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1、第5章 遥感图像的目视判读第1页，共81页，编辑于2022年，星期二信息提取的原理和方法信息提取的原理和方法遥感图像中目标地物的特征是地物电磁波的辐射差异在遥感影遥感图像中目标地物的特征是地物电磁波的辐射差异在遥感影像上的反映。像上的反映。依据遥感图像上的地物特征，识别地物类型、性质、空间位依据遥感图像上的地物特征，识别地物类型、性质、空间位置、形状、大小等属性的过程叫信息提取。置、形状、大小等属性的过程叫信息提取。信息提取的方法有：信息提取的方法有：v目视判读法：目前常用的方法。目视判读法：目前常用的方法。v计算机分类法：有监督分类、非监督分类、模式识计算机分类法：有监督分类、非监督分类、模
2、式识别、神经网络分类、分形分类、模糊分类、人工智别、神经网络分类、分形分类、模糊分类、人工智能等数据挖掘技术方法。能等数据挖掘技术方法。第2页，共81页，编辑于2022年，星期二目视判读的标志目视判读的标志 色调色调/色彩：色彩：判读前通过反差调整和彩色增强后，成为目判读前通过反差调整和彩色增强后，成为目视判读的重要标志。视判读的重要标志。形状：形状：是目视判读最直观的标志。是目视判读最直观的标志。大小：大小：根据地物间的相对大小，区分地物。根据地物间的相对大小，区分地物。阴影：阴影：可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息。可判读地物的高度，但也遮挡部分地物信息。组合图案：组合图案：当地物较小
3、时，在影像上表现为纹理，即某当地物较小时，在影像上表现为纹理，即某种地物类型有规律的重复出现。如农田、森林。种地物类型有规律的重复出现。如农田、森林。第3页，共81页，编辑于2022年，星期二第4页，共81页，编辑于2022年，星期二第5页，共81页，编辑于2022年，星期二第6页，共81页，编辑于2022年，星期二第7页，共81页，编辑于2022年，星期二第8页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测 一、立体观察的原理一、立体观察的原理用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察，获得地物用光学仪器或肉眼对一定重叠率的像对进行观察，获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的
4、立体观察，它的原理是根据和地形的光学立体模型，称为像片的立体观察，它的原理是根据人对物体的双眼观察。人对物体的双眼观察。1、人眼的构造、人眼的构造人眼好像一只完善的、人眼好像一只完善的、能自动调节焦距能自动调节焦距、光圈的摄影机。、光圈的摄影机。从光学角度看，分从光学角度看，分水晶体水晶体和和网膜网膜两大部分。两大部分。正常视力的正常视力的明视距离明视距离（能看清物体的细节，而眼又不感到疲（能看清物体的细节，而眼又不感到疲劳，此时水晶体的焦距为劳，此时水晶体的焦距为22.79mm，相应的物距为，相应的物距为250mm）。）。眼的眼的分辨率分辨率：能够辨认最小物体的能力，通常用人眼清楚观：能够辨
5、认最小物体的能力，通常用人眼清楚观察到区分最小物体之间的距离对眼睛张开的角度来表示。察到区分最小物体之间的距离对眼睛张开的角度来表示。眼的视力受许多条件影响（眼的视力受许多条件影响（光照光照、形状形状）第9页，共81页，编辑于2022年，星期二2 遥感图像目视解译基础第10页，共81页，编辑于2022年，星期二水晶体四周有韧带起伸缩作用，改变其曲率，调焦瞳孔好似光圈，能自动调节光量网膜相当于底片，能感光产生视觉黄斑中有直径为0.4mm的网膜窝，是网膜中感光最强的部分视轴，当人们注视某物体时，它能自动转向该点第11页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测2、单眼观察、单眼观
6、察缺点：只有一个眼睛的视轴指向所观察的物体，不易缺点：只有一个眼睛的视轴指向所观察的物体，不易分辨物体的远近（分辨物体的远近（景深景深）。）。单眼观察第12页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测3、双眼观察、双眼观察优点：可以容易地判定物体的远近，这种现象也叫天优点：可以容易地判定物体的远近，这种现象也叫天然立体观察。然立体观察。（1）视差角（交会角）：地物点越远，交）视差角（交会角）：地物点越远，交互角越小。互角越小。（2）视差角计算公式：）视差角计算公式：b眼基线眼基线 D地物点至眼睛的距离地物点至眼睛的距离 明视距离的交会角为明视距离的交会角为15度。度。（3）生
7、理视差：地物点的空间位置不同，）生理视差：地物点的空间位置不同，在两眼视网膜上的像点分布状况就不同，在两眼视网膜上的像点分布状况就不同，这是产生立体感觉的根本原因。这是产生立体感觉的根本原因。双眼观察双眼观察第13页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测3、双眼观察、双眼观察（4 4）双影的产生：当视轴向旁）双影的产生：当视轴向旁侧斜视时，被观测的物点至两眼侧斜视时，被观测的物点至两眼的距离不等，因而在视网膜上产的距离不等，因而在视网膜上产生的物像比例尺就有差别。当视生的物像比例尺就有差别。当视轴偏斜轴偏斜4545，所观测的物体在明，所观测的物体在明视距离处，比例尺之差约
8、为视距离处，比例尺之差约为13.5%13.5%。（5 5）所观察的物点，在两眼物像）所观察的物点，在两眼物像不位于一个视平面上，也会产生不位于一个视平面上，也会产生双影。双影。（6 6）正常人眼在天然立体观察）正常人眼在天然立体观察中，一般不会产生双影。但像片中，一般不会产生双影。但像片立体观察中，条件不满足时则会。立体观察中，条件不满足时则会。视轴向旁边倾斜时，两眼网膜视轴向旁边倾斜时，两眼网膜上成像比例尺不一致上成像比例尺不一致第14页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测二、像对的立体观察条件二、像对的立体观察条件像对立体观察：指用双眼对相邻两摄影站对同一地区摄取的
9、两张像对立体观察：指用双眼对相邻两摄影站对同一地区摄取的两张像片进行观察，而生成的空间光学立体模型的观察过程。像片进行观察，而生成的空间光学立体模型的观察过程。原理过程：原理过程：（1 1）安置两个焦距相等的摄影机，）安置两个焦距相等的摄影机，两镜头中心的距离约为眼基线，两镜头中心的距离约为眼基线，两摄影机光轴平行；两摄影机光轴平行；（2 2）摄取两张像片；）摄取两张像片；（3 3）两眼分别在）两眼分别在S S1 1S S2 2位置观看像位置观看像片，就构成了立体模型。片，就构成了立体模型。像对立体观察第15页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测二、像对的立体观察条件二
10、、像对的立体观察条件观察条件：观察条件：（1）必须是不同的摄影站对同一地区所摄取的两张像片：）必须是不同的摄影站对同一地区所摄取的两张像片：（2）两张像片的比例尺相差不得超过）两张像片的比例尺相差不得超过16%；（3）两眼必须分别各看两张像片上的相应影像，左眼看左像，右眼）两眼必须分别各看两张像片上的相应影像，左眼看左像，右眼看右像；看右像；（4）像片所安放的位置，必须能使相应视线成对相交，相应点的连）像片所安放的位置，必须能使相应视线成对相交，相应点的连线与眼基线平行。线与眼基线平行。第16页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测三、用立体镜进行相对观察三、用立体镜进行
11、相对观察目的：目的：克服立体观测条件克服立体观测条件3的困难（像片位于明视距离处，要控的困难（像片位于明视距离处，要控制视轴平行是很不容易）。制视轴平行是很不容易）。1、立体镜的构造、立体镜的构造（1）桥式立体镜）桥式立体镜特点：特点：（1 1）支架上装有两个透镜（有放大作用），）支架上装有两个透镜（有放大作用），它们距离等于眼基线距离。它们距离等于眼基线距离。（2 2）支架使像片正处在像平面上，影像）支架使像片正处在像平面上，影像的光线经过透镜后，平行进入眼中，使观的光线经过透镜后，平行进入眼中，使观察的物体好像位于无穷远。察的物体好像位于无穷远。（3 3）仪器的镜框可左右调节，使眼基线与透
12、）仪器的镜框可左右调节，使眼基线与透镜基线一致。镜基线一致。（4 4）便于野外使用。）便于野外使用。桥式立体镜第17页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测三、用立体镜进行相对观察三、用立体镜进行相对观察1、立体镜的构造、立体镜的构造（2）反光立体镜）反光立体镜特点：特点：（1 1）除了放大镜外，还有四片两）除了放大镜外，还有四片两两平行的反光镜。两平行的反光镜。（2 2）在适合眼基线长度范围内装两）在适合眼基线长度范围内装两块倾斜块倾斜4545的反光镜。的反光镜。（3 3）放大镜装在两片反光镜之间，）放大镜装在两片反光镜之间，或水平装在小反光镜之上。或水平装在小反光镜之
13、上。（4 4）可以观察）可以观察23-30cm23-30cm边长的大边长的大幅立体像对，常配有视差杆，可幅立体像对，常配有视差杆，可测定像点高差值。测定像点高差值。反光立体镜第18页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测2、用立体镜观察像片的方法、用立体镜观察像片的方法（1）像片定向）像片定向用针刺出每张像主点用针刺出每张像主点O1和和O2，并将其转刺于相邻像片上的，并将其转刺于相邻像片上的O1 和和O2.在像片上画出像片基线在像片上画出像片基线O1O2 和和O1O2；再在图纸上画一条直线，使两张像片上基线再在图纸上画一条直线，使两张像片上基线O1O2 和和O1O2与直线
14、重合，并使与直线重合，并使基线上的一对相应像点间的距离略小于立体镜的观察基线。基线上的一对相应像点间的距离略小于立体镜的观察基线。（2）观测观测将立体镜放在像对上，使立体镜观察基线与像片基线平行将立体镜放在像对上，使立体镜观察基线与像片基线平行左眼看左像，右眼看右像。左眼看左像，右眼看右像。调节像片，若出现双影，可适当转动像片。调节像片，若出现双影，可适当转动像片。像片定向示意图像片定向示意图第19页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测三、用立体镜进行相对观察三、用立体镜进行相对观察3、用立体镜观察立体像对时应注意的事项、用立体镜观察立体像对时应注意的事项（1）尽可能符
15、合天然立体观察时的情况）尽可能符合天然立体观察时的情况v天然立体观察时，两眼视轴经常是与眼基线在一个平面上，各相应视线也同天然立体观察时，两眼视轴经常是与眼基线在一个平面上，各相应视线也同样与眼基线在一个平面上。样与眼基线在一个平面上。v立体镜观察，可能破坏以上情况，例如：两张像片基线不在一条直立体镜观察，可能破坏以上情况，例如：两张像片基线不在一条直线上，会增加眼睛疲劳，甚至会破坏立体效应。线上，会增加眼睛疲劳，甚至会破坏立体效应。（2）像片必须按照摄影时的相应位置放置像片必须按照摄影时的相应位置放置正立体：像片重叠部分在中央正立体：像片重叠部分在中央反立体反立体第20页，共81页，编辑于2
16、022年，星期二1 像片的立体观察和量测四、在像片上进行量测的原理和方法四、在像片上进行量测的原理和方法1、像点的坐标、像点的坐标坐标系的确定：坐标系的确定：像对是像对是 量测的基本单元，两像片的坐标轴是共同的，将像主点作量测的基本单元，两像片的坐标轴是共同的，将像主点作为该坐标系的原点，为该坐标系的原点，x轴是两张像片上像主点的连线，轴是两张像片上像主点的连线，y轴是通过该像主点垂直于轴是通过该像主点垂直于x轴的直线。轴的直线。在一个立体像对中，具有一个横坐标轴在一个立体像对中，具有一个横坐标轴x和两个和两个y轴。轴。在测第二个像对时，在测第二个像对时，x轴和轴和y轴都将可能改变。轴都将可能
17、改变。每一像点的直角坐标，在一个立体像对中有每一像点的直角坐标，在一个立体像对中有x1、y1，x2、y2。像片的直角坐标像片的直角坐标第21页，共81页，编辑于2022年，星期二1 像片的立体观察和量测四、在像片上进行量测的原理和方法四、在像片上进行量测的原理和方法2、像点的高差与左右视差的关系、像点的高差与左右视差的关系（1）左右视差：像对上同名）左右视差：像对上同名地物点的横坐标差。地物点的横坐标差。（2）高差与左右视差的关）高差与左右视差的关系系左右视差与高差的关系示意图左右视差与高差的关系示意图第22页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的目视判读一、像片目视判读的生理和心理基
18、础一、像片目视判读的生理和心理基础1、基本概念、基本概念（1）遥感图像目视解译是从遥感图像中发现有什么物体和）遥感图像目视解译是从遥感图像中发现有什么物体和物体在什么地方分布的过程。物体在什么地方分布的过程。（2）遥感目视解译涉及到目视解译者生理与心理等许多环）遥感目视解译涉及到目视解译者生理与心理等许多环节。节。（3）人的眼睛是目视解译的重要器官，眼球的构造与功能）人的眼睛是目视解译的重要器官，眼球的构造与功能在获取信息的许多方面类似照相机。在获取信息的许多方面类似照相机。（4）人的眼睛组成部分：眼球壁和折光部分，其中眼球壁）人的眼睛组成部分：眼球壁和折光部分，其中眼球壁分为外膜、中膜和内膜
19、，他们在获取图像信息中具有不同分为外膜、中膜和内膜，他们在获取图像信息中具有不同的作用。的作用。第23页，共81页，编辑于2022年，星期二2、大脑对图像信息加工特点、大脑对图像信息加工特点（1）图像中各点的灰度是景物中多种因素综合作用的结果）图像中各点的灰度是景物中多种因素综合作用的结果光照条件光照条件 物体表面的反射特性物体表面的反射特性观察者的距离和方位观察者的距离和方位物体表面的反射特性物体表面的反射特性 表面形状表面形状（2）视觉所感受到的物体的形状、大小和颜色都是与观察）视觉所感受到的物体的形状、大小和颜色都是与观察者的状况以及照明条件无关。者的状况以及照明条件无关。（3）图像在视
20、网膜上产生的图像以点的方式组织在一起，）图像在视网膜上产生的图像以点的方式组织在一起，但人在大脑中感觉到的是物体可变的外表后面的特征。但人在大脑中感觉到的是物体可变的外表后面的特征。（4）大脑不直接根据外部世界在视网膜上的投影成像，而）大脑不直接根据外部世界在视网膜上的投影成像，而是根据经过聚集过程和因素分解过程处理后的信息来识别是根据经过聚集过程和因素分解过程处理后的信息来识别物体。物体。多级加工、多通道传输、多层次处理、信息并联与串联结多级加工、多通道传输、多层次处理、信息并联与串联结合。合。第24页，共81页，编辑于2022年，星期二3、心理特点对遥感图像判读的影响、心理特点对遥感图像判
21、读的影响（1）遥感图像解译过程中，在同一时刻只有一种地物是目）遥感图像解译过程中，在同一时刻只有一种地物是目标地物，图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现，标地物，图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现，此时判读者的注意力集中在目标地物上。此时判读者的注意力集中在目标地物上。（2）判读者过去的经验与知识结构对目标物体的确定具有）判读者过去的经验与知识结构对目标物体的确定具有导向作用，同一个目标不同的人可能会有不同的结论。导向作用，同一个目标不同的人可能会有不同的结论。（3）心理惯性对目标地物的识别具有一定的影响。）心理惯性对目标地物的识别具有一定的影响。A)空间分布较近的物体，图形要素容易
22、构成一个整体；空间分布较近的物体，图形要素容易构成一个整体；B)颜色相似的目标地物与背景相混，容易看做一个整体；颜色相似的目标地物与背景相混，容易看做一个整体；C)按一定顺序组成的地物，当新的相似地物加入时，容易被看成为按一定顺序组成的地物，当新的相似地物加入时，容易被看成为原来地物的延续。原来地物的延续。（4）观察的时效性。遥感图像辨别需要一段时间：）观察的时效性。遥感图像辨别需要一段时间：A)目标地物和背景目标地物和背景B)目标的细节目标的细节C)构成一个完成的图像知觉构成一个完成的图像知觉第25页，共81页，编辑于2022年，星期二二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志判读标志：判读标
23、志：遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象的遥感影像。上目标地物或现象的遥感影像。1、直接判读标志：、直接判读标志：能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征（侧重于航空摄影像片）。特征（侧重于航空摄影像片）。形状形状 大小大小 色调与颜色色调与颜色 阴影阴影 纹理纹理 图型图型 位置位置2、间接解译标志：能够间接反映和表现目标地物信
24、息的遥感图像的各、间接解译标志：能够间接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征（侧重于遥感摄影像片）。种特征（侧重于遥感摄影像片）。目标地物与其相关指标特征目标地物与其相关指标特征地物及与环境的关系地物及与环境的关系目标地物与成像时间的关系目标地物与成像时间的关系第26页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的目视判读二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志1、直接判读标志、直接判读标志（1）形状）形状形状描述了一个目标地物的外形与结构。形状描述了一个目标地物的外形与结构。地表分布的目标物体都具有一定的几何形状；地表分布的目标物体都具有一定的几何形状；人造地物一般具有规则的几何外形和
25、清晰的边界，如楼房、道路；人造地物一般具有规则的几何外形和清晰的边界，如楼房、道路；自然地物往往具有不规则外形和不规则的边界，如湖泊、沙丘、山地自然地物往往具有不规则外形和不规则的边界，如湖泊、沙丘、山地.（2）大小）大小在二维空间上对目标地物尺寸或面积的测量。在二维空间上对目标地物尺寸或面积的测量。在不知像片比例尺时，比较两个物体的相对尺寸有助于识别其性质，如房屋在不知像片比例尺时，比较两个物体的相对尺寸有助于识别其性质，如房屋和楼房大小不同，单车道和多车道宽度不同。和楼房大小不同，单车道和多车道宽度不同。在已知比例尺情况下，可根据目标地物影像的尺寸直接算出其实际大小和分布规模，在已知比例尺
26、情况下，可根据目标地物影像的尺寸直接算出其实际大小和分布规模，也可利用已知目标地物在像片上尺寸来比较待识别目标。也可利用已知目标地物在像片上尺寸来比较待识别目标。线状地物与背景反差较大时，影像往往超出其按比例计算的尺寸。线状地物与背景反差较大时，影像往往超出其按比例计算的尺寸。第27页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的目视判读二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志1、直接判读标志、直接判读标志（3）色调与颜色）色调与颜色是地物波谱在像片上的表现。是地物波谱在像片上的表现。采用不同波段和使用不同感光胶片，其色调反映的意义不同。（如植被在黑采用不同波段和使用不同感光胶片，其色调反映的
27、意义不同。（如植被在黑白红外影像上为浅白色，在可见光黑白全色像片中，表现为灰暗色）白红外影像上为浅白色，在可见光黑白全色像片中，表现为灰暗色）自然界各种颜色的物体在全色像片上表现为不同的色调。自然界各种颜色的物体在全色像片上表现为不同的色调。影像色调通常划分为影像色调通常划分为7-107-10级灰阶，级灰阶，1010个级别灰阶对应为白、灰白、淡灰、个级别灰阶对应为白、灰白、淡灰、浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑、黑浅灰、灰、暗灰、深灰、淡黑、浅黑、黑影响地物色调变化的因素很多（如太阳入射角、洗印），判读时往往不是根影响地物色调变化的因素很多（如太阳入射角、洗印），判读时往往不是根据地物色调的分
28、级来识别地物，而是根据各地物间色调的相对差异来区别地据地物色调的分级来识别地物，而是根据各地物间色调的相对差异来区别地物。物。对颜色的分辨率远高于对色调的分辨率，在彩色图像上，不同地物表现为不对颜色的分辨率远高于对色调的分辨率，在彩色图像上，不同地物表现为不同颜色与纯度的差异。同颜色与纯度的差异。第28页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的目视判读二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志1、直接判读标志、直接判读标志（4）阴影）阴影像片上阳光被地物遮挡产生的影子。像片上阳光被地物遮挡产生的影子。阴影在像片上表现为地物背光面形成的深色或黑色的色调阴影在像片上表现为地物背光面形成的深色或
29、黑色的色调本影：本影：地物未被阳光直接照射到的部分在像片上的构像，地物未被阳光直接照射到的部分在像片上的构像，它有助于地物获得立体感。它有助于地物获得立体感。落影：落影：落影是阳光直接照射物体时，物体落在地面上的影落影是阳光直接照射物体时，物体落在地面上的影子在像片上的构像。落影可以显示出物体的侧面形状，但子在像片上的构像。落影可以显示出物体的侧面形状，但在阴影内的地物，会因阴影的存在而影响识别。在阴影内的地物，会因阴影的存在而影响识别。地物的阴影随太阳的方位角和高度角变化而变化，地物阴地物的阴影随太阳的方位角和高度角变化而变化，地物阴影因时因地而异。影因时因地而异。第29页，共81页，编辑于
30、2022年，星期二2 像片的目视判读二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志1、直接判读标志、直接判读标志（5）纹理）纹理通过颜色或色调变化表现的细纹或细小的图案，它们在某通过颜色或色调变化表现的细纹或细小的图案，它们在某一确定的图像区域内以一定的规律重复出现。一确定的图像区域内以一定的规律重复出现。纹理可以揭示目标地物的细部结构或内部细小的物体。纹理可以揭示目标地物的细部结构或内部细小的物体。目标的纹理与航空像片的比例尺有关。目标的纹理与航空像片的比例尺有关。例如：大比尺图像，可显示一个树冠的纹理，据此可区分不同的例如：大比尺图像，可显示一个树冠的纹理，据此可区分不同的树；而在比例尺较小的像
31、片上，则表现为由一序列树冠的顶部构树；而在比例尺较小的像片上，则表现为由一序列树冠的顶部构成的整个森林的纹理。成的整个森林的纹理。同一目标地物在不同太阳高度角下，具有不同的纹理特征同一目标地物在不同太阳高度角下，具有不同的纹理特征例如：黄土高原丘陵沟壑区，在太阳高度角很大时，地表纹例如：黄土高原丘陵沟壑区，在太阳高度角很大时，地表纹理比较平滑，在太阳高度角很小时，地表纹理比较粗糙。理比较平滑，在太阳高度角很小时，地表纹理比较粗糙。第30页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的目视判读二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志1、直接判读标志、直接判读标志（5）图型）图型目标地物以一定规律
32、排列而成的图形结构。目标地物以一定规律排列而成的图形结构。图型是一个综合性解译标志，由形状、大小、色调、纹理图型是一个综合性解译标志，由形状、大小、色调、纹理等影像特征组合而成。等影像特征组合而成。人工地物往往具有某种特殊的图型。人工地物往往具有某种特殊的图型。自然界中，一些地物也具有特定的图型，如水系、山脉等自然界中，一些地物也具有特定的图型，如水系、山脉等.图型揭示了不同地物之间的内在联系，同样为解译提供了图型揭示了不同地物之间的内在联系，同样为解译提供了依据。依据。第31页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的目视判读二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志1、直接判读标志、直接
33、判读标志（6）位置）位置目标地物在空间分布的地点。目标地物在空间分布的地点。目标地物的位置与它的环境密切相关，据此可识别一些目目标地物的位置与它的环境密切相关，据此可识别一些目标地物或现象。标地物或现象。例如：根据农田与水渠之间的位置，可判断该农田为水浇地、例如：根据农田与水渠之间的位置，可判断该农田为水浇地、水田、旱地。水田、旱地。位置与相关地物的联系可以作为判断推理的依据之一。位置与相关地物的联系可以作为判断推理的依据之一。第32页，共81页，编辑于2022年，星期二二、像片目视判读标志二、像片目视判读标志2、间接解译标志、间接解译标志（1）目标地物与其相关指标特征）目标地物与其相关指标特
34、征例如例如1：像片上河流边滩、沙嘴和心滩的形态特征是确定河：像片上河流边滩、沙嘴和心滩的形态特征是确定河流流向的间接解译标志。流流向的间接解译标志。例如例如2：像片上呈线状延伸的陡立三角形地形，是推断地质：像片上呈线状延伸的陡立三角形地形，是推断地质断层存在的间接标志。断层存在的间接标志。（2）地物及与环境的关系）地物及与环境的关系例如：例如：“植物是自然界的一面镜子植物是自然界的一面镜子”，据此可以根据有代，据此可以根据有代表性的植物类型推断当地的生态环境，如寒带针叶林的存表性的植物类型推断当地的生态环境，如寒带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候。在说明该地区属于寒温带气候。（3）目标地物
35、与成像时间的关系）目标地物与成像时间的关系了解成像时间，有助于对目标地物的识别，例如：东部季了解成像时间，有助于对目标地物的识别，例如：东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量具有季节风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量具有季节变化，河流与水库也有季节变化。变化，河流与水库也有季节变化。第33页，共81页，编辑于2022年，星期二三、像片目视判读的认知过程三、像片目视判读的认知过程1、目视判读知觉形成的客观条件、目视判读知觉形成的客观条件（1）色调完全一致或者颜色完全相同的图像是不能产生图像知觉）色调完全一致或者颜色完全相同的图像是不能产生图像知觉的；的；（2）客观条件：客观条件
36、：只有存在颜色差异或色调差异，并且这种差异能为判读者只有存在颜色差异或色调差异，并且这种差异能为判读者所感受，才有可能将目标地物与背景区别开。所感受，才有可能将目标地物与背景区别开。（3）颜色差异或者色调差异达到一定程度时，目标地物就容易与）颜色差异或者色调差异达到一定程度时，目标地物就容易与背景产生对比，形成形状和纹理。背景产生对比，形成形状和纹理。（4）目视判读过程中，图像知觉的持续性取决于目标地物与背景的）目视判读过程中，图像知觉的持续性取决于目标地物与背景的对比度。对比度。对比度高，地物目标的边界清晰，视网膜细胞感受的光刺激强，对比度高，地物目标的边界清晰，视网膜细胞感受的光刺激强，视
37、神经活动处于兴奋状态，构成图像知觉稳定。视神经活动处于兴奋状态，构成图像知觉稳定。为提高对比度，经常使用图像增强技术。为提高对比度，经常使用图像增强技术。第34页，共81页，编辑于2022年，星期二2、目视判读的认知过程、目视判读的认知过程（1）自下向上过程；）自下向上过程；图像信息获取图像信息获取人眼感受的信息（颜色、色调、形状等）人眼感受的信息（颜色、色调、形状等）视网膜的神经细胞（神视网膜的神经细胞（神经冲动）经冲动）视神经传到各视觉中枢视神经传到各视觉中枢;在传输过程中，图像的颜色、形状和空间位置信息沿着三条独立通在传输过程中，图像的颜色、形状和空间位置信息沿着三条独立通道，最后经过大
38、脑皮层的整合，构成知觉。道，最后经过大脑皮层的整合，构成知觉。特征提取特征提取大脑皮层特定的功能区负责选择性知觉的加工，进行图像特征提取，大脑皮层特定的功能区负责选择性知觉的加工，进行图像特征提取，目标地物信息会转换成各种模式的神经冲动而记录下来。目标地物信息会转换成各种模式的神经冲动而记录下来。识别证据选取识别证据选取当碰到复杂的目标地物，人类知觉会对多个特征选择，区分全局特当碰到复杂的目标地物，人类知觉会对多个特征选择，区分全局特征和局部特征，并把全局特征作为识别证据来指导目标地物的识别。征和局部特征，并把全局特征作为识别证据来指导目标地物的识别。第35页，共81页，编辑于2022年，星期
39、二（2）自上向下过程；）自上向下过程；特征匹配特征匹配人脑利用记忆存储中的地物类型模式与地物特征匹配人脑利用记忆存储中的地物类型模式与地物特征匹配地物类型模式（地物波谱特征、纹理、形状、大小、空间分布位置）地物类型模式（地物波谱特征、纹理、形状、大小、空间分布位置）与目标地物全局特征进行相似性测量。与目标地物全局特征进行相似性测量。提出假设提出假设根据特征匹配结果，大脑会根据以往解译实践经验和相关知识，从根据特征匹配结果，大脑会根据以往解译实践经验和相关知识，从记忆的模式库中给出相似性最大的一种或几种地物记忆的模式库中给出相似性最大的一种或几种地物“样本样本”作为假作为假设，作为目标地物可能归
40、属的类型。设，作为目标地物可能归属的类型。图像辨识图像辨识图像辨识视一个分析、选择、决策的过程。图像辨识视一个分析、选择、决策的过程。把待识别目标地物具有颜色、形状和空间位置等特征的与把待识别目标地物具有颜色、形状和空间位置等特征的与“假设假设”的地物类型比较、匹配，选择最相似的。的地物类型比较、匹配，选择最相似的。第36页，共81页，编辑于2022年，星期二（3）总结）总结 遥感图像判读，往往经历多次自下向上和自上向下的认遥感图像判读，往往经历多次自下向上和自上向下的认知过程，每次循环都会加深对图像的理解和认识。知过程，每次循环都会加深对图像的理解和认识。有经验的判读者，在证据不足情况下，能
41、运用背景和专有经验的判读者，在证据不足情况下，能运用背景和专业知识作为证据信息，对提出的假设进行推理分析。业知识作为证据信息，对提出的假设进行推理分析。对初学者，多到实地调查。对初学者，多到实地调查。遥感图像目视判读必须重视图像解译实践和判读知识的遥感图像目视判读必须重视图像解译实践和判读知识的积累。积累。第37页，共81页，编辑于2022年，星期二四、像片目视判读的方法和基本步骤四、像片目视判读的方法和基本步骤1、目视判读的方法、目视判读的方法（1）直接判读法）直接判读法根据影像目视判读标志，直接确定目标地物属性与范围。根据影像目视判读标志，直接确定目标地物属性与范围。例如：黑白像片上，水体
42、呈灰黑到黑色，再从形状上分辨出河流与例如：黑白像片上，水体呈灰黑到黑色，再从形状上分辨出河流与湖泊。湖泊。（2）对比分析法）对比分析法同类地物对比分析法：同类地物对比分析法：在同一景遥感影像上，由已知地物推出未知在同一景遥感影像上，由已知地物推出未知目标地物的方法。（典型地物判断）目标地物的方法。（典型地物判断）空间对比分析法：空间对比分析法：根据待判读区域的特点，选择另一个熟悉的与遥根据待判读区域的特点，选择另一个熟悉的与遥感区域特征类似的影像，将两个影像相互对比分析，由已知影像为感区域特征类似的影像，将两个影像相互对比分析，由已知影像为依据判读未知影像。依据判读未知影像。时相动态对比分析法
43、时相动态对比分析法：利用同一地区不同时间成像的遥感影像加以：利用同一地区不同时间成像的遥感影像加以对比分析，了解同一目标地物动态变化。（洪水淹没分析）对比分析，了解同一目标地物动态变化。（洪水淹没分析）第38页，共81页，编辑于2022年，星期二（3）信息复合法）信息复合法利用透明专题图或透明地形图与遥感图像重合，根据专题图或地形利用透明专题图或透明地形图与遥感图像重合，根据专题图或地形图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地物。图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地物。例如：利用地形图中的等高线，辅助判断地貌类型。例如：利用地形图中的等高线，辅助判断地貌类型。（4）综合推理法）综合推理
44、法综合考虑遥感图像多种解译特征，结合生活知识，分析、推理某种综合考虑遥感图像多种解译特征，结合生活知识，分析、推理某种目标地物。目标地物。例如：铁路过山中断可以判断为隧道；阴天中铁路与公路的判断以例如：铁路过山中断可以判断为隧道；阴天中铁路与公路的判断以拐弯半径为参照。拐弯半径为参照。（5）地理相关分析法）地理相关分析法根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存、相互制约的关系，根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存、相互制约的关系，借助专业知识，分析推断某种地理要素、类型、状况与分布。借助专业知识，分析推断某种地理要素、类型、状况与分布。第39页，共81页，编辑于2022年，星期二2 像片的
45、目视判读2、目视判读的基本步骤、目视判读的基本步骤（1）准备工作）准备工作明确判读任务与要求明确判读任务与要求收集与分析有关资料收集与分析有关资料选择合适波段与恰当时相的遥感影像选择合适波段与恰当时相的遥感影像（2）初步判读与判读区的野外考察）初步判读与判读区的野外考察目的：掌握判读区域特点，确定典型判读区，建立目视判读标志，目的：掌握判读区域特点，确定典型判读区，建立目视判读标志，探索判读方法，为全面判读奠定基础。探索判读方法，为全面判读奠定基础。内容：野外调查，填写判读标志登记表，制定影像判读的专题分类内容：野外调查，填写判读标志登记表，制定影像判读的专题分类系统。系统。（3）室内详细判读
46、）室内详细判读原则：统筹规划、分区判读、由表及里、去伪存真、静心解译。原则：统筹规划、分区判读、由表及里、去伪存真、静心解译。第40页，共81页，编辑于2022年，星期二（4）野外校核）野外校核目的：检验目视判读的质量和精度，对疑难点与难以判读的地方，目的：检验目视判读的质量和精度，对疑难点与难以判读的地方，再进行补充。再进行补充。内容：检验专题判读中图斑的内容是否正确？图斑界限是否准确？内容：检验专题判读中图斑的内容是否正确？图斑界限是否准确？疑难问题的补判。疑难问题的补判。（5）成图与总结）成图与总结成图方式：手工绘制成图（聚酯薄膜）、计算机成图方式：手工绘制成图（聚酯薄膜）、计算机第41
47、页，共81页，编辑于2022年，星期二五、分类别的遥感影像判读五、分类别的遥感影像判读1、航空影像、航空影像 2、卫星影像、卫星影像 3、热红外影像、热红外影像 第42页，共81页，编辑于2022年，星期二航空像片的信息提取航空像片的信息提取航空像片一般用摄影的方法获得，航高在航空像片一般用摄影的方法获得，航高在10km以内的对以内的对流层。流层。目前常用的航空像片类型为彩色红外像片。目前常用的航空像片类型为彩色红外像片。航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判读法航空像片的比例尺大、分辨率高，常用直接判读法(色、色、形、位、阴影、图型、纹理形、位、阴影、图型、纹理)和对比分析法（和对比分析法
48、（同类地物、同类地物、空间、时态对比分析法空间、时态对比分析法）。）。一般依据航片上地物的形状和色彩就可判读地物属性。一般依据航片上地物的形状和色彩就可判读地物属性。航空像片主要应用在城市遥感中。航空像片主要应用在城市遥感中。第43页，共81页，编辑于2022年，星期二一、判读标志一、判读标志航片判读：根据像片上反映的地物影像识别地物的性质航片判读：根据像片上反映的地物影像识别地物的性质和数量特征，并研究其分布和发生发展的规律。和数量特征，并研究其分布和发生发展的规律。判读的标志：判读的标志：形状；形状；大小；大小；色调色调/颜色；颜色；阴影；阴影；组合图案组合图案/纹理结构。纹理结构。To
49、be continued第44页，共81页，编辑于2022年，星期二二、居民地和道路的判读二、居民地和道路的判读城市居民地的判读特点：城市居民地的判读特点：房屋稠密，面积较大，建筑物排列房屋稠密，面积较大，建筑物排列整齐，能判读建筑物的形状、高度和周边环境。整齐，能判读建筑物的形状、高度和周边环境。农村居民地的判读特点：农村居民地的判读特点：小而分散，有农田包围，能判读居小而分散，有农田包围，能判读居民地的外形和面积及通向居民地的道路。民地的外形和面积及通向居民地的道路。道路的判读特点：道路的判读特点：线状分布，色调较亮。线状分布，色调较亮。To be continued第45页，共81页，编
50、辑于2022年，星期二三、水体的判读三、水体的判读河流判读：河流判读：界线明显、弯曲自然、宽窄不一的条带状。能判读界线明显、弯曲自然、宽窄不一的条带状。能判读流向、河宽、流速、桥梁、码头等附属物。流向、河宽、流速、桥梁、码头等附属物。湖泊的判读：湖泊的判读：轮廓明显的形状、色调较暗。能判读其形状、轮廓明显的形状、色调较暗。能判读其形状、面积。面积。海域的判读：海域的判读：能清晰地判读出海岸线、潮侵地带、高潮、低能清晰地判读出海岸线、潮侵地带、高潮、低潮位置。潮位置。To be continuedTo be continued第46页，共81页，编辑于2022年，星期二 四、四、地貌的判读地貌的