遥感影像的特性ppt课件.ppt

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1、遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法内容提要：内容提要： 影像的分析解译是遥感应用的关键，本影像的分析解译是遥感应用的关键，本章内容包括解译原理，遥感资料的种类与特章内容包括解译原理，遥感资料的种类与特征，遥感影像的解译标志，遥感影像的目视征，遥感影像的解译标志，遥感影像的目视解译方法，遥感地图制图。解译方法，遥感地图制图。重点：重点： 遥感解译的原理，遥感影像的特性，解遥感解译的原理，遥感影像的特性，解译标志及其可变性理解，目视解译的原则、译标志及其可变性理解，目视解译的原则、程序，遥感地图制图工艺流程和地图设计。程序，遥感地图制图工艺流程和地图设

2、计。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 遥感信息处理：遥感信息处理：将接收到的原始遥感数将接收到的原始遥感数据加工制成可供观察和分析的可视图像和数据据加工制成可供观察和分析的可视图像和数据产品，这一过程称为遥感信息处理。产品，这一过程称为遥感信息处理。 遥感影像解译：遥感影像解译：根据影像的几何特征和根据影像的几何特征和物理性质，进行综合分析，从而揭示出物体或物理性质，进行综合分析，从而揭示出物体或现象的质量和数量特征，以及它们之间的相互现象的质量和数量特征，以及它们之间的相互关系，进而研究其发生发展过程和分布规律。关系，进而研究其

3、发生发展过程和分布规律。也就是说根据影像特征来识别它们所代表的物也就是说根据影像特征来识别它们所代表的物体或现象的性质。体或现象的性质。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 遥感理论基础：遥感理论基础：遥感是建立在不同目标遥感是建立在不同目标物的电磁波特征及其时空分布规律上的。遥感物的电磁波特征及其时空分布规律上的。遥感影像的成像过程是将地物的电磁辐射特性，用影像的成像过程是将地物的电磁辐射特性，用不同的成像方式形成各种影像，即不同的成像方式形成各种影像，即地物地物 影像影像物体通过它们的电磁波能量来产生影像。物体通过它们的电磁波能量

4、来产生影像。成像方式（几何属性）电磁波特性（物理属性物体性质物体性质电磁波能量电磁波能量影像特征影像特征遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译影像解译(Interpretation) (Interpretation) 原理：原理：根据各根据各专业要求，借助一定的技术手段和方法，对遥专业要求，借助一定的技术手段和方法，对遥感影像进行综合分析、比较、推理和判断，识感影像进行综合分析、比较、推理和判断，识别出所需要的地物或测算出某种数量指标的过别出所需要的地物或测算出某种数量指标的过程。程。 影像影像 地物地物原理是：原理是：形状大

5、小（几何性质）灰度或色调（物理性质影像特征影像特征电磁波谱电磁波谱物体性质物体性质遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译本质与条件影像解译本质与条件 具体说来，解译就是从影像特征具体说来，解译就是从影像特征地物地物的光谱特征、空间特征和时间特征，判断电磁的光谱特征、空间特征和时间特征，判断电磁波的性质和空间分布，进而确定地物的属性，波的性质和空间分布，进而确定地物的属性，也就是从影像特征识别地物。应具备的条件：也就是从影像特征识别地物。应具备的条件：遥感影像解译遥感影像解译区域地理特征区域地理特征与背景资料与背景资料遥感理论知

6、识遥感理论知识和分析解译技术和分析解译技术解译对象基础解译对象基础理论和专业知识理论和专业知识遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译的内容影像解译的内容 影像解译内容包括：图像识别、图像影像解译内容包括：图像识别、图像量测、图像分析量测、图像分析 图像识别图像识别：实质是分类，即根据遥感影像实质是分类，即根据遥感影像的光谱特征、空间特征、时相特征，按照解的光谱特征、空间特征、时相特征，按照解译者的认识程度，逐步进行目标的探测、识译者的认识程度，逐步进行目标的探测、识别和鉴定的过程。别和鉴定的过程。 遥遥 感感 原原 理理 与与

7、 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译的内容影像解译的内容图像量测图像量测：在已知影像比例尺的基础上，应：在已知影像比例尺的基础上，应用图像的几何关系，测量和计算目标物的大小、用图像的几何关系，测量和计算目标物的大小、长度、相对高度等，以获得精确的距离、高度、长度、相对高度等，以获得精确的距离、高度、面积、体积、形状、位置等信息。面积、体积、形状、位置等信息。 借助于光度学的知识和特殊设备，通过借助于光度学的知识和特殊设备，通过测定图像的色调测定图像的色调(密度密度)估算目标物的光谱亮估算目标物的光谱亮度度辐射强度辐射强度属性数量特征。属性数量特征。遥遥

8、 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译的内容影像解译的内容图像分析图像分析：通过综合、分析、归纳，从目标：通过综合、分析、归纳，从目标物的相互联系中定性、定量地提取和分析各种物的相互联系中定性、定量地提取和分析各种专题特征信息。专题特征信息。 特定地物及状态的提取特定地物及状态的提取 指标提取指标提取 物理量的提取物理量的提取 变化检测变化检测遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译的复杂性影像解译的复杂性 1 1）遥感影像所显示的是某一区域特定地）遥感影像所显示的

9、是某一区域特定地理环境的综合体，提供的是一种综合信息。理环境的综合体，提供的是一种综合信息。 2 2）遥感数据所对应的地理环境是一个复）遥感数据所对应的地理环境是一个复杂的、多要素的、多层次的、具动态结构和明杂的、多要素的、多层次的、具动态结构和明显地域差异的开放巨系统。在时间和空间上不显地域差异的开放巨系统。在时间和空间上不断变化，因而遥感信息中的各要素是相互关断变化，因而遥感信息中的各要素是相互关联、复杂变化的。联、复杂变化的。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 影像解译的复杂性影像解译的复杂性 a a）地物波谱特征复杂，受多种

10、因素控制，）地物波谱特征复杂，受多种因素控制，本身也因时因地变化。本身也因时因地变化。 b b）自然界存在着大量）自然界存在着大量“同物异谱同物异谱”与与“异物同谱异物同谱”现象。现象。 c c）地物的时空属性和地学规律错综复杂，）地物的时空属性和地学规律错综复杂，各要素、各类别之间的关系多种多样。各要素、各类别之间的关系多种多样。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 解译类型解译类型根据解译信息的特征分为：定性解译和定量根据解译信息的特征分为：定性解译和定量解译；解译；根据解译的技术和方法分为：目视解译和计根据解译的技术和方法分为

11、：目视解译和计算机解译；算机解译；根据解译内容分为：根据解译内容分为： 一般解译和专题解译。一般解译和专题解译。 其中最基本的解译方法是目视解译。其中最基本的解译方法是目视解译。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 解译类型目视解译解译类型目视解译 目视解译就是借助简单的仪器设备，直接目视解译就是借助简单的仪器设备，直接由眼睛来识别影像特性，从而提取有用信息。由眼睛来识别影像特性，从而提取有用信息。 解译条件：具有解译对象的基础理论和专解译条件：具有解译对象的基础理论和专业知识，掌握遥感技术的基本原理和方法，要业知识，掌握遥感技术的基

12、本原理和方法，要有一定的实际工作经验和地面实况资料。有一定的实际工作经验和地面实况资料。 解译质量：解译人员、研究目标、遥感影解译质量：解译人员、研究目标、遥感影像三个因素的统一程度。像三个因素的统一程度。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 解译类型目视解译解译类型目视解译 优点优点：充分应用专业知识、区域资料、：充分应用专业知识、区域资料、遥感技术和工作经验，根据影像特征，以及地遥感技术和工作经验，根据影像特征，以及地物的空间组合规律，通过地物间相互关系分析物的空间组合规律，通过地物间相互关系分析比较、逻辑推理、综合判断来识别目

13、标。比较、逻辑推理、综合判断来识别目标。 缺点缺点：解译速度慢、定量精度受到限制：解译速度慢、定量精度受到限制，且往往带有解译者的主观随意性。，且往往带有解译者的主观随意性。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 解译类型计算机解译解译类型计算机解译 利用电子计算机对遥感影像数据进行利用电子计算机对遥感影像数据进行分析处理，提取有用信息，进行自动识别分析处理，提取有用信息，进行自动识别和分类。该技术既快速准确，又能直接得和分类。该技术既快速准确，又能直接得到解译结果，是遥感分析解译的发展方向到解译结果，是遥感分析解译的发展方向。 遥遥

14、 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.1 10.1 遥感影像的解译原理遥感影像的解译原理 解译类型计算机解译解译类型计算机解译 优点优点：利用地物的光谱特征，以数据的：利用地物的光谱特征，以数据的统计特征值为依据，进行类型自动识别、划分统计特征值为依据，进行类型自动识别、划分和指标计算。和指标计算。 缺点缺点：不能利用遥感信息所包含的地学：不能利用遥感信息所包含的地学内涵，难以进行有效的综合分析，且对地物空内涵，难以进行有效的综合分析，且对地物空间特征的利用不够。间特征的利用不够。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料遥感资料:影像资

15、料影像资料和和非影像资料非影像资料 遥感影像资料遥感影像资料:各种传感器所获得的以各种传感器所获得的以影像影像形式记录形式记录下的下的遥感资料遥感资料，包括黑白正、负透明，包括黑白正、负透明片和彩色透明片，黑白和彩色像片等。片和彩色透明片，黑白和彩色像片等。 非影像资料非影像资料: 以以数字或图表形式数字或图表形式表现、记录表现、记录的遥感资料，也叫的遥感资料，也叫数据资料数据资料。例如扫描仪记录。例如扫描仪记录的数据磁带、地物光谱测试数据等，其中反映的数据磁带、地物光谱测试数据等，其中反映影像信息的是影像信息的是数字图像数字图像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥

16、感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类 遥感影像遥感影像和和数字图像数字图像的差异：的差异：遥感影像直观逼真，便于目视定性解译，是最遥感影像直观逼真，便于目视定性解译，是最常用的遥感资料。常用的遥感资料。数字图像精确，便于电子计算机定量运算和识数字图像精确，便于电子计算机定量运算和识别，可大大提高解译速度及精度，但需要一定的别，可大大提高解译速度及精度，但需要一定的条件才能应用。条件才能应用。影像可以通过模数转换影像可以通过模数转换(A/D)变成数字图像，变成数字图像，数字图像也可以通过数模转换数字图像也可以通过数模转换(D/A)变成模拟遥变成模拟遥感影像。感影像。遥遥 感感 原

17、原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感影像遥感影像 凡是只记录各种地物的电磁波振幅大小的胶凡是只记录各种地物的电磁波振幅大小的胶片片(或像片或像片)，都称为遥感影像。包括：，都称为遥感影像。包括：常规摄影常规摄影成像成像的可见光黑白像片和彩色像片，的可见光黑白像片和彩色像片，非常规摄影非常规摄影成像成像的紫外摄影像片、红外摄影像片和多波段摄的紫外摄影像片、红外摄影像片和多波段摄影像片；影像片；非摄影图像资料非摄影图像资料如用各种类型扫描仪成如用各种类型扫描仪成像的扫描影像；数字图像回放制作的像的扫描影像；数字图像回放制作的数字影

18、像数字影像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感影像遥感影像扫描影像（扫描影像（ImageryImagery） 摄影像片是指各种摄影仪对地物拍摄，直接摄影像片是指各种摄影仪对地物拍摄，直接在感光胶片上记录的影像。包括可见光、近红外、在感光胶片上记录的影像。包括可见光、近红外、多波段黑白像片，真彩色片和假彩色像片。多波段黑白像片，真彩色片和假彩色像片。 摄影像片物点与像点是点点对应、连续记录摄影像片物点与像点是点点对应、连续记录的像平面，记录在胶片上的像点的光强分布是连的像平面，记录在胶片上的像点的光强分布是连续的

19、二维函数。续的二维函数。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感影像遥感影像摄影像片（摄影像片（PhotographPhotograph） 扫描影像是指各种扫描仪所获取的影像，即扫描影像是指各种扫描仪所获取的影像，即经过光电转换将光像、热像、微波像转换为光点，经过光电转换将光像、热像、微波像转换为光点，并在胶片上扫描而形成的影像。包括热红外扫描并在胶片上扫描而形成的影像。包括热红外扫描影像、微波扫描影像、多波段黑白扫描影像、假影像、微波扫描影像、多波段黑白扫描影像、假彩色扫描影像等。彩色扫描影像等。 扫描影像在空间上

20、是离散的，灰度的变化是扫描影像在空间上是离散的，灰度的变化是连续的。连续的。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感影像遥感影像数字化影像数字化影像 从遥感数据回放出来的影像，每一个数据对从遥感数据回放出来的影像，每一个数据对应一个像元，因此，在像平面（应一个像元，因此，在像平面（s、p）内，影像）内，影像在空间上是离散的，其灰度也是有限个离散等级。在空间上是离散的，其灰度也是有限个离散等级。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感影像遥感

21、影像波带片波带片 波带片是既记录电磁波的振幅又记录电磁波波带片是既记录电磁波的振幅又记录电磁波的位相的感光胶片，合成孔径雷达记录的图像就的位相的感光胶片，合成孔径雷达记录的图像就是波带片。波带片不能直接看到地物的影像，需是波带片。波带片不能直接看到地物的影像，需经过激光再现，才能获得高分辨率的二维遥感模经过激光再现，才能获得高分辨率的二维遥感模拟影像。拟影像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感数据遥感数据 凡是不直接在胶片上光学成像的传感器系统，凡是不直接在胶片上光学成像的传感器系统，当它的探测系统输出视频电压

22、信号时，都可以记当它的探测系统输出视频电压信号时，都可以记录在存储介质上，即使已经在胶片上的光学影像，录在存储介质上，即使已经在胶片上的光学影像，也可以将它模拟化或数字化，再记录到存储介质也可以将它模拟化或数字化，再记录到存储介质上去。信号记录有两种：一种是模拟信号记录，上去。信号记录有两种：一种是模拟信号记录，一种是数字信息记录。一种是数字信息记录。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感数据遥感数据模拟信号记录模拟信号记录 各种扫描传感器探测元件输出的表征电磁辐各种扫描传感器探测元件输出的表征电磁辐射信息的电压信

23、号，直接记录到存储介质上，形射信息的电压信号，直接记录到存储介质上，形成模拟信号。每一条扫描线对应一条电压信号曲成模拟信号。每一条扫描线对应一条电压信号曲线。回放时，模拟信号复原为电压曲线。经电光线。回放时，模拟信号复原为电压曲线。经电光转化，聚焦扫描成像。转化，聚焦扫描成像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感数据遥感数据数字图像数字图像 探测系统输出的电压信号，经过模数转换器探测系统输出的电压信号，经过模数转换器(A/D)，对电压曲线分段读数，然后把这些数据，对电压曲线分段读数，然后把这些数据记录在存储介质上

24、，即成为数字图像。回放时，记录在存储介质上，即成为数字图像。回放时，数字图像经过数模转换数字图像经过数模转换(D/A)，将离散的数据连，将离散的数据连接成电压曲线，再经电光转化，聚焦扫描成像。接成电压曲线，再经电光转化，聚焦扫描成像。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类遥感数据遥感数据数字图像数字图像 数字图像与影像资料相比，有许多优点：能数字图像与影像资料相比，有许多优点：能直接进入电子计算机进行各种数据处理，实现自直接进入电子计算机进行各种数据处理，实现自动分类、识别和制图。它的缺点是不能直观看到动分类、识别和

25、制图。它的缺点是不能直观看到影像，需要一定设备经过数模转换后才可再现为影像，需要一定设备经过数模转换后才可再现为影像资料。影像资料。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 无论是光学模拟产生的影像还是存储介质回无论是光学模拟产生的影像还是存储介质回放的数字化影像，都记录了地物的反射或发射的放的数字化影像，都记录了地物的反射或发射的电磁辐射信息，即记录地物的电磁辐射的强度和电磁辐射信息，即记录地物的电磁辐射的强度和分布。我们用一个二维函数分布。我们用一个二维函数f(x,y)表示在像面坐

26、标表示在像面坐标(x,y)处光强度处光强度(亮度亮度)，函数，函数f(x,y)通常被定义在一通常被定义在一个矩形范围内，称为一幅图像。个矩形范围内，称为一幅图像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 影像上的黑白色调通常用灰度影像上的黑白色调通常用灰度g（gray）表）表示示, 每一个单元的灰度每一个单元的灰度g是地物三维空间坐标是地物三维空间坐标(X，Y，Z)、电磁波波段、电磁波波段()和成像时间和成像时间(t)的函数，即的函数，即 g=f(X，Y，Z，t) 某一特定时间，若干波

27、段上获得的图像集合，某一特定时间，若干波段上获得的图像集合，称为称为多光谱图像多光谱图像；而在一个特定波段上，不同时；而在一个特定波段上，不同时间获取的图像集合，称为间获取的图像集合，称为多时域图像多时域图像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 一幅遥感影像实际上是各种不同的灰阶在二一幅遥感影像实际上是各种不同的灰阶在二维平面上的分布，所谓灰阶即灰度的等级。原则维平面上的分布，所谓灰阶即灰度的等级。原则上灰度可以分成无数等级，实际应用中常分为有上灰度可以分成无数等级，实际应用中常

28、分为有限个灰阶。影像上的灰度与介质上的数据是一一限个灰阶。影像上的灰度与介质上的数据是一一对应的。对应的。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 1)辐射量与灰度辐射量与灰度 遥感影像上的灰度是模拟地物的辐射量模型，遥感影像上的灰度是模拟地物的辐射量模型，表表12为部分地物的反射率，其取值介于，为部分地物的反射率，其取值介于，该反射率被记录在影像上就是灰度，也就是说灰该反射率被记录在影像上就是灰度，也就是说灰度值是介于之间的数值。若为黑色，度值是介于之间的数值。若为黑色，为白色，则介

29、于之间的灰度是连续的，且为白色，则介于之间的灰度是连续的，且可取任意多个等级。可取任意多个等级。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 地物的反射率地物的反射率地物 MSS4:0.50.6m MSS5:0.60.7m MSS6:0.70.8m MSS7:0.81.1m 雪 0.89 0.92 0.90 0.85 湿沙土 0.10 0.13 0.11 0.18 干粘土 0.08 0.10 0.35 0.50 凝灰岩 0.48 0.49 0.50 0.53 柳树 0.40 0.34 0.

30、48 0.51 深水 0.08 0.06 0.04 0.02 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 2)灰阶与数字灰阶与数字 灰度的等级一般划分为灰度的等级一般划分为2n，要将地物反射率，要将地物反射率或发射率转换成灰阶，就要进行适当的数字变换。或发射率转换成灰阶，就要进行适当的数字变换。 以以TM为例，令反射率最大值等于为例，令反射率最大值等于255，最小，最小值为值为0，再用内插法将其余反射率灰阶化，便得，再用内插法将其余反射率灰阶化，便得到记录到介质上去的数字。到记录到介质上

31、去的数字。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感资料的种类遥感资料的种类影像灰度与介质数据影像灰度与介质数据 影像的灰度数值影像的灰度数值 地物 MSS4:0.50.6m MSS5:0.60.7m MSS6:0.70.8m MSS7:0.81.1m 雪 246 255 249 235 湿沙土 23 31 25 45 干粘土 17 23 93 136 凝灰岩 130 133 136 144 柳树 108 91 130 139 深水 17 11 6 0 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像

32、的特征遥感影像的特征分辨率分辨率 影像的分辨率是指组成影像的最小单元影像的分辨率是指组成影像的最小单元像像元的大小和像元的灰阶可以区分的最小差异。像元的大小和像元的灰阶可以区分的最小差异。像元的大小称为影像的几何分辨率，像元可取的最元的大小称为影像的几何分辨率，像元可取的最小灰度差小灰度差称为影像的灰度（辐射）分辨称为影像的灰度（辐射）分辨率。率。 现在又提出了光谱分辨率、时间分辨率，还现在又提出了光谱分辨率、时间分辨率，还有温度分辨率。有温度分辨率。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 1）几何分辨率几何分辨率 几

33、何分辨率包括空间分辨率，影像分辨率和几何分辨率包括空间分辨率，影像分辨率和地面分辨率三种。地面分辨率三种。 空间分辨率空间分辨率是指传感器收集系统的最小鉴别是指传感器收集系统的最小鉴别角角(角分辨率角分辨率)或瞬时视场角或瞬时视场角o 影像分辨率影像分辨率是指影像上像元的大小或影像上是指影像上像元的大小或影像上每毫米长度内所能分辨出的线条数，它由空间分每毫米长度内所能分辨出的线条数，它由空间分辨率和胶片分辨率决定。辨率和胶片分辨率决定。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 1）几何分辨率几何分辨率 地面分辨率地面分辨

34、率是指影像上能被分辨出的地面线是指影像上能被分辨出的地面线度或面积，也即像元所应对的地面线度，所以它度或面积，也即像元所应对的地面线度，所以它由像元大小和影像比例尺所决定。像元越小，比由像元大小和影像比例尺所决定。像元越小，比例尺越大，地面分辨率愈高。对一定的遥感影像，例尺越大，地面分辨率愈高。对一定的遥感影像，地面分辨率是一定值，不随影像的缩放变化，但地面分辨率是一定值，不随影像的缩放变化，但影像分辨率则发生变化。影像分辨率则发生变化。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 1）几何分辨率几何分辨率 人眼分辨率人眼分

35、辨率：人眼能分辨影像上单位长度内：人眼能分辨影像上单位长度内的线条数的能力称为人眼分辨率，与影像和地面的线条数的能力称为人眼分辨率，与影像和地面分辨率不同，人眼有时能分辨出像元，有时则不分辨率不同，人眼有时能分辨出像元，有时则不行，要视像元大小而定。随着影像的缩放，像元行，要视像元大小而定。随着影像的缩放，像元大小也跟着缩放，即影像分辨率发生变化，但地大小也跟着缩放，即影像分辨率发生变化，但地面分辨率不变，信息量不能增加。面分辨率不变，信息量不能增加。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 1）几何分辨率几何分辨率 以

36、以Landsat的的Mss为例，说明影像分辨率、地为例，说明影像分辨率、地面分辨率与人眼分辨率之间的关系。面分辨率与人眼分辨率之间的关系。像幅（mm2） 比例尺 人眼分辨率线对毫米 每幅能分辨的像元数 影像分辨率750万幅像元数 像元点大小S,P(m) 地面分辨率 m2 5555 185185 370370 740740 1336万 1100万 150万 125万 2752757.5万 92592585万 18501850342万 370037001369万 1723 5779 114158 228316 5579 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资

37、料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 1）几何分辨率几何分辨率几何特征几何特征 遥感图像与所表示的地表景观特征之间有特遥感图像与所表示的地表景观特征之间有特定的几何关系。这种几何关系是由传感器的成像定的几何关系。这种几何关系是由传感器的成像方式、特定的观测条件、地形起伏和其他因素决方式、特定的观测条件、地形起伏和其他因素决定的。定的。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法 遥感影像的特征遥感影像的特征 几何特征几何特征 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法 遥感影像的特征遥感影像的特征 几何特征几何特征 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法 遥感影像的特征遥感影像的特征 几何特征几何

38、特征 不同成像方式影像变形遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 2) 灰度分辨率灰度分辨率 灰度分辨率的指是影像上能够区分开的电磁灰度分辨率的指是影像上能够区分开的电磁辐射的最小差异。不同传感器获得的影像灰度各辐射的最小差异。不同传感器获得的影像灰度各不相同，摄影成像的灰度是连续的，分辨率的高不相同，摄影成像的灰度是连续的，分辨率的高低取决于感光胶片的性能；扫描成像的灰度则受低取决于感光胶片的性能；扫描成像的灰度则受探测器灵敏度的制约，取决于量化等级，一般量探测器灵敏度的制约，取决于量化等级，一般量化为化为2的的n次

39、方。次方。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 2) 灰度分辨率灰度分辨率 灰度分辨率的本质在光场范围内反映了地物灰度分辨率的本质在光场范围内反映了地物对光的反射率不同，在热场范围内反映了地物亮对光的反射率不同，在热场范围内反映了地物亮度温度的差异，在微波场范围内则反映了各地物度温度的差异，在微波场范围内则反映了各地物的介电常数等等。的介电常数等等。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 3) 光谱分辨率光谱分辨率 光谱分辨率是指成像的波段

40、数、波长间隔和光谱分辨率是指成像的波段数、波长间隔和波谱范围。波段分的愈多，间隔愈小，波谱范围波谱范围。波段分的愈多，间隔愈小，波谱范围愈大，光谱分辨率愈高。例如，愈大，光谱分辨率愈高。例如，TM传感器的波传感器的波段数为段数为7，波段宽度为，波段宽度为602100nm，波谱范围，波谱范围450-12500nm；而成像光谱仪的波段数几百个波段，；而成像光谱仪的波段数几百个波段，波段宽度波段宽度510nm，波长范围可见光热红外。，波长范围可见光热红外。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 4) 时间分辨率时间分辨率

41、时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时时间分辨率指对同一地点进行遥感采样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。以间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。以卫星遥感来说，静止气象卫星卫星遥感来说，静止气象卫星(地球同步气象卫星地球同步气象卫星)的时间分辨率为的时间分辨率为1次次0.5h；太阳同步气象卫星的；太阳同步气象卫星的时间分辨率为时间分辨率为2次次d；Landsat5为为1次次16d。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征 5) 温度分辨率温度分辨率 温度分辨率指热红外传感器分辨地表热辐射温度分辨率指热红外传

42、感器分辨地表热辐射(温度温度)最小差异的能力，它与探测器的响应率和最小差异的能力，它与探测器的响应率和传感器系统内的噪声有直接关系，一般为等效噪传感器系统内的噪声有直接关系，一般为等效噪声温度的声温度的26倍。倍。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 遥感影像的特征遥感影像的特征几何分辨率与灰度分辨率的关系几何分辨率与灰度分辨率的关系 一定的传感器，要提高几何分辨率就要缩小一定的传感器，要提高几何分辨率就要缩小瞬时的地面视场，探测元件所接收到的辐射功率瞬时的地面视场，探测元件所接收到的辐射功率也就随之减少，接收到的辐射率小，影像上的灰也就随之减

43、少，接收到的辐射率小，影像上的灰度等级就不可能多，即灰度分辨率就要降低；同度等级就不可能多，即灰度分辨率就要降低；同理，要提高灰度分辨率，就要降低几何分辨率。理，要提高灰度分辨率，就要降低几何分辨率。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 数字图像的性质与特点数字图像的性质与特点遥感数字图像遥感数字图像 遥感数字图像是以数字形式表示的遥感影像。遥感数字图像是以数字形式表示的遥感影像。遥感数字图像最基本的单位是像元。像元是成像遥感数字图像最基本的单位是像元。像元是成像过程的采样点，也是计算机图像处理的最小单元。过程的采样点，也是计算机图像处理的最小单

44、元。像元具有空间特征和属性特征，像元的空间特征像元具有空间特征和属性特征，像元的空间特征反映地理位置信息，并表征一定的面积；像元的反映地理位置信息，并表征一定的面积；像元的属性特征采用灰度值来表达，其数值由地物的电属性特征采用灰度值来表达，其数值由地物的电磁辐射强度决定。磁辐射强度决定。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 数字图像的性质与特点数字图像的性质与特点遥感数字图像遥感数字图像 一个像元内只包含一种地物的像元称为正像一个像元内只包含一种地物的像元称为正像元，如水体，它的灰度值代表了水体的光谱特征。元，如水体，它的灰度值代表了水体的光谱特

45、征。像元内包括两种或两种以上地物的称为混合像元，像元内包括两种或两种以上地物的称为混合像元，如出苗不久的麦田，它的一个像元灰度值内包含如出苗不久的麦田，它的一个像元灰度值内包含麦苗和土壤的光谱特征。麦苗和土壤的光谱特征。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 数字图像的性质与特点数字图像的性质与特点遥感数字图像遥感数字图像 1）便于计算机处理与分析）便于计算机处理与分析 2）图像信息损失低）图像信息损失低 3）抽象性强）抽象性强遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 数字图像的性质与特点数字图像的性质与

46、特点遥感数字图像的表示方法遥感数字图像的表示方法 遥感数字图像以遥感数字图像以二维数组二维数组来表示。在数组中，来表示。在数组中，每个元素代表一个像元，像元的坐标位置隐含，每个元素代表一个像元，像元的坐标位置隐含，由这个元素在数组中的行列位置决定。元素的值由这个元素在数组中的行列位置决定。元素的值表示传感器探测到像元对应面积上的目标地物的表示传感器探测到像元对应面积上的目标地物的电磁辐射强度。一幅电磁辐射强度。一幅(单波段单波段)遥感数字图像可表遥感数字图像可表示如下：示如下： Ff(xi，yj) i1,2,m jl,2,n式中，式中，i代表行号；代表行号； j代表列号；代表列号；遥遥 感感

47、原原 理理 与与 方方 法法10.2 10.2 遥感资料概述遥感资料概述 数字图像的性质与特点数字图像的性质与特点遥感数字图像的表示方法遥感数字图像的表示方法 遥感数字图像按波段数量和属性特征，可分遥感数字图像按波段数量和属性特征，可分以下几种类型：二值数字图像、单波段数字图像、以下几种类型：二值数字图像、单波段数字图像、彩色数字图像、多波段数字图像。对于多波段数彩色数字图像、多波段数字图像。对于多波段数字图像常用的数据格式有：字图像常用的数据格式有：BSQ(Band sequential)、BIP(Band interleaved by Pixel)、BIL(Band interleaved

48、 by line)。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.3 10.3 遥感影像的解译标志遥感影像的解译标志 解译标志的定义解译标志的定义 所谓遥感影像的解译标志是指那些所谓遥感影像的解译标志是指那些能够用能够用来区分目标物的影像特征来区分目标物的影像特征，它又可分为，它又可分为直接解直接解译标志译标志和和间接解译标志间接解译标志两类。两类。 直接解译标志直接解译标志 根据地物或现象本身反映的信息特性可以根据地物或现象本身反映的信息特性可以解译目标物的影像特征，也即能够直接反映物解译目标物的影像特征，也即能够直接反映物体或现象的那些影像特征称为直接解译标态。体或现象的那些影像特征称为

49、直接解译标态。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.3 10.3 遥感影像的解译标志遥感影像的解译标志 间接解译标志间接解译标志 通过与之有联系的其它地物在影像上反映通过与之有联系的其它地物在影像上反映出来的影像特征，也即与地物属性有内在联系出来的影像特征，也即与地物属性有内在联系的、通过相关分析能间接推断某一事物或现象的、通过相关分析能间接推断某一事物或现象的存在和属性的影像特征，这些地物和特征就的存在和属性的影像特征，这些地物和特征就称为间接解译标志。称为间接解译标志。 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.3 10.3 遥感影像的解译标志遥感影像的解译标志 直接解译标志直

50、接解译标志 直接解译标志包括色调、形状、大小、阴影、直接解译标志包括色调、形状、大小、阴影、结构和图型，下面主要以可见光航空摄影像片为结构和图型，下面主要以可见光航空摄影像片为例，介绍解译标志。例，介绍解译标志。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法10.3 10.3 遥感影像的解译标志遥感影像的解译标志 直接解译标志直接解译标志 色调色调 色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录，在黑白影像上表现为灰度，在彩色影像上表录，在黑白影像上表现为灰度，在彩色影像上表现为颜色，它是一切解译标志的基础。现为颜色，它是一切解译标志的基础。 灰阶灰阶 黑白影像上根据