《遙感圖像處理與應用》課件

《遙感圖像處理與應用》歡迎來到《遙感圖像處理與應用》課程！我們將學習如何利用遙感技術，揭開地球表面的奧秘。從圖像處理到應用實踐，帶你領略遙感科技的魅力。課程目標和內容簡介11.掌握遙感圖像處理基本原理深入理解遙感圖像處理流程，從輻射校正到分類分析。22.學習常用遙感圖像處理方法了解圖像增強、特征提取、分類算法，以及目標檢測等技術。33.熟悉遙感應用實例探索遙感技術在土地利用、林業(yè)資源、環(huán)境監(jiān)測等領域的應用。44.掌握遙感數(shù)據(jù)獲取與處理流程學習如何獲取遙感數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)預處理、分析和可視化。遙感技術簡介定義與概念遙感是指利用傳感器，從遠處獲取目標信息的技術。它通過獲取和分析電磁波信號，以獲取地表信息的學科。應用領域遙感技術在多個領域發(fā)揮著重要作用，包括土地利用、環(huán)境監(jiān)測、農業(yè)監(jiān)測、災害監(jiān)測、城市規(guī)劃等。遙感成像原理1電磁輻射地球表面物體反射或發(fā)射電磁輻射。2傳感器接收遙感傳感器接收電磁輻射信號。3圖像生成傳感器將信號轉換成圖像數(shù)據(jù)。4圖像處理與分析對圖像數(shù)據(jù)進行處理和分析，提取目標信息。光譜特性與光譜分析光譜特性不同物體對不同波長的電磁輻射的反射或發(fā)射特性不同，形成光譜特征。光譜分析通過分析光譜特征，識別和區(qū)分不同物體，例如植被、水體、土壤等。輻射校正和大氣校正1輻射校正消除傳感器和大氣影響，使圖像數(shù)據(jù)更接近真實地表反射率。2大氣校正去除大氣層對電磁輻射信號的吸收和散射影響，提高圖像質量。幾何校正坐標系轉換將圖像數(shù)據(jù)從傳感器坐標系轉換為地理坐標系。幾何畸變校正消除傳感器和地球曲率引起的幾何畸變，提高圖像幾何精度。圖像增強技術對比度增強提高圖像的灰度級范圍，增強目標的可辨識度。銳化處理增強圖像邊緣和細節(jié)，提高圖像清晰度。顏色增強調整圖像顏色，使目標更突出，便于識別。特征提取與模式識別1特征提取從圖像中提取有意義的特征信息，例如形狀、紋理、顏色等。2模式識別根據(jù)提取的特征，識別圖像中的不同目標，例如植被、水體、建筑物等。監(jiān)督分類算法訓練樣本使用已知類別樣本訓練分類器，建立類別之間的關系。分類過程將待分類像素與訓練樣本進行比對，確定像素的類別。無監(jiān)督分類算法數(shù)據(jù)驅動算法根據(jù)圖像數(shù)據(jù)本身的特征，自動劃分類別。聚類分析將具有相似特征的像素聚集成不同的類別。分類精度評價總體精度正確分類的像素占所有像素的比例。Kappa系數(shù)衡量分類結果與隨機分類結果的差異。誤差矩陣分析不同類別之間的混淆情況，評估分類精度。遙感影像分割1圖像分割將圖像劃分為具有相同特征的區(qū)域。2目標識別根據(jù)分割結果，識別圖像中的目標。3應用領域土地利用、城市規(guī)劃、目標檢測等。目標檢測與識別影像fusion與合成影像融合將不同傳感器獲取的圖像數(shù)據(jù)進行融合，提高圖像信息量。影像合成將多個圖像數(shù)據(jù)合成新的圖像，例如彩色合成。時間序列分析時間序列數(shù)據(jù)獲取同一區(qū)域不同時期的圖像數(shù)據(jù)。變化檢測分析不同時期圖像數(shù)據(jù)的變化，例如土地利用變化、植被生長情況等。小波變換與紋理分析小波變換對圖像進行多尺度分析，提取圖像特征。紋理分析通過分析圖像紋理，識別不同目標。高光譜遙感技術高光譜圖像獲取數(shù)百個波段的圖像數(shù)據(jù)，包含豐富的光譜信息。物質識別通過光譜特征識別不同物質，例如礦物、植被類型等。應用領域農業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、地質勘探等。雷達遙感技術1雷達傳感器發(fā)射和接收微波信號，獲取地表信息。2穿透云層雷達信號可以穿透云層和雨雪，不受天氣影響。3應用領域地形測繪、災害監(jiān)測、海洋監(jiān)測等。遙感應用實例-土地利用土地利用分類識別耕地、林地、草地、水體等不同土地利用類型。土地利用變化監(jiān)測分析不同時期土地利用的變化情況，例如城市擴張、森林砍伐等。遙感應用實例-林業(yè)資源1森林覆蓋率計算森林覆蓋面積，評估森林資源狀況。2森林類型識別識別不同樹種，評估森林物種多樣性。3森林病蟲害監(jiān)測通過遙感影像識別病蟲害發(fā)生區(qū)域，及時采取防治措施。遙感應用實例-農業(yè)監(jiān)測作物長勢監(jiān)測評估作物生長狀況，及時發(fā)現(xiàn)病蟲害和干旱等問題。產量估算根據(jù)遙感影像預測作物產量，提高農業(yè)生產效率。灌溉用水管理監(jiān)測灌溉用水量，優(yōu)化灌溉用水管理。遙感應用實例-環(huán)境監(jiān)測水質監(jiān)測監(jiān)測水體污染情況，例如水體富營養(yǎng)化、重金屬污染等。大氣污染監(jiān)測監(jiān)測大氣污染物濃度，例如二氧化硫、氮氧化物等。遙感應用實例-城市規(guī)劃遙感應用實例-災害監(jiān)測洪水監(jiān)測監(jiān)測洪水淹沒范圍，評估洪水災害影響。地震災害監(jiān)測監(jiān)測地震震中位置，評估地震災害損失。森林火災監(jiān)測監(jiān)測森林火災發(fā)生地點和范圍，及時進行撲救。遙感數(shù)據(jù)獲取與處理流程1數(shù)據(jù)獲取獲取遙感數(shù)據(jù)，例如衛(wèi)星數(shù)據(jù)、航空影像等。2數(shù)據(jù)預處理進行輻射校正、大氣校正、幾何校正等。3數(shù)據(jù)分析進行圖像增強、特征提取、分類、目標檢測等。4結果可視化將分析結果可視化，例如地圖、圖表等。遙感數(shù)據(jù)處理軟件介紹ENVI功能強大，支持多種遙感數(shù)據(jù)格式。ErdasImagine界面友好，易于操作，適合初學者使用。QGIS開源軟件，免費使用，支持多種地理