎng)〔這一步驟涉與到自動(dòng)編組算法、顧與上下文知識(shí)的連接假設(shè)生成和假設(shè)驗(yàn)證、路段語義關(guān)系表達(dá)等高水平的自動(dòng)影像解譯方法〕;道路提取難點(diǎn)：在低分辨率影像上,道路主要表現(xiàn)為雙平行線的線狀目標(biāo),跟蹤時(shí)困難不大；但在高分辨率影像上,主要道路的表現(xiàn)形式是,道路是包括斑馬線、防護(hù)欄、兩邊與中間的綠化帶、防護(hù)堤、車輛等的混合表現(xiàn),在經(jīng)過邊緣檢測(cè)和跟蹤后道路的主要表現(xiàn)形式是多組不連續(xù)的平行線；由于太陽光線被遮擋,路面影像上存在陰影；遙感影像上道路提取難點(diǎn)體現(xiàn)在：道路是連續(xù)的,但由于成像過程、反射條件、陰影等影響的干擾,提取的線條不能表達(dá)連續(xù)的信息〔斷裂長(zhǎng)度較小〕；道路是連續(xù)的,但由于遮擋〔如成行樹木的遮擋〕、與周圍環(huán)境的反差較低等的原因,無法提取相應(yīng)的線條〔斷裂長(zhǎng)度較大〕；道路發(fā)生了變化,依據(jù)提供的信息不能找到與前面道路相連的證據(jù),通常這種情況下斷裂長(zhǎng)度很大,而且沒有證據(jù)能填補(bǔ)城市道路提取典型方法：基于結(jié)構(gòu)信息的侯選道路段提取過程：圖像,canny邊緣檢測(cè),二值化,細(xì)化,動(dòng)態(tài)規(guī)劃邊緣的跟蹤,適量線條生成,壓縮光滑去噪,拆線分裂生成直線段,平行線斷提取,可靠平行線斷生成,基于平差模型的平行線斷精定位,候選道路段與中線形成。該方法的特點(diǎn)：–在效率上比完全人工的切準(zhǔn)提取速度快,而且提取的結(jié)果的后續(xù)編輯量??；–對(duì)道路中心線的定位是非常精確的,可以大大減輕操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度,并達(dá)到測(cè)量精度的要求；基于感知編組的道路提取道路模型約束下的道路段感知編組有兩個(gè)特點(diǎn)：一是充分利用了道路的局部特征；二是建立連接概率模型,對(duì)編組的過程與結(jié)果都進(jìn)行了定量化的表達(dá),這使得編組的結(jié)果更為可信和可靠。由于局部特征〔幾何特征、輻射特征和局部上下文特征等〕容易受噪聲的干擾,因而會(huì)影響結(jié)果的可靠性,所以還需要進(jìn)行：全局特征約束條件下的道路段連接重組。基于帶狀Snake的道路提取其主要思想是定義一個(gè)能量函數(shù),在snake由初始位置向真實(shí)輪廓逐漸靠近時(shí),尋找能量函數(shù)的局部最小值,即通過對(duì)能量函數(shù)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化來逼近目標(biāo)的真實(shí)輪廓。由于snake模型算法的一個(gè)缺點(diǎn)就是對(duì)初始位置的依賴性很大,當(dāng)初始輪廓離目標(biāo)較遠(yuǎn)時(shí),往往收斂到局部最小值,而不是真實(shí)輪廓Snake模型具有一些經(jīng)典方法所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)：–將圖像數(shù)據(jù)、初始估計(jì)、目標(biāo)輪廓與基于知識(shí)的約束統(tǒng)一于特征提取過程中；–經(jīng)適當(dāng)?shù)爻跏蓟?它能自主地收斂于能量極小值狀態(tài)；–尺度空間中由粗到精地極小化能量可以極大地?cái)U(kuò)展捕獲區(qū)域,降低計(jì)算復(fù)雜性。城市道路新型提取方法：灰度形態(tài)分割模型<中、低分辨率影像>利用形態(tài)學(xué)水平集理論將圖像中具有相同形態(tài)的像素定義為一個(gè)結(jié)構(gòu)或目標(biāo)；–即對(duì)于一個(gè)給定的空間鄰域,可以簡(jiǎn)單而直觀地把形態(tài)特征分為:"凸特征"、"凹特征"、"扁平特征"整體矩形匹配模型<高分辨率影像>基本思想是：比較矩形內(nèi)部、外部的道路與背景匹配程度,尋找道路的最佳匹配矩形最佳矩形確定原則：矩形的內(nèi)部道路成分盡量多,而矩形的外部非道路成分盡量多,即在內(nèi)部和外部都能很好匹配的矩形才能最好地表示道路。鐵路提?。酣C采用面向?qū)ο蠓诸惖姆椒ǚ指罱Y(jié)果–經(jīng)過人機(jī)交互合并處理立交橋的提取立交橋是道路中最復(fù)雜的部分；具有介于地形和建筑物之間的特征,與地形相似之處在于,立交橋面是一種空間連續(xù)的曲面,且有一部分與地面直接相連；與建筑物相似之處在于立交橋空中部分具有規(guī)則的形狀,且具有類似房屋的附屬設(shè)施。提取方法：基于樣條函數(shù)的提取方法；基于改進(jìn)模糊邊緣監(jiān)測(cè)的立交橋邊緣提取方法；第4講城市人工目標(biāo)三維重建難點(diǎn)：人工交互方式,缺乏快速、高效的數(shù)據(jù)獲取方法,自動(dòng)化程度不高,并且精度也無法保證；由于目標(biāo)復(fù)雜,所有的系統(tǒng)都不能完全自動(dòng)地從影像上精確獲得目標(biāo)的三維幾何描述,無法定量地決定場(chǎng)景中所有目標(biāo)的性質(zhì)；雖然地圖是現(xiàn)實(shí)世界的二維抽象與表達(dá),其規(guī)X已相對(duì)成熟,應(yīng)用也相當(dāng)廣泛；但由于缺乏在三維環(huán)境下描述現(xiàn)實(shí)世界的相關(guān)規(guī)X,基于地圖進(jìn)行目標(biāo)重建的研究仍處于初步階段趨勢(shì)：對(duì)基于影像的人工目標(biāo)重建,采用攝影測(cè)量技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺方法相結(jié)合的方式完成；對(duì)基于模型的三維目標(biāo)重建,將知識(shí)的引導(dǎo)內(nèi)容滲透到從低級(jí)到高級(jí)處理的各個(gè)層次中；引用多源數(shù)據(jù)提供的人工目標(biāo)各種線索和信息,降低單純以影像分析為基礎(chǔ)的檢測(cè)難度；結(jié)合不同領(lǐng)域的相關(guān)理論、方法克服復(fù)雜的人工目標(biāo)提取和三維重建問題；立體影像平臺(tái)的建立1〕立體影像對(duì)內(nèi)定向：解決像片坐標(biāo)系統(tǒng)與掃描坐標(biāo)系統(tǒng)之間的差異〔縮放、旋轉(zhuǎn)、平移〕；2〕立體影像對(duì)相對(duì)定向：恢復(fù)構(gòu)成立體像對(duì)的兩X像片的相對(duì)方位,建立被攝物體的幾何模型；自動(dòng)相對(duì)定向：匹配同名特征點(diǎn)；3〕核線影像生成,使得同名像點(diǎn)對(duì)的上下視差為零；便于進(jìn)行立體觀測(cè)和立體測(cè)圖。4〕立體影像顯示5〕前方交會(huì)解求像方和物方關(guān)系6〕一體化三維影像重建平臺(tái)的建立三維重建模型1.CAD/CAM領(lǐng)域的三維空間數(shù)據(jù)模型：可分為表面表示法、空間分割法和構(gòu)造實(shí)體幾何表示法三類2.GIS中的三維空間數(shù)據(jù)模型：A.矢量模型是通過對(duì)三維空間對(duì)象特征點(diǎn)的坐標(biāo)〔X,Y,Z〕和空間關(guān)系的描述來表達(dá)三維空間對(duì)象;B.柵格模型則通過將三維空間對(duì)象劃分成三維柵格陣列,用一串三維陣列和指針來表示三維空間對(duì)象;C.混合數(shù)據(jù)模型GIS矢量模型的優(yōu)點(diǎn)：〔1〕數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式緊湊,所占存儲(chǔ)空間小,能直觀表達(dá)空間幾何元素間的拓?fù)潢P(guān)系。〔2〕數(shù)據(jù)精度高,能精確表達(dá)三維線狀實(shí)體、面狀實(shí)體和體狀實(shí)體的不規(guī)則邊界。〔3〕空間查詢、拓?fù)洳樵?、網(wǎng)絡(luò)分析的能力較強(qiáng)。〔4〕圖形輸出效果好,容易實(shí)現(xiàn)幾何變換等空間操作。–缺點(diǎn)：空間計(jì)算復(fù)雜,算法實(shí)現(xiàn)過程較為復(fù)雜,表達(dá)體內(nèi)的不均一性的能力較差。–GIS中柵格數(shù)據(jù)模型的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于各種空間疊加操作,空間操作算法簡(jiǎn)單,對(duì)體內(nèi)的不均一性具有一定的表達(dá)能力,疊加分析和緩沖區(qū)分析都很容易實(shí)現(xiàn)。–缺點(diǎn)：〔1〕數(shù)據(jù)量巨大,占用大量存儲(chǔ)空間——處理速度較慢?！?〕數(shù)據(jù)精度低——輸出效果較差?！?〕沒有顯式定義空間拓?fù)潢P(guān)系——不利于查詢和分析。〔4〕空間分析的精度低。研究全新的數(shù)據(jù)模型相對(duì)困難,采用數(shù)據(jù)模型集成方式更為常見。混合數(shù)據(jù)模型是指針對(duì)不同的實(shí)體采用不同的三維數(shù)據(jù)模型,然后將不同的數(shù)據(jù)模型集成在同一個(gè)系統(tǒng)中。三維空間可視化模型：構(gòu)成要素:幾何特征和紋理特征。拓?fù)潢P(guān)系：反映了空間實(shí)體之間不隨實(shí)體的連續(xù)變形而改變的,與度量和方向無關(guān)的一種空間關(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系在三維重建中的作用：–協(xié)助完成深層次的空間分析,如連通性分析可以深入到具體的樓層、具體的房間；–通過建立的拓?fù)潢P(guān)系,可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)某些數(shù)據(jù)錯(cuò)誤；–利用拓?fù)潢P(guān)系幫助搜索相關(guān)要素<組合查詢>；–更易于把基本的空間體元組合形成復(fù)合實(shí)體；三維拓?fù)渲亟èC內(nèi)拓?fù)洌喝S實(shí)體內(nèi)的拓?fù)潢P(guān)系,是三維重建中是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)；在目前三維重建過程中,內(nèi)拓?fù)渫ㄟ^人工編輯完成。–外拓?fù)洌喝S實(shí)體間的拓?fù)浼赐馔負(fù)?。外拓?fù)涞闹亟ㄍ槐恢匾?。三維拓?fù)淠Ｐ痛嬖诘闹饕獑栴}–拓?fù)潢P(guān)系描述的形式化方法和模型遠(yuǎn)未達(dá)成共識(shí),都是在各自提出的方法和模型上展開研究；–缺乏統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)表達(dá)、缺乏空間目標(biāo)間拓?fù)潢P(guān)系描述的方法與模型；–評(píng)判不同模型的好壞目前還沒有一個(gè)準(zhǔn)則；–當(dāng)前的研究很少將拓?fù)潢P(guān)系的建立與度量關(guān)系結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)真正意義上的三維重建。–從拓?fù)潢P(guān)系不確定性研究來看,目前仍缺乏對(duì)拓?fù)潢P(guān)系不確定性的來源、度量、一致化處理方法以與伴隨的誤差傳播模型的系統(tǒng)研究；簡(jiǎn)單房屋三維重建簡(jiǎn)單房屋概念：–房屋特征點(diǎn)完全在房屋邊界上的房屋稱為簡(jiǎn)單型房屋；從拓?fù)滏湹慕嵌葋矸诸?簡(jiǎn)單房屋可理解為只含一個(gè)拓?fù)滏湹姆课荨?.基于平差模型的簡(jiǎn)單房屋模型三維重建：簡(jiǎn)單房屋邊緣基本上是直線,這些直線之間存在著某些固定的幾何關(guān)系〔平行、垂直、共線、共面、等高、等距等〕,可用此約束簡(jiǎn)單房屋的重建過程；基于平差模型的重建流程：首先利用邊緣檢測(cè)和直線定位算子提取房屋邊緣；然后根據(jù)房屋主方向特性,利用直線模版匹配,結(jié)合最小二乘平差,對(duì)這些直線進(jìn)行精確的提取和定位；最后利用幾何約束條件方程、影像特征模板和幾何先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行結(jié)果的優(yōu)化；根據(jù)不同的房屋類型,有時(shí)還可以加入其他的幾何約束條件〔如平行、等距等〕。實(shí)際操作時(shí),聯(lián)合基本的誤差方程以與這些幾何約束條件,即可實(shí)現(xiàn)基于物方的帶有幾何約束條件的最小二乘平差模型,實(shí)現(xiàn)房屋重建。2.物方空間幾何約束的房屋三維重建步驟：–利用Canny算子進(jìn)行邊緣線的檢測(cè)和追蹤；–直線段提取,由邊緣矢量進(jìn)一步處理得到直線段；–根據(jù)房屋的主方向,結(jié)合房屋的內(nèi)拓?fù)浜投攘考s束條件,從而實(shí)現(xiàn)外輪廓；–根據(jù)給定的房屋類型所確定的幾何結(jié)構(gòu),進(jìn)行線段的約束和模型驗(yàn)證,剔除不滿足條件的直線段；–根據(jù)核線約束條件,并進(jìn)行前方交會(huì)得到房屋角點(diǎn)三維,實(shí)現(xiàn)房屋三維重建。復(fù)雜房屋的三維重建1.基于雙向搜索的三維拓?fù)淠Ｐ蜆?gòu)建步驟：–從一個(gè)初始面〔利用初始幾個(gè)點(diǎn)構(gòu)面〕出發(fā),按照給定的法向量閾值,尋找所有屬于一個(gè)面上的點(diǎn),查找鄰接表判讀所有共面的點(diǎn)能否連成封閉的面片。–如果連接不成功,保存共面點(diǎn),修改搜索狀態(tài),判斷反向搜索能否進(jìn)行,然后按照正向搜索類似步驟進(jìn)行處理。–如果雙向搜索算法成功,就建立了所有面上的點(diǎn)與點(diǎn)間的連接關(guān)系。–按照點(diǎn)線面關(guān)系重建房屋的屋頂結(jié)構(gòu),同時(shí)基于邊界鏈上的每?jī)蓚€(gè)相鄰的點(diǎn)都可以構(gòu)成一面墻,依據(jù)此特性重建房屋的所有墻面,就完成了一個(gè)房屋的三維模型重建。2.基于LiDAR點(diǎn)云的建筑物重建方法基于LiDAR點(diǎn)云進(jìn)行建筑物提取與模型重建的基本策略就是逐步剔除非建筑物點(diǎn),獲取建筑物點(diǎn),進(jìn)行模型重建。主要步驟：建筑物檢測(cè)〔分割〕建筑物模型生成〔重建〕包括屋頂面與邊界線的提取和優(yōu)化。第5講城市遙感變化檢測(cè)變化檢測(cè)的用途：–利用計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)對(duì)不同時(shí)段目標(biāo)或現(xiàn)象狀態(tài)的變化進(jìn)行識(shí)別、分析,能確定一定時(shí)間間隔內(nèi)地物或現(xiàn)象的變化,并提供地物的空間分布與其變化的定性與定量信息,在地物覆蓋分析、國(guó)土資源普查等方面擁有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。城市目標(biāo)變化檢測(cè)流程–變化檢測(cè)一般步驟：數(shù)據(jù)準(zhǔn)備預(yù)處理〔輻射、幾何校正,超分辨,配準(zhǔn)〕變化檢測(cè)后處理變化性質(zhì)分析〔識(shí)別〕變化影響分析〔評(píng)估〕城市目標(biāo)變化檢測(cè)方法〔1〕分類后比較法：克服由于多時(shí)相圖像的傳感器性質(zhì)、分辨率等因素的差異帶來的不便,不需要數(shù)據(jù)歸一化過程限制：1.該方法對(duì)類別的合理劃分要求比較高。類別劃分得過細(xì)會(huì)產(chǎn)生大量的邊緣點(diǎn),從而造成檢測(cè)誤差的增加；類別劃分得過粗又會(huì)忽略一些類別之間的差異,不能很好的反映實(shí)際情況2.該方法的分類步驟和變化檢測(cè)步驟的分離。當(dāng)分類與變化檢測(cè)成為相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)過程時(shí),比較分析就基于從兩幅圖像中得到的處理過的信息而不是原始信息。這會(huì)產(chǎn)生信息量的減少,從而造成準(zhǔn)確性的喪失。3.該方法對(duì)于分類錯(cuò)誤比較敏感。因?yàn)榉诸惡蟊容^法需要對(duì)用于變化檢測(cè)的多幅圖像分別分類,任何一幅圖像的分類錯(cuò)誤都會(huì)造成結(jié)果的錯(cuò)誤,這就等于增加了錯(cuò)誤發(fā)生的幾率〔2〕直接多時(shí)相影像分類法是通過對(duì)兩個(gè)或多個(gè)日期的組合數(shù)據(jù)序列進(jìn)行單一分析來識(shí)別變化區(qū)域,該方法是使用兩幅或更多時(shí)相數(shù)據(jù)一次分析來識(shí)別變化區(qū)域。像素級(jí)變化檢測(cè)灰度差值法矩特征差值法圖像回歸法歸一化圖像差值法相關(guān)系數(shù)法灰度比值法特征級(jí)變化檢測(cè)點(diǎn)特征——適合弱小變化檢測(cè)線特征——適合線狀地物變化檢測(cè)面特征——適合面狀地物變化檢測(cè)其他方法：整體特征分析方法、可視化方法弱小變化的檢測(cè)思路：–基于點(diǎn)的特征檢測(cè)方法；–將弱小變化作為小目標(biāo)、興趣點(diǎn)處理,設(shè)計(jì)針對(duì)弱小變化的檢測(cè)提取條件；–在興趣區(qū)域內(nèi)處理,利用背景和變化的先驗(yàn)知識(shí)；–尋找弱小變化與噪聲的分界線；弱小變化與噪聲分界線強(qiáng)度：目標(biāo)強(qiáng)度通常比噪聲大；大?。撼c(diǎn)目標(biāo)外,小目標(biāo)通常比噪聲大；分布：弱小變化分布可能滿足一定規(guī)律；利用時(shí)序遙感圖像驗(yàn)證；點(diǎn)特征檢測(cè)法–點(diǎn)特征是指圖像中具有復(fù)雜紋理特性的特殊點(diǎn),例如角點(diǎn),拐點(diǎn),交叉點(diǎn)等,是一種很有用的低層次圖像特征；–Susan算子：Susan算子適合提取大量密集的特征點(diǎn),速度很快；–Forstner算子：Forstner算子在紋理豐富地區(qū)特征點(diǎn)也豐富,在紋理匱乏地區(qū)幾乎沒有；–Harris算子：Harris算子提取的特征點(diǎn)分布較為均勻,且速度精度適中；邊緣特征檢測(cè)法：–通過提取多時(shí)相圖像邊緣,再比較邊緣圖的差異,標(biāo)注的差異邊緣就是變化目標(biāo)的輪廓。–一般用于檢測(cè)線性體目標(biāo)的變化。該方法的優(yōu)點(diǎn)是比較穩(wěn)健,它不敏感于光照條件和視角差異等。–Roberts算子和Prewitt算子：利用模板加權(quán)計(jì)算進(jìn)行邊緣檢測(cè)。此類方法簡(jiǎn)單,定位精度不高。–Canny算法：將高信噪比、定位準(zhǔn)確以與單邊緣響應(yīng)三個(gè)準(zhǔn)則結(jié)合起來,通過高斯平滑、梯度的非極大值抑制和雙閾值邊緣檢測(cè)等步驟實(shí)現(xiàn)邊緣檢測(cè)。不易受噪聲干擾,能檢測(cè)弱邊緣整體特征變化檢測(cè)統(tǒng)計(jì)測(cè)試法：對(duì)于多時(shí)相圖像可以應(yīng)用統(tǒng)計(jì)測(cè)試方法檢測(cè)是否發(fā)生變化。統(tǒng)計(jì)測(cè)試只能檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)是否發(fā)生變化,不能解決變化的位置、變化的性質(zhì)等問題。統(tǒng)計(jì)測(cè)試通常僅僅指示了待檢測(cè)圖像中一些統(tǒng)計(jì)參數(shù)是否發(fā)生變化。統(tǒng)計(jì)測(cè)試法的優(yōu)點(diǎn)是它受圖像配準(zhǔn)誤差的影響很小。第6講遙感在城市規(guī)劃中的應(yīng)用城市規(guī)劃是指"為了實(shí)現(xiàn)一定時(shí)期內(nèi)城市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展目標(biāo),確定城市性質(zhì)、規(guī)模和發(fā)展方向；合理利用城市土地；協(xié)調(diào)城市空間布局和進(jìn)行各項(xiàng)建設(shè)的綜合部署和全面安排。"現(xiàn)狀–遙感技術(shù)具有成圖周期短、成本低、實(shí)用性高等特點(diǎn)；能獲取大面積、綜合性的土地利用現(xiàn)狀信息；更新速度快,可為土地變更調(diào)查提供數(shù)據(jù)源；能提供基于影像的可視化規(guī)劃原始數(shù)據(jù)；能為土地利用規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)管提供有效的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)手段；–遙感技術(shù)已成為獲取和更新城市信息的最好手段,遙感數(shù)據(jù)也已成為城市規(guī)劃信息系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)源；城市規(guī)劃中遙感技術(shù)的應(yīng)用區(qū)域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查城市土地利用狀況調(diào)查城市建設(shè)調(diào)查城市生態(tài)環(huán)境調(diào)查城市規(guī)劃成果展示城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)管：城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)管的根本目標(biāo)是加強(qiáng)對(duì)城市規(guī)劃的監(jiān)督管理。對(duì)于城市來說,監(jiān)管的主要內(nèi)容是城鄉(xiāng)規(guī)劃的強(qiáng)制性內(nèi)容的落實(shí)情況。強(qiáng)制性內(nèi)容：分為城市總體規(guī)劃中規(guī)定的強(qiáng)制性內(nèi)容和詳細(xì)規(guī)劃中的強(qiáng)制性內(nèi)容動(dòng)態(tài)監(jiān)管必要性：–經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致城市化進(jìn)程加快,城市盲目擴(kuò)大,大量占用農(nóng)田,導(dǎo)致環(huán)境惡化；–城市內(nèi)部片面追求經(jīng)濟(jì)效益,急功近利,貪大求洋,脫離實(shí)際；–有的開發(fā)項(xiàng)目未經(jīng)審批就開工建設(shè),城鄉(xiāng)結(jié)合部建設(shè)混亂等,出現(xiàn)"種房子"的XX經(jīng)營(yíng)；基于遙感技術(shù)的城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：主要是利用同一地區(qū)不同時(shí)相的遙感影像來發(fā)現(xiàn)并提取城市建設(shè)變化信息,并將變化信息與該地區(qū)的規(guī)劃專題資料進(jìn)行疊加對(duì)比分析,并輔以外業(yè)核查,最終將城市建設(shè)變化的空間位置和規(guī)劃業(yè)務(wù)信息提交規(guī)劃主管部門,為城市規(guī)劃的編制、實(shí)施、監(jiān)督和修改提供決策依據(jù)。城市規(guī)劃監(jiān)管內(nèi)容是監(jiān)測(cè)城市規(guī)劃強(qiáng)制性內(nèi)容的落實(shí)情況城市規(guī)劃遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)流程–城市規(guī)劃遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)流程就是結(jié)合業(yè)務(wù)流程,將遙感數(shù)據(jù)作為主要對(duì)象,將監(jiān)測(cè)任務(wù)所涉與到的各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)具體化。–簡(jiǎn)單概括為:數(shù)據(jù)預(yù)處理：包括監(jiān)測(cè)區(qū)域選擇、數(shù)據(jù)獲取、影像糾正、數(shù)字鑲嵌、多源數(shù)據(jù)融合變化信息提?。褐饕瓿勺兓畔⒌奶崛?采用多種變換提取和分類處理技術(shù),獲得監(jiān)測(cè)區(qū)X圍內(nèi)的變化信息,并初步進(jìn)行分類和識(shí)別變化識(shí)別：通過GIS輔助分析和實(shí)地調(diào)查等手段完成對(duì)變化信息的識(shí)別、量化處理,以便于核查。對(duì)于單期影像來說,可直接與規(guī)劃圖進(jìn)行GIS輔助分析,確定與規(guī)劃之間的差異;成果整理：：監(jiān)測(cè)圖制作、質(zhì)量評(píng)估以與相關(guān)的文檔和數(shù)據(jù)的整理,以備編寫監(jiān)測(cè)報(bào)告和監(jiān)測(cè)信息發(fā)布之用。城市規(guī)劃的遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)目的：采用高分辨率衛(wèi)星與航空遙感技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息技術(shù)手段,對(duì)城市建設(shè)中的各種違法建設(shè)和不良發(fā)展傾向與時(shí)迅速采取措施,提供科學(xué)的決策依據(jù),保證城市規(guī)劃有效實(shí)施和城市健康發(fā)展。內(nèi)容：1〕建立服務(wù)于城市規(guī)劃的多時(shí)相、多尺度城市遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)；2〕建立規(guī)劃信息庫(kù)；其他信息庫(kù)：基礎(chǔ)地理信息、專題信息、管理審批信息；4〕建立城市規(guī)劃遙感監(jiān)管系統(tǒng)城市規(guī)劃的遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)步驟：〔1〕數(shù)據(jù)源準(zhǔn)備〔2〕影像糾正〔3〕影像配準(zhǔn)〔4〕變化信息的提取〔5〕城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)〔6〕應(yīng)用示例多時(shí)相遙感影像的城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)管,主要是對(duì)不同時(shí)相的多源影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,通過自動(dòng)提取圖斑的方法來獲取變化信息。自動(dòng)發(fā)現(xiàn)城市用地現(xiàn)狀中的變化信息,保證變化信息提取的客觀性和正確性,減少作業(yè)人員的工作量。單時(shí)相遙感影像的城市規(guī)劃動(dòng)態(tài)監(jiān)管,主要是利用城市總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃,以與建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)等與單時(shí)相遙感衛(wèi)星影像相疊加來進(jìn)行變化圖斑的發(fā)現(xiàn)與提取無論是自動(dòng)提取還是人機(jī)交互提取,仍然存在精度不夠高、遺漏圖斑、偽圖斑和椒鹽狀圖斑多的現(xiàn)象。數(shù)字園林遙感應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)園林?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)；2〕園林?jǐn)?shù)據(jù)的采集和入庫(kù)；3〕數(shù)字園林作業(yè)流程：〔1〕資料準(zhǔn)備〔2〕內(nèi)業(yè)采集<3>內(nèi)外業(yè)調(diào)查試驗(yàn)<4>內(nèi)業(yè)編輯〔5〕外業(yè)調(diào)查〔6〕監(jiān)理檢查：〔7〕數(shù)據(jù)處理和提交：第7講城市環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用與城市遙感應(yīng)用前景遙感在城市水資源監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用〔1〕.城市湖泊變遷監(jiān)測(cè)方法：大湖泊：利用中低分辨率遙感影像,采用邊緣檢測(cè)算子,提取湖泊邊緣,從而確定湖面變化；小的湖泊或溝渠：采用高分辨率遙感影像進(jìn)行監(jiān)測(cè)；如采用面向?qū)ο蠓指罘椒?先提取湖泊圖斑,在進(jìn)行邊界提取和分析處理；〔2〕城市水質(zhì)遙感監(jiān)測(cè)：–水環(huán)境監(jiān)測(cè)傳統(tǒng)方法:主要以物理化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)為主,這類方法需要專門的儀器和實(shí)地?cái)?shù)據(jù),樣本采集耗費(fèi)的成本比較高；–遙感監(jiān)測(cè)方法:–通過特定時(shí)間的遙感影像結(jié)合地面監(jiān)測(cè)的水質(zhì)分析數(shù)據(jù),建立比較準(zhǔn)確的水質(zhì)遙感模型,并利用該模型處理遙感影像,可以實(shí)現(xiàn)水污染定量檢測(cè)。–可以評(píng)價(jià)污染物產(chǎn)生的原因與污染途徑,對(duì)水污染問題進(jìn)行鑒別和評(píng)估,可為防治城市水資源污染提供技術(shù)支持。就精度而言,遙感方法通常低于常規(guī)監(jiān)測(cè)方法,但遙感技術(shù)正是通過這種精度上的損失,換取了水環(huán)境研究的區(qū)域性、動(dòng)態(tài)性和同步性,這正是把遙感技術(shù)應(yīng)用于水環(huán)境研究的意義所在。城市水質(zhì)監(jiān)測(cè)中遙感技術(shù)應(yīng)用包括以下內(nèi)容水體富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)反映水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的最主要因子是葉綠素,其中又以葉綠素-a最為突出,因此可基于不同濃度浮游植物的輻射光譜特性進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)影像上的特點(diǎn)：不同濃度浮游植物的光譜特征曲線在0.44um處出現(xiàn)明顯的吸收；在0.52um處出現(xiàn)"拐點(diǎn)",在0.55um附近,普遍出現(xiàn)輻射峰值〔在近紅外波段具有明顯的"陡坡效應(yīng)"〕。而且水體葉綠素濃度越高,其輻射峰值也越高。這就是葉綠素遙感的波譜基礎(chǔ)。葉綠素濃度信息提取方法：–根據(jù)葉綠素濃度與光譜響應(yīng)間的關(guān)系,可采用不同波段比值法或比值回歸法,以擴(kuò)大葉綠素吸收〔0.44μm附近藍(lán)光波段〕與葉綠素反射峰〔0.55μm附近的綠光波段〕或熒光峰〔0.685μm附近的紅光波段〕間的差異。泥沙污染監(jiān)測(cè)–特點(diǎn)：泥沙會(huì)使得水體的反射率提高,且隨著泥沙