智能信息感知技術(shù) 課件 第九章 智能遙感傳感技術(shù)

智能傳感技術(shù)——第九章

智能遙感傳感技術(shù)目 錄29.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)常見(jiàn)智能遙感技術(shù)智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)智能遙感技術(shù)典型應(yīng)用9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)39.1.1

智能遙感技術(shù)的概念廣義遙感是泛指一切無(wú)接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)，包括對(duì)電磁場(chǎng)、力場(chǎng)、機(jī)械波（聲波、地震波）等的探測(cè)。狹義遙感是指從不同高度的平臺(tái)上，使用各種傳感器(Sensor)，接收來(lái)自地球表層的各種電磁波信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理，從而對(duì)不同的地物及其特性進(jìn)行遠(yuǎn)距離探測(cè)和識(shí)別的綜合技術(shù)。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)49.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)59.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.2

遙感技術(shù)的特性空間特性(幾何特性)遙感圖像的空間特性，是從形態(tài)學(xué)的角度識(shí)別地物、建立解譯標(biāo)志、進(jìn)行遙感數(shù)字圖像處理等項(xiàng)工作的重要基礎(chǔ)依據(jù)。遙感圖像的空間特性主要涉及：空間分辨率比例尺投影性質(zhì)幾何畸變69.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)79.1.2

遙感技術(shù)的特性空間分辨率空間分辨率定義為在遙感圖像上所能分辨的最小目標(biāo)的大小(地面分辨率)。地面分辨率取決于成像遙感器的技術(shù)參數(shù)、地物的空間特性和地物與背景環(huán)境的反差。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)89.1.2

遙感技術(shù)的特性影像比例尺影像比例尺定義為影像上某一線段的長(zhǎng)度與地面上相應(yīng)水平距離的比值。不同類型的遙感影像因其投影性質(zhì)的不同，會(huì)引起一定的影像幾何畸變，從而造成一幅遙感圖像上的比例尺是多變的。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)99.1.2

遙感技術(shù)的特性投影性質(zhì)與影像幾何畸變不同類型的成像遙感器具有各自的成像方式和成像規(guī)律，從而不同的遙感影像具有不同的投影性質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生不同性質(zhì)的影像幾何畸變。實(shí)際應(yīng)用中，須掌握不同遙感影像的投影性質(zhì)及影像幾何畸變特性，并有效利用遙感影像的成像規(guī)律和特點(diǎn)，從而正確地進(jìn)行圖像處理及解譯分析應(yīng)用。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)109.1.2

遙感技術(shù)的特性波譜特性遙感圖像的波譜特性，在相同的成像條件下，相同地物具有相同或相似的波譜特性，不同地物具有不同的地物波譜特性。目前遙感能探測(cè)的電磁波段有紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、微波。遙感圖像記錄了其相應(yīng)的探測(cè)波段范圍內(nèi)不同地物的電磁波譜特性信息，主要表現(xiàn)在影像密度(灰度、色調(diào))差異和色彩的差異，反映出電磁輻射能量(強(qiáng)度)的大小。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)119.1.2

遙感技術(shù)的特性時(shí)間特性遙感圖像的時(shí)間特性，是從不同的時(shí)間尺度以及多時(shí)相的角度出發(fā)來(lái)進(jìn)行地物或現(xiàn)象識(shí)別的基礎(chǔ)依據(jù)。不同地物其波譜特性具有不同時(shí)間尺度意義上的時(shí)相變化特點(diǎn)(多時(shí)相效應(yīng))：?自然變化過(guò)程節(jié)律9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)129.1.3

遙感技術(shù)分類按遙感探測(cè)的對(duì)象宇宙遙感：是對(duì)宇宙中的天體和其他物質(zhì)進(jìn)行探測(cè)的遙感。地球遙感：是對(duì)地球和地球上的事物進(jìn)行探測(cè)的遙感。按遙感獲取數(shù)據(jù)形式成像方式遙感：能獲取遙感對(duì)象的圖像的遙感。非成像方式遙感：不能獲取遙感對(duì)象的圖像的遙感。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)139.1.3

遙感技術(shù)分類按遙感平臺(tái)航天遙感：在航天平臺(tái)上進(jìn)行的遙感。航天平臺(tái)有探測(cè)火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)。航空遙感：在航空平臺(tái)上進(jìn)行的遙感。航空平臺(tái)一般處于海拔高度低于12km的空中。地面遙感：傳感器設(shè)置在地面平臺(tái)上，地面平臺(tái)有三腳架、遙感車(chē)、遙感塔和船等。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.3

遙感技術(shù)分類按傳感器工作方式被動(dòng)遙感：傳感器只能被動(dòng)地接收地物反射的太陽(yáng)輻射電磁波信息進(jìn)行遙感。主動(dòng)遙感：傳感器本身發(fā)射人工輻射。接收目標(biāo)地物反射回來(lái)的輻射，這種探測(cè)地物信息的遙感即主動(dòng)遙感。149.1.3

遙感技術(shù)分類9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)15169.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.3

遙感技術(shù)分類按傳感器探測(cè)波段紫外遙感：探測(cè)波段在0.05-0.38μm之間；可見(jiàn)光遙感：探測(cè)波段在0.38-0.76μm之間；紅外遙感：探測(cè)波段在0.76-1000μm之間；微波遙感：探測(cè)波段在1mm-1m之間；多波段遙感：指探測(cè)波段在可見(jiàn)光波段和紅外波段范圍內(nèi)，再分成若干窄波段來(lái)探測(cè)目標(biāo)。紫外紅外9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)179.1.3

遙感技術(shù)分類按遙感應(yīng)用從大的研究領(lǐng)域可分為外層空間遙感、大氣層遙感、陸地遙感、海洋遙感等；從具體應(yīng)用領(lǐng)域可分為資源遙感、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、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，還可以劃分為更細(xì)的研究對(duì)象進(jìn)行各種專題應(yīng)用。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)189.1.4

遙感技術(shù)系統(tǒng)遙感技術(shù)系統(tǒng)由遙感平臺(tái)、傳感器、信息傳輸裝置、數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)組成。遙感平臺(tái)：是裝載傳感器的工具，按高度，大體可分為地面平臺(tái)、航空平臺(tái)和航天平臺(tái)三大類。傳感器：是遠(yuǎn)距離感測(cè)地物環(huán)境輻射或反射電磁波的一起，如照相機(jī)、掃描儀等。9.1.4

遙感技術(shù)系統(tǒng)199.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)分析判斷9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)209.1.5

遙感發(fā)展歷程發(fā)展歷史無(wú)記錄的地面遙感階段(1608-1838年)有記錄的地面遙感階段(1839-1857年)航空攝影遙感階段(1858-1956年)航天遙感階段(1957-至今)9.1.5

遙感發(fā)展歷程9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)219.1.5

遙感發(fā)展歷程229.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)4、3、2波段合成的TM圖像（重慶市豐都）9.1.5

遙感發(fā)展歷程239.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)IKNOS圖像（2006年西南大學(xué)）249.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5

遙感發(fā)展歷程中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展20世紀(jì)30年代，在個(gè)別城市進(jìn)行過(guò)航空攝影。20世紀(jì)50年代，開(kāi)始系統(tǒng)的航空攝影。20世紀(jì)70年代以來(lái)，遙感事業(yè)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。259.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5

遙感發(fā)展歷程中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展自1970年4月24日發(fā)射“東方紅1號(hào)”人造衛(wèi)星以后，相繼發(fā)射了數(shù)十顆不同類型的人造地球衛(wèi)星。太陽(yáng)同步的“風(fēng)云l號(hào)”(FY-lA，lE)

和地球同步軌道的“

風(fēng)云2

號(hào)”(FY-2A,2B)

的發(fā)射，

返回式遙感衛(wèi)星的發(fā)射與回收，使我國(guó)開(kāi)展宇宙探測(cè)、通訊、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、氣象觀測(cè)等研究有了自己的信息源。1999年10月14日中國(guó)-巴西地球資源遙感衛(wèi)星CBERS-1的成功發(fā)射，使我國(guó)擁有了自己的資源衛(wèi)星?！氨倍?,2”定位導(dǎo)航衛(wèi)星及"清華1號(hào)"小衛(wèi)星的成功發(fā)射，豐富了我國(guó)衛(wèi)星的類型。9.1.5

遙感發(fā)展歷程269.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)279.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5

遙感發(fā)展歷程中國(guó)遙感事業(yè)的發(fā)展2002

年9

月18

日，

于5

月15

日一箭雙星發(fā)射的海洋一號(hào)衛(wèi)星和風(fēng)云一號(hào)D星同時(shí)正式交付使用

。2002年10月27日，第2顆中國(guó)資源二號(hào)衛(wèi)星升空并正常運(yùn)行。至此，中國(guó)已有12顆應(yīng)用衛(wèi)星在太空中成功運(yùn)行，這些衛(wèi)星有：資源一號(hào)、資源二號(hào)衛(wèi)星(2顆)，風(fēng)云一號(hào)(2顆)、風(fēng)云二號(hào)(2顆)氣象衛(wèi)星，東方紅三號(hào)、中星二十二號(hào)通信衛(wèi)星，北斗一號(hào)定位衛(wèi)星(2顆)和海洋一號(hào)海洋衛(wèi)星，幾乎涵蓋了世界上在太空中運(yùn)行的所有應(yīng)用衛(wèi)星品種，應(yīng)用范圍涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域。289.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5

遙感發(fā)展歷程中國(guó)遙感系列衛(wèi)星中國(guó)遙感系列衛(wèi)星是指利用遙感技術(shù)和遙感設(shè)備，對(duì)地表覆蓋和自然現(xiàn)象進(jìn)行觀測(cè)的人造衛(wèi)星，主要應(yīng)用于國(guó)土資源勘查、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、城市規(guī)劃、農(nóng)作物估產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)和空間科學(xué)試驗(yàn)等領(lǐng)域。2006年4月27日，“遙感一號(hào)”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。2018年1月25日，“遙感三十號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。299.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5

遙感發(fā)展歷程高分專項(xiàng)工程高分專項(xiàng)工程是中國(guó)國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006－2020年)

的16個(gè)重大科技專項(xiàng)之一。高分一號(hào)、二號(hào)、四號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空，實(shí)現(xiàn)了亞米級(jí)高空間分辨率與高時(shí)間分辨率的有機(jī)結(jié)合。“高分專項(xiàng)”在網(wǎng)絡(luò)上被親切的稱為“中國(guó)人自己的全球觀測(cè)系統(tǒng)”。2019年11月28日7時(shí)52分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將高分十二號(hào)衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，任務(wù)獲得圓滿成功。9.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)9.1.5

遙感發(fā)展歷程高分專項(xiàng)工程309.1

智能遙感傳感技術(shù)基礎(chǔ)319.1.5

遙感發(fā)展歷程當(dāng)前遙感發(fā)展趨勢(shì)從傳感器技術(shù)性能出發(fā)深化遙感技術(shù)成果的實(shí)際應(yīng)用利用當(dāng)前遙感技術(shù)不斷對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)完善研究更加精確、高效、魯棒性好的智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)329.2.1

智能光學(xué)遙感可見(jiàn)光遙感是指?jìng)鞲衅鞴ぷ鞑ǘ蜗抻诳梢?jiàn)光波段范圍（0.38~0.76????????）之間的遙感技術(shù)。電磁波譜的可見(jiàn)光區(qū)波長(zhǎng)范圍約在0.38~0.76????????之間，是傳統(tǒng)航空攝影偵察和航空攝影測(cè)繪中最常用的工作波段。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.1

智能光學(xué)遙感光學(xué)遙感器對(duì)地觀測(cè)星載遙感器有Landsat系列、中巴資源衛(wèi)星、法國(guó)SPOT-5和QuickBird等。SPOT圖像(2000年北碚)Quick

Bird

圖像339.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.1

智能光學(xué)遙感遙感成像模型可見(jiàn)光遙感技術(shù)屬于光學(xué)被動(dòng)成像的一種，成像過(guò)程主要包括探測(cè)、光電輻射轉(zhuǎn)換、圖像形成三個(gè)環(huán)節(jié)。分光器件光學(xué)部件探測(cè)器電子器件A/D采樣輻射能量形成圖像349.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)359.2.1

智能光學(xué)遙感遙感成像模型輻射傳輸過(guò)程遙感器接收能量：光學(xué)被動(dòng)遙感接收的電磁波包括太陽(yáng)輻射和地球表面輻射電磁波兩個(gè)部分。λsu地表直接反射部分L ，這是遙感器成像的主要能量大氣向下散射后經(jīng)地面二次反射再進(jìn)入遙感器觀測(cè)角內(nèi)的輻射能量Lsdλ太陽(yáng)輻射向上散射被遙感器接收的部分Lsp，主要包括大氣分子、λ瑞利散射、氣溶膠或者空氣中的懸浮物粒子造成的米氏散射等。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)369.2.1

智能光學(xué)遙感遙感成像模型輻射傳輸過(guò)程遙感器所接受到的總輻射為λLsλ λλ=Lsu+Lsd+

Lsp9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)379.2.1

智能光學(xué)遙感遙感成像模型遙感器模型傳輸型光電遙感器由三個(gè)子系統(tǒng)組成，分別是光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器系統(tǒng)和信號(hào)處理電子學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)部件收集地物透過(guò)大氣層傳輸?shù)竭b感器的輻射能量信號(hào)，在焦平面上聚焦形成圖像；CCD探測(cè)器陣列負(fù)責(zé)光電轉(zhuǎn)化；經(jīng)信號(hào)處理器對(duì)測(cè)量電信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)；A/D轉(zhuǎn)換將空域和幅度連續(xù)的模擬信號(hào)離散量化為數(shù)字信號(hào)。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.1

智能光學(xué)遙感遙感成像模型遙感器模型分光器件光學(xué)部件探測(cè)器電子器件A/D采樣輻射能量形成圖像遙感器成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖389.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)399.2.1

智能光學(xué)遙感遙感傳感器成像方式遙感傳感器類型多種多樣，按照遙感器掃描方式，分為三種模式：擺掃成像、推掃成像和凝視成像。不同工作方式對(duì)空間分辨率有一定影響。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.1

智能光學(xué)遙感遙感傳感器成像方式擺掃成像40工作原理旋轉(zhuǎn)掃描鏡沿垂直于飛行方向來(lái)回?cái)[動(dòng)，配合沿軌道的飛行共同完成空間掃描擺掃成像系統(tǒng)采用行掃描，每條掃描線均有一個(gè)投影中心，所得的影像是多中心投影影像。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)419.2.1

智能光學(xué)遙感遙感傳感器成像方式推掃成像工作原理推掃式成像系統(tǒng)利用遙感器平臺(tái)向前飛行和與飛行方向垂直的掃描線記錄，獲取二維圖像。推掃式把探測(cè)器掃描方向排列陣列接受地面輻射信號(hào)。若探測(cè)器為線狀分布則為線陣掃描系統(tǒng)，若為面陣分布則為面陣掃描系統(tǒng)。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)凝視成像9.2.1

智能光學(xué)遙感遙感傳感器成像方式工作原理凝視成像采用二維陣列探測(cè)器。凝視成像有兩種模式：理想凝視部分凝視429.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)439.2.1

智能光學(xué)遙感遙感傳感器成像方式各成像方式優(yōu)缺點(diǎn)擺掃成像可以得到很大的總視場(chǎng)且像元配準(zhǔn)好，一臺(tái)儀器波段范圍可以很寬；但也可能會(huì)導(dǎo)致像點(diǎn)的位移、失真和運(yùn)動(dòng)模糊等問(wèn)題。推掃成像光譜儀凝視時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，系統(tǒng)的靈敏度和信噪比高，從而提高空間分辨率和光譜分辨率，而且體積相對(duì)較小；但總視場(chǎng)角不能很大，一般只能達(dá)到30°左右。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)449.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感是指利用很多很窄的電磁波波段（通常小于10nm），從感興趣的物體獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，利用“圖譜合一”的特點(diǎn)，研究地表物質(zhì)的成分、含量、存在狀態(tài)和動(dòng)態(tài)變化與光譜反射率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的科學(xué)。高光譜遙感是高光譜分辨率遙感的簡(jiǎn)稱，其光譜分辨率為納米級(jí)。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.2

智能高光譜遙感459.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.2

智能高光譜遙感相關(guān)基本概念光譜分辨率空間分辨率儀器的視場(chǎng)角(FOV)調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)信噪比(SNR)探測(cè)器凝視時(shí)間(dwell time)469.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.2

智能高光譜遙感光譜分辨率光譜分辨率是指探測(cè)器在波長(zhǎng)方向上的記錄寬度，

又稱波段寬度

（bandwidth），如圖所示。圖中的縱坐標(biāo)（y軸）表示探測(cè)器的光譜響應(yīng)，是橫坐標(biāo)（x軸）所代表的波長(zhǎng)的函數(shù)。光譜分辨率被嚴(yán)格定義為儀器達(dá)到光譜響應(yīng)最大值的50%時(shí)的波長(zhǎng)寬度。探測(cè)器光譜響應(yīng)47/%波長(zhǎng)/μm

9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)489.2.2

智能高光譜遙感空間分辨率空間分辨率是指遙感圖像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小，是用來(lái)表征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)的指標(biāo)。對(duì)于成像光譜儀，其空間分辨率是由儀器的瞬時(shí)視場(chǎng)角(IFOV)決定的。遙感器的瞬時(shí)視場(chǎng)角是指某一瞬間遙感系統(tǒng)的探測(cè)單元對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)視場(chǎng)。IFOV以毫弧度(mrad)計(jì)量，其對(duì)應(yīng)的地面大小被稱為地面分辨單元(GR)，它們的關(guān)系為：GR=2×tan(IFOV/2)×H式中,

H——遙感平臺(tái)高度；

IFOV——瞬時(shí)視場(chǎng)角。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)499.2.2

智能高光譜遙感儀器的視場(chǎng)角(FOV)儀器的視場(chǎng)角是指儀器掃描鏡在空中掃過(guò)的角度，它和遙感平臺(tái)高度共同決定了地面掃描寬度(GS)。GS=tan(FOV/2)×H×2調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)調(diào)制傳遞函數(shù)反映遙感器(或圖像)的光學(xué)對(duì)比度與空間頻率的關(guān)系，是成像系統(tǒng)對(duì)所觀察景物再現(xiàn)能力的度量。其表達(dá)式為：調(diào)制傳遞函數(shù)=圖像的調(diào)制度/目標(biāo)的調(diào)制度9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)509.2.2

智能高光譜遙感信噪比(SNR)信噪比是遙感器采集到的信號(hào)和噪聲之比，是遙感器的一個(gè)極其重要的性能參數(shù)。信噪比和圖像的空間分辨率、光譜分辨率是相互制約的，空間分辨率和光譜分辨率的提高都會(huì)降低信噪比。探測(cè)器凝視時(shí)間(dwell

time)探測(cè)器的瞬時(shí)視場(chǎng)角掃過(guò)地面分辨單元的時(shí)間稱為凝視時(shí)間，其大小為行掃描時(shí)間與每行像元數(shù)的比值。凝視時(shí)間越長(zhǎng)，進(jìn)入探測(cè)器的能量越多，光譜響應(yīng)越強(qiáng)，圖像的信噪比也就越高。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感的特點(diǎn)波段多光譜分辨率高波段連續(xù)數(shù)據(jù)量大信息冗余增加519.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)529.2.2

智能高光譜遙感高光譜數(shù)據(jù)表達(dá)方式圖像立方體高光譜遙感能夠同時(shí)獲取目標(biāo)區(qū)域的二維幾何空間信息與一維光譜信息，因此高光譜數(shù)據(jù)具有“圖像立方體”的形式和結(jié)構(gòu)，其圖像空間用于表述地物的空間分布，而光譜空間則用于表述每個(gè)像素的光譜屬性，體現(xiàn)出“圖譜合一”的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.2

智能高光譜遙感高光譜數(shù)據(jù)表達(dá)方式光譜曲線

吸

到對(duì)于某一點(diǎn)的光譜特征最直觀的表達(dá)方式就是二維的光譜曲線。用直角坐標(biāo)系表示光譜數(shù)據(jù)，橫軸表示波長(zhǎng)，縱軸表示反射率，則光譜的收特征可以從曲線的極小值獲得。在顯示曲線時(shí)，必須將波段序號(hào)轉(zhuǎn)換光譜波長(zhǎng)值，映射到水平軸上。539.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)549.2.2

智能高光譜遙感高光譜數(shù)據(jù)表達(dá)方式光譜曲面為了同時(shí)表達(dá)出更多的光譜信息，選取一簇光譜曲線，構(gòu)成三維空間的曲面，用投影方式顯示在二維平面上，形成三維光譜曲面圖。三維光譜曲面就是在二維光譜曲線坐標(biāo)系中添加空間軸。在顯示光譜曲面時(shí)，用直線段連接相鄰的網(wǎng)格點(diǎn)就可以表達(dá)出光譜曲面的形狀。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)559.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感成像機(jī)理成像光譜儀是集探測(cè)器技術(shù)、精密光學(xué)機(jī)械、微弱信號(hào)探測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)信息處理技術(shù)等為一體的綜合性技術(shù)，每個(gè)單項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展都會(huì)推進(jìn)成像光譜技術(shù)的提高，其中比較重要的關(guān)鍵技術(shù)有以下五項(xiàng)。探測(cè)器焦平面技術(shù)各種新型的光譜儀技術(shù)和精密光學(xué)技術(shù)高速數(shù)據(jù)采集、傳輸、記錄和實(shí)時(shí)無(wú)損數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)成像光譜儀的光譜與輻射定標(biāo)技術(shù)成像光譜信息處理技術(shù)9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)569.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感成像機(jī)理成像光譜技術(shù)的分類方法很多，從原理上可以分為棱鏡光柵色散型、干涉型、濾光片型、計(jì)算機(jī)層析成像、二元光學(xué)元件成像、三維成像光譜技術(shù)。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)579.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感成像機(jī)理棱鏡光柵色散型成像光譜儀色散型成像光譜儀入射狹縫位于準(zhǔn)直系統(tǒng)的前焦面上，入射的輻射經(jīng)準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直后，經(jīng)棱鏡和光柵狹縫色散后，由成像系統(tǒng)將光能按波長(zhǎng)順序成像在探測(cè)器的不同位置上。色散型成像光譜儀按探測(cè)器的構(gòu)造,可分為線列與面陣兩大類,它們分別稱之為擺掃型成像光譜儀和推掃型成像光譜儀。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)589.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感成像機(jī)理棱鏡光柵色散型成像光譜儀擺掃型成像光譜儀原理圖推掃型成像光譜儀原理圖9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)59光楔成像光譜儀9.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感成像機(jī)理濾光片型成像光譜儀濾光片型成像光譜儀是每次只測(cè)量目標(biāo)上一個(gè)行的像元的光譜分布，它采用相機(jī)加濾光片的方案，原理簡(jiǎn)單，并有很多種類，如可調(diào)諧濾光片型、光楔濾光片型等。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)609.2.2

智能高光譜遙感高光譜遙感成像機(jī)理計(jì)算機(jī)層析成像光譜技術(shù)層析成像光譜儀將成像光譜圖像數(shù)據(jù)立方體視為三維目標(biāo)，利用特殊的成像系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)立方體在不同方向上的投影圖像，然后利用層析算法重建出數(shù)據(jù)立方體。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)619.2.3

智能微波遙感在電磁波譜段中，波長(zhǎng)在

1～1000mm

的波段范圍稱微波，頻率為300MHz-300GHz。微波遙感是指通過(guò)微波傳感器獲取從目標(biāo)地物發(fā)射或反射的微波輻射，經(jīng)過(guò)判讀處理來(lái)識(shí)別地物的技術(shù)。主動(dòng)式微波遙感由傳感器自身發(fā)射微波束，再接收地物反射回來(lái)的微波信號(hào)，很少受太陽(yáng)輻射的影響，可以全天候工作，不受成像時(shí)間和大氣條件的限制，應(yīng)用很廣泛。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)629.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感雷達(dá)系統(tǒng)一般包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、天線和存儲(chǔ)機(jī)。雷達(dá)工作原理是天線發(fā)出的一束電磁波（或微波）輻射射向目標(biāo)，電磁輻射與目標(biāo)發(fā)生相互作用，其中有一部分背向散射返回到天線，雷達(dá)接收機(jī)探測(cè)到回波信號(hào)，經(jīng)一系列的信號(hào)處理后，送入存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器的信號(hào)經(jīng)成像后形成雷達(dá)圖像。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)639.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)(RAR)，雷達(dá)采用真實(shí)長(zhǎng)度的天線接收地物后向散射并通過(guò)側(cè)視成像。雷達(dá)圖像的空間分辨率包括兩個(gè)方面：距離分辨率和方位分辨率。距離分辨率是指雷達(dá)所能識(shí)別的同一方位向上的兩個(gè)目標(biāo)之間的最小距離，方位向分辨率為波束寬度與到達(dá)目標(biāo)的距離之積。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感真實(shí)孔徑側(cè)視雷達(dá)平行于雷達(dá)飛行方向的分辨率稱為方位分辨率；垂直于飛行方向的分辨率稱為距離分辨率。649.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)659.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感合成孔徑側(cè)視雷達(dá)合成孔徑雷達(dá)(Synthetic

Aperture

Radar,

SAR)是一種先進(jìn)的主動(dòng)式微波對(duì)地觀測(cè)設(shè)備具有全天候、全天時(shí)工作的特點(diǎn)對(duì)地面植被有一定穿透能力，能獲得類似光學(xué)照片的目標(biāo)圖像在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和軍事應(yīng)用領(lǐng)域有著十分重要的作用9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)669.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感合成孔徑側(cè)視雷達(dá)Sandia實(shí)驗(yàn)室提供的3米分辨率的SAR圖像9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感SAR67spherical

waveSAR:SyntheticAperture

Radar-ActiveRemoteSensing

SystemSAR成像原理SAR利用天線向目標(biāo)發(fā)射能量和接收從目標(biāo)返回的能量，并用數(shù)字設(shè)備記錄所成圖像。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感ISAR、InSAR和PolSARISAR：雷達(dá)不動(dòng)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)InSAR：是以同一地區(qū)的兩張SAR圖像為基本處理數(shù)據(jù)，通過(guò)求取兩幅SAR圖像的相位差，獲取干涉圖像，從干涉條紋中獲取地形高程數(shù)據(jù)的空間對(duì)地觀測(cè)新技術(shù)。(雷達(dá)三維成像技術(shù))PolSAR：極化合成孔徑雷達(dá)(PolSAR)通過(guò)變換收發(fā)電磁波的極化方式來(lái)獲得目標(biāo)的極化散射矩陣。美國(guó)舊金山地區(qū)L波段的極化SAR數(shù)據(jù)689.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)69，目標(biāo)（散射體）距9.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感合成孔徑的形成若雷達(dá)天線孔徑尺寸為D,天線輻射電磁波的波長(zhǎng)為雷達(dá)的距離為r，

則目標(biāo)分辨率為：D顯然，天線孔徑D越大，對(duì)目標(biāo)的分辨率越高。困難：不能無(wú)限制增大天線孔徑，因而普通雷達(dá)的目標(biāo)分辨率是相當(dāng)有限的，普通雷達(dá)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的分辨率是很差的。

0.88

r9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)709.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感提高方位分辨率要依靠減小波束寬度，即要采用大孔徑的天線。而在現(xiàn)實(shí)中過(guò)分增加天線的長(zhǎng)度是很難做到的，特別是在飛行平臺(tái)上。為了提高方位分辨率，利用小天線，稱為陣元，排成很長(zhǎng)的線性陣列，將這些線性陣列安裝于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，通過(guò)運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)等效的大孔徑天線，并不斷地記錄回波的相位和幅度。將它們按陣列回波作合成處理，可以得到與實(shí)際陣列相類似的結(jié)果，從而提高方位分辨率。這就是SAR的工作原理。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)719.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感提高距離分別率真實(shí)孔徑雷達(dá)的距離分辨率受發(fā)射脈沖寬度的限制，當(dāng)要求非常高的距離分辨率時(shí)，必須發(fā)射非常窄的脈沖，同時(shí)隨著距離的增大發(fā)射信號(hào)的能量也必須增大；SAR克服了這些困難，它利用脈沖壓縮技術(shù)獲得高的距離分辨率，解決距離分辨率與探測(cè)距離之間的矛盾。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)729.2.3

智能微波遙感主動(dòng)微波遙感機(jī)載側(cè)視雷達(dá)遙感系統(tǒng)雷達(dá)的遙感平臺(tái)有飛機(jī)和衛(wèi)星，以飛機(jī)為平臺(tái)的雷達(dá)叫機(jī)載側(cè)視雷達(dá)遙感(SLAR)。星載側(cè)視雷達(dá)遙感系統(tǒng)以衛(wèi)星為平臺(tái)的雷達(dá)叫星載雷達(dá)遙感，比較常用。應(yīng)用較多的星載雷達(dá)系統(tǒng)有SIR系統(tǒng)、ERS系統(tǒng)和RADARSAT系統(tǒng)。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.3

智能微波遙感SAR圖像的特性739.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.3

智能微波遙感SAR圖像的特性SAR圖像的穿透性749.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)759.2.3

智能微波遙感SAR圖像的特性SAR圖像極化特性單極化是指(HH)或者(VV)，就是水平發(fā)射水平接收或垂直發(fā)射垂直接收。氣象雷達(dá)領(lǐng)域那一般都是(HH)

。雙極化是指在一種極化模式的同時(shí)，加上了另一種極化模式，如(VH：垂直發(fā)射水平接收)和(HV：水平發(fā)射垂直接收)。全極化技術(shù)難度最高，要求同時(shí)發(fā)射H和V，也就是(HH)(HV)(VV)(VH)四種極化方式。9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)769.2.3

智能微波遙感SAR圖像的特性SAR圖像幾何特性斜距圖像的比例失真透視收縮頂?shù)孜灰评走_(dá)視差與立體視差雷達(dá)陰影9.2

常見(jiàn)智能遙感技術(shù)9.2.3

智能微波遙感SAR圖像的特性SAR圖像輻射特征SAR圖像的斑點(diǎn)與噪聲類似，但它不是噪聲。雷達(dá)圖像上周期性出現(xiàn)的斑點(diǎn)噪聲是源于SAR系統(tǒng)本身就是一個(gè)相干系統(tǒng)，

由于相干波的加強(qiáng)和減弱疊加而引起。779.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)78遙感圖像大范圍地獲取能力和重復(fù)觀測(cè)能力都是視覺(jué)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)的，于是我們希望能夠設(shè)計(jì)出具有自學(xué)習(xí)、自推理、自適應(yīng)能力和提高計(jì)算效率的計(jì)算機(jī)目標(biāo)識(shí)別算法、分類器和變化檢測(cè)器，彌補(bǔ)視覺(jué)系統(tǒng)的不足并輔助完成科研生產(chǎn)任務(wù)。遙感圖像的模式識(shí)別是要用計(jì)算機(jī)去提取各種傳感器獲取的光譜信息、空間和時(shí)間變化信息以及這些信息所表達(dá)的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪、城市規(guī)劃、資源環(huán)境調(diào)查和災(zāi)害等實(shí)體模式的要素集合。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)799.3.1

遙感圖像地物分類方法智能遙感圖像分類是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬人類的識(shí)別功能，對(duì)地球表面及其環(huán)境在遙感圖像上的信息，例如光譜特性、空間結(jié)構(gòu)等，進(jìn)行屬性的自動(dòng)判別和分類，以達(dá)到提取所需地物信息的目的。從分類前是否需要獲得訓(xùn)練樣區(qū)類別這一角度進(jìn)行劃分，可以劃分為監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)809.3.1

遙感圖像地物分類方法監(jiān)督分類根據(jù)已知訓(xùn)練樣區(qū)提供的樣本，通過(guò)選擇特征參數(shù)，求出特征參數(shù)作為決策規(guī)則，建立判別函數(shù)以對(duì)各待分類影像進(jìn)行的圖像分類，是模式識(shí)別的一種方法。常用算法有最大似然比分類，最小距離分類。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.1

遙感圖像地物分類方法監(jiān)督分類最大似然比分類通過(guò)求出每個(gè)像素對(duì)于各類別的歸屬概率，把該像素分到歸屬概率最大的類別中去的方法。819.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)

分類速度快。829.3.1

遙感圖像地物分類方法監(jiān)督分類優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)應(yīng)用目的和區(qū)域，有選擇的決定分類類別，避免出現(xiàn)一些不必要的類別；可以通過(guò)檢查訓(xùn)練樣本來(lái)決定訓(xùn)練樣本是否被精確分類；缺點(diǎn)：主觀性由于圖像中間類別的光譜差異，是訓(xùn)練樣本沒(méi)有很好地代表性；訓(xùn)練樣本的獲取和憑借花費(fèi)較多的人力時(shí)間；只能識(shí)別訓(xùn)練中定義的類別。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.1

遙感圖像地物分類方法非監(jiān)督分類根據(jù)事先指定的某一準(zhǔn)則，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行判別歸類，無(wú)需人為干預(yù)，分類后需確定地面類別。在非監(jiān)督分類中，先確定光譜可分的類別(光譜類)然后定義他們的信息類。839.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)849.3.1

遙感圖像地物分類方法非監(jiān)督分類常用非監(jiān)督分類算法K-均值分類算法(分級(jí)集群法)ISODATA分類算法(動(dòng)態(tài)聚類法)9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)859.3.1

遙感圖像地物分類方法非監(jiān)督分類K-均值分類算法當(dāng)同類物體聚集分布在一定的空間位置上，他們?cè)谕瑯訔l件下應(yīng)具有相同的光譜信息特征，這時(shí)其他類別的物體應(yīng)聚集分布在不同的空間位置上。由于不同地物的輻射特征不同，反映在直方圖上會(huì)出現(xiàn)很多峰值及其對(duì)應(yīng)的眾數(shù)灰度值，他們?cè)趫D像上對(duì)應(yīng)的像元分別傾向于聚集在各自不同的眾數(shù)附近的灰度空間形成的很多點(diǎn)群，這些點(diǎn)群就叫集群。一個(gè)集群就是一種分類。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)869.3.1

遙感圖像地物分類方法非監(jiān)督分類ISODATA分類算法(動(dòng)態(tài)聚類法)在初始狀態(tài)給出圖像粗糙的分類，然后基于一定原則在類別間重新組合樣本，直到分類比較合理為止。ISODATA方法不僅可以通過(guò)調(diào)整樣本所屬類別完成聚類，而且可以自動(dòng)的進(jìn)行類別的合并與分裂，杏兒得到類別比較合理的聚類結(jié)果。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.1

遙感圖像地物分類方法非監(jiān)督分類879.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)889.3.1

遙感圖像地物分類方法其他方法專家系統(tǒng)分類法支持向量機(jī)分類法神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分類法模糊聚類分類法決策樹(shù)分類法9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)899.3.1

遙感圖像地物分類方法常用分類思想分層分類思想針對(duì)各類地物不同的信息特點(diǎn)，按照一定的原則進(jìn)行層層分解。當(dāng)研究者運(yùn)用這種分層分類思想時(shí)，需要擁有對(duì)不同子區(qū)特征進(jìn)行識(shí)別的能力以及豐富的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，并且研究者還需要選擇不同的波段和波段組合來(lái)對(duì)分類活動(dòng)進(jìn)行輔助。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)909.3.1

遙感圖像地物分類方法常用分類思想分區(qū)分解思想圖像分類中的分區(qū)分解思想要根據(jù)待處理中所包含的局部特征將一個(gè)整體圖像轉(zhuǎn)化為幾個(gè)局部圖像，再將局部圖像根據(jù)自身特點(diǎn)進(jìn)行分類。這種思想可以使得每一區(qū)域中的種類數(shù)目對(duì)整體圖像相比較有大幅減少。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)919.3.1

遙感圖像地物分類方法常用分類思想多分類器結(jié)合思想遙感圖像分類中，由于不同的分類方法精度是不同的。分類器結(jié)合的思想則是通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒▽⒉煌姆诸惼髦g進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而彌補(bǔ)單一分類器存在的精度缺陷，來(lái)得到更好的分類結(jié)果。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)929.3.1

遙感圖像地物分類方法常見(jiàn)分類后處理過(guò)濾處理可以很好的用于解決分類圖像結(jié)果中出現(xiàn)的孤島問(wèn)題一種方法。過(guò)濾處理主要使用斑點(diǎn)分組的方法來(lái)消除這些被“隔離”的分類像元。聚類處理運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算子，將臨近的類似分類區(qū)域聚類并進(jìn)行合并。而且聚類處理解決了低通濾波平滑圖像時(shí)類別信息被臨近類別的編碼干擾這一問(wèn)題。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)939.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)是指利用特定的算法從圖像中搜索并標(biāo)記出感興趣的目標(biāo)，包括建筑物、道路、飛機(jī)、艦船和車(chē)輛等。目標(biāo)檢測(cè)是光學(xué)遙感圖像分析的重要內(nèi)容，是城市規(guī)劃、土地利用、機(jī)場(chǎng)和港口監(jiān)測(cè)等應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)主要包括候選區(qū)域提取、特征學(xué)習(xí)、分類和后處理4個(gè)環(huán)節(jié)以及訓(xùn)練和測(cè)試2個(gè)階段。949.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)959.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)方法候選區(qū)域提取為訓(xùn)練和測(cè)試兩個(gè)階段所共用，其主要作用是從輸入圖像中提取可能的目標(biāo)區(qū)域，降低后續(xù)的特征學(xué)習(xí)和分類的工作量。特征學(xué)習(xí)的主要目的是訓(xùn)練特征學(xué)習(xí)器，提取目標(biāo)和背景特征，用于準(zhǔn)確區(qū)分目標(biāo)和背景。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)969.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)方法分類所做的工作是根據(jù)特征區(qū)分目標(biāo)和背景，當(dāng)目標(biāo)和背景被區(qū)分開(kāi)時(shí)，相當(dāng)于檢測(cè)出了目標(biāo)。在訓(xùn)練階段，利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)調(diào)整分類器的參數(shù)；在測(cè)試階段，訓(xùn)練好的分類器被用于區(qū)分目標(biāo)和背景。后處理環(huán)節(jié)有時(shí)包含在分類環(huán)節(jié)中，其主要作用是根據(jù)分類結(jié)果，將檢測(cè)到的目標(biāo)標(biāo)記在輸入圖像上。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)979.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)方法候選區(qū)域提取目前常用的候選區(qū)域提取方法可分為三類：基于視覺(jué)顯著性的方法、基于選擇性搜索的方法和基于閾值分割的方法。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)989.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)方法特征學(xué)習(xí)特征學(xué)習(xí)是目標(biāo)檢測(cè)的核心環(huán)節(jié)，特征的好壞直接決定了目標(biāo)檢測(cè)性能的優(yōu)劣。好的特征應(yīng)具有鑒別性，即能更好地區(qū)分目標(biāo)和背景，且應(yīng)具有平移不變、旋轉(zhuǎn)不變和尺度不變等魯棒特性。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)999.3.2

遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)方法目標(biāo)檢測(cè)方法分類和后處理分類的目的是將目標(biāo)和背景區(qū)分開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)。分類之前需要利用特征和標(biāo)簽數(shù)據(jù)訓(xùn)練分類器，建立目標(biāo)特征和目標(biāo)類別之間的關(guān)系光學(xué)遙感圖像目標(biāo)檢測(cè)中使用的分類方法主要有3種：支持向量機(jī)、回歸和自適應(yīng)增強(qiáng)。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1009.3.3

遙感圖像目標(biāo)識(shí)別方法遙感圖像目標(biāo)識(shí)別的基本任務(wù)是精確定位遙感圖像中的感興趣目標(biāo)，同時(shí)提取其狀態(tài)參數(shù)和屬性值。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)101MSTAR

public

dataset (a)

BMP2 (b)

BTR70 (c)T72BMP2裝甲運(yùn)輸車(chē)、BTR70裝甲運(yùn)輸車(chē)、T72主戰(zhàn)坦克9.3.3

遙感圖像目標(biāo)識(shí)別方法(a)(b)(c)9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1029.3.3

遙感圖像目標(biāo)識(shí)別方法遙感圖像目標(biāo)識(shí)別共有兩種方法：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型，表現(xiàn)為由下而上，先對(duì)圖像進(jìn)行普通的分割、標(biāo)記、特征提取等，之后對(duì)每個(gè)已標(biāo)記區(qū)域的特征向量和目標(biāo)模型進(jìn)行匹配。知識(shí)驅(qū)動(dòng)型，表現(xiàn)為由上而下，根據(jù)描述模型，對(duì)圖像的可能特征提出合理假設(shè)，然后根據(jù)假設(shè)進(jìn)行分割、標(biāo)記等。前者通常是結(jié)合分類技術(shù)來(lái)進(jìn)行，后者則是結(jié)合推理技術(shù)和先驗(yàn)知識(shí)來(lái)進(jìn)行。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1039.3.3

遙感圖像目標(biāo)識(shí)別方法基于分類技術(shù)的識(shí)別方法基于分類技術(shù)的遙感圖像識(shí)別，最常被用于識(shí)別點(diǎn)、提取區(qū)域以及識(shí)別結(jié)構(gòu)目標(biāo)中的結(jié)構(gòu)基元。此類方法多采用紋理、光譜、形狀等特征，通過(guò)提取出多種特征的臨近窗口，用來(lái)獲取在不同的尺度上的圖像信息。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1049.3.3

遙感圖像目標(biāo)識(shí)別方法基于知識(shí)的識(shí)別方法在遙感圖像目標(biāo)識(shí)別中對(duì)某些同類地物，如水體中的河流、水庫(kù)、湖泊和坑塘等，僅基于局部光譜、紋理等信息，很難對(duì)其做深度區(qū)分，因此此類地物“混合像元”的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，很難對(duì)他們做出精確地識(shí)別。要實(shí)現(xiàn)上述識(shí)別，要綜合利用到地物學(xué)、生物學(xué)、GIS信息等知識(shí)。根據(jù)遙感信息在識(shí)別過(guò)程中的應(yīng)用形式，又可以將其分為基于知識(shí)表示、推理和參數(shù)模型的方法。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1059.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法變化檢測(cè)是從同一場(chǎng)景、不同時(shí)期的遙感數(shù)據(jù)中定量分析和確定地表變化的特征與過(guò)程。遙感圖像的變化檢測(cè)專指利用多時(shí)相獲取的同一地表區(qū)域的遙感圖像來(lái)確定和分析地表變化，能提供地物的空間展布及其變化的定性與定量信息。變化檢測(cè)問(wèn)題可以分為以下幾種情況：有無(wú)變化、哪些地方有變化、感興趣的是哪些地方的變化、感興趣的變化區(qū)域是什么樣子。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法106(a) (b)Fig.ImagesrelatingtotheestuaryareaoftheYellowRiveracquiredbytheCanadianRadarSat-2satelliteSARsensor

(7666×7692).

黃河大橋Image

acquired

in

June

18th

2008.

六月ImageacquiredinJune19th

2009.9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法1079.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)9.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法108(a)

(b)(c)Fig.MultitemporalimagesrelatingtopartareasoftheYellow

River(1667×3601).theestuaryareaImageoftheYellowRiverinJune18th

2008.theestuaryareaImageoftheYellowRiverinJune19th

2009.Detection

result9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1099.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法變化檢測(cè)的主要方法算法的角度可將目前變化檢測(cè)的方法分為四類：基于簡(jiǎn)單代數(shù)運(yùn)算的變化檢測(cè)；基于圖像變換的變化檢測(cè)；基于圖像分類的變化檢測(cè)；基于特征描述的變化檢測(cè)。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1199.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法基于簡(jiǎn)單代數(shù)運(yùn)算的變化檢測(cè)圖像差值法，其基本原理是將不同時(shí)間獲取的兩幅影像進(jìn)行配準(zhǔn)，然后將圖像中對(duì)應(yīng)像元的灰度值相減，從而獲得一幅新的差異圖像以表示在所選兩個(gè)時(shí)間當(dāng)中目標(biāo)區(qū)所發(fā)生的變化。理論上，在得到的差值圖像上，差值為0或接近0的認(rèn)為是不變區(qū)域，不為0的認(rèn)為是變化區(qū)域。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1119.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法基于簡(jiǎn)單代數(shù)運(yùn)算的變化檢測(cè)圖像比值法是將不同時(shí)相的遙感影像對(duì)應(yīng)波段進(jìn)行逐像元相除。通過(guò)對(duì)不同時(shí)相影像做相對(duì)輻射校正，得到的比值圖像增強(qiáng)了變化信息，其中像元比值為1或者近似為1的認(rèn)為是未發(fā)生變化的區(qū)域，像元比值明顯高于或低于1的認(rèn)為是發(fā)生變化的區(qū)域。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)1129.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法基于圖像變換的變化檢測(cè)基于圖像變換的變化檢測(cè)方法主要包括主成分分析（PCA）、K-T變換和典型相關(guān)分析等。9.3

智能遙感數(shù)據(jù)處理技術(shù)113的比較可以區(qū)分出類別變化與否。9.3.4

遙感圖像變化檢測(cè)方法基于圖像分類的變化檢測(cè)基于圖像分類的變化檢測(cè)主要有分類后比較和多時(shí)相圖像同時(shí)分類兩種方法。分類后比較法原理是對(duì)兩個(gè)不同時(shí)相的影像進(jìn)行單獨(dú)分類，然后在己經(jīng)分類的區(qū)域中逐像素比較以確定變化信息的位置和類型。多時(shí)相圖像同時(shí)分類法是將兩個(gè)或多時(shí)相的遙感圖像數(shù)據(jù)放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中同時(shí)進(jìn)行分類。出現(xiàn)變化的類別，其數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)量如標(biāo)準(zhǔn)偏差等將很大，而未發(fā)生變