第5章遥感图像目视解译

第五章遥感图像目视解译徐晓华安徽师范大学GIS教研室新课导入原始影像辐射校正几何校正图像增强图像判读内容提要5.1遥感地学解译的目的与要求5.2遥感地学解译标志5.3遥感图像目视解译方法与过程5.4不同类型遥感图像的解译5.1遥感地学解译的含义与目的一、图像解译的含义二、图像解译的目的安徽师范大学南校区卫星影像一、图像解译的含义•遥感图像解译(ImageryInterpretation)是指从遥感图像获取信息的基本过程。•即根据地学工作的要求，根据解译标志和实践经验，应用各种解译技术和方法，识别出目标地物的特征，及（或）测算出所需数量指标的过程。一、图像解译的含义•解译方法有两种：——目视判读，又称目视解译，或目视判译，即凭着光谱规律、地学规律和解译者的经验从图像的亮度、色调、位置、时间、纹理、阴影、结构等各种特征推出地面的景物类型。——计算机自动分类，以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据遥感图像中目标地物的各种图像特征(颜色、形状、纹理、空间位置等)，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的解译。二、图像解译的目的•地学解译目的：从遥感图像获取各种地学专题信息。•需要解决：图像中有什么地物，分布在哪里，数量如何？①判明各种地学目标和地学现象的形态、属性和空间分布特征；②测量各种地学参数；③推测和分析各种地学物体、地学现象在时间、空间上成因上的相互关系；④编制各种解译图件。5.2遥感地学解译标志一、目视解译二、直接解译标志三、间接解译标志1、概念：•目视解译（目视判读）：指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。•解译人员凭着光谱规律、地学规律和解译者的经验从图像的亮度、色调、位置、时间、纹理、阴影、结构等各种特征推出地面的景物类型。一、目视解译一、目视解译2、目标地物基本特征•是地物电磁辐射差异在遥感影像上的典型反映•表现形式：色：目标地物的色调、颜色、阴影等；形：目标地物的形状、纹理、大小、图形等；位：目标地物在遥感影像上的空间位置及分布。一、目视解译3、解译标志•地学解译标志：遥感图像上，能识别地学物体、地学现象，或能说明共性质和相互关系的影像特征。•直接解译标志：遥感图像上能直接见到的解译目标的影像特征（形状、大小、色调、阴影、纹理、图型等）。•间接解译标志：需通过分析、判别才能识别地学目标、现象的存在，才能推断其性质的影像特征。如通过水系分析来判断岩性，水系即间接标志。•目视解译是遥感成像的逆过程一、目视解译空间结构、时间特点化学组分、物理属性成像方式、探测波段投影方式、时空因素大小形状、色调灰阶畸变失真、成图比例大小形状、色调灰阶畸变失真、成图比例增强处理、信息提取逻辑推理、对比分析空间结构、时间特点化学组分、物理属性地表景观成像过程遥感图象遥感图象地表景观目视解译二、直接解译标志1、色调/颜色（Tone）2、形状（Shape）3、纹理（Texture）4、图型/图案（Pattern）5、位置（Site）6、阴影（Shadow）7、大小（Size）8、相关布局（Association）二、直接解译标志1、色调/颜色（Tone）•最重要、最直观的解译标志，与地物的光谱特性直接相关，其余与地物的空间特征相关。红树林在绿、红、近红外波段图像注意同物异谱与异物同谱同物异谱：同一种物体因其所处在的状态与位置不同，如自身湿度不同，处于坡向不同等，具有不同反射光谱的物理现象。异物同谱：不同物体具有基本相同反射光谱的物理现象。如大多数植被就具有基本相同的反射光谱。“同谱”是一个相对概念。2、形状（Shape）：地物的轮廓在图像平面的投影。•需要根据影象比例尺和分辨率具体分析。•根据地物空间的平面形态，地面对象可分为点状体、线状体、面状体。二、直接解译标志在高空间分辨率遥感影像中，形状特征是重要的特征，特别是人工地物二、直接解译标志二、直接解译标志3、纹理（Texture）•地物内部结构，遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构。•形成目标物表面的质感，如点状、粗糙、平滑、粒状、线状、斑状等。•。地物的纹理在遥感影像上的表现树木和公路森林堆积的木材二、直接解译标志4、图型/图案（Pattern）：•目标地物有规律排列而成的图形结构。•形状、色调及纹理特征组合图案。二、直接解译标志二、直接解译标志5、位置（Site）•目标物分布的地点。•地物间彼此相互关联关系在影象上的反映，相互印证。•如沿海岸分布的滩涂、盐地、沙滩；火山附近的熔岩；湖边的芦苇；荒漠中的红柳。水电站核电站二、直接解译标志6、阴影（Shadow）•图像上光束被地物遮挡产生的地物的影子•本影：地物本身未被阳光直接照射到的阴暗部分的影像。•落影：在地物背光方向上地物投到地面的阴影。•根据阴影形状、大小可判读地物的性质或高度。二、直接解译标志7、大小：地物在图像上的尺寸，取决于实际地物的大小和图像的空间分辨率。小轿车火车小轿车、卡车和建筑物二、直接解译标志8、相关布局（Association）•物体间的空间配置关系。•物体间一定的位置关系和排列方式，形成了很多天然和人工目标特点。Racetrack：赛马场跑道River：河流Roads：道路Bridges：桥Residentialarea：居民区Dam：堤坝ShapeTone，Shapeshape,tone,andassociationtone,shape,associationShape，TonePattern,Tone二、直接解译标志三、间接解译标志•间接解译标志–目标地物与其相关指示特征；–目标地物与环境的关系；–目标地物与成像时间的关系。–与判读对象关系密切的地物和现象，利用相关的专业知识和经验进行判读•不同专业判读有不同的间接标志。﹣进行地质构造分析，可以把水系形态、地貌类型作为间接标志；﹣城市人口判读，将建筑物密度、楼层数、商业网点作为间接标志。木头堆锯木场一个锯木场和它周围堆积的木头三、间接解译标志35水系可作为地质地貌解译的间接标志辐射型水系(火山附近)向心型水系(盆地)长方格子状水系(断层)三、间接解译标志5.3目视解译的方法与过程一、图像解译方法二、图像解译过程一、图像解译方法1、解译方法•直接判定法–对于像片上影像特征比较明显的地物，通过直接标志即可判定地物的性质、识别出地物。•对比分析法–将待判别影像与已知地物影像或标准图像上的影像进行比较，或将不同波段对比，以判别该地物的性质。•逻辑推理法–利用各种现象之间的关系，依照逻辑推理进行判读。一、图像解译方法Racetrack：赛马场跑道River：河流Roads：道路Bridges：桥Residentialarea：居民区Dam：堤坝ShapeTone，Shapeshape,tone,andassociationtone,shape,associationShape，TonePattern,Tone水体河流道路植被居民小区运动场直接判定法一、图像解译方法河流对比分析法对比分析法一、图像解译方法2、解译原则：多种信息综合分析，多手段、多方法相结合、内外结合保证精度先整体，后局部先已知，后未知先易，后难由宏观到微观二、图像解译过程1、准备工作：主要是收集资料，除遥感图像外，还需要工作区的地形图和相关的自然、经济等情况，以及报告、必要的参考文献等各种资料。2、图像预判和编制专题图略图：主要是经过资料分析建立直接和间接解译标志，包括形状、大小、色调、阴影、纹理等。然后在分类系统的指导下设计图例系统，进行初步解译，并把解译结果转绘成专题图略图。二、图像解译过程3、野外实况调查和地学验证：根据初步解译结果，确定野外调查路线和调查样本，进行野外调查，验证判读标志，并应用地学分析方法解决图像与地物间的机理关系，修正预判中的错判或漏判，使解译结果更加客观可靠。4、室内解译编绘成图：根据预判结果和野外调查资料，对全部工作区进行重新解译，然后清绘成图，在此基础上进行面积量测以及其他数字统计特征分析。5.4不同类型遥感图像的解译一、摄影像片目视解译二、卫星扫描影像目视解译三、热红外影像目视解译四、微波影像目视解译一、摄影像片目视解译航空（机载）遥感图像（2002.3.25）一、摄影像片目视解译•常见地物在彩红外摄影像片上颜色对应关系TM影像波段特征二、卫星扫描影像目视解译二、卫星扫描影像目视解译•TM321波段组合432波段组合植被居民点道路水体裸地二、卫星扫描影像目视解译•SPOT道路建筑物二、卫星扫描影像目视解译建筑物草坪•Quickbird2019/10/355云层山体（香山）城区二、卫星扫描影像目视解译居民点大棚菜地水域林地裸耕地三、热红外影像目视解译三、热红外影像目视解译武汉地区灰度热红外遥感影像图TM6四、微波影像目视解译山脊四、微波影像目视解译建筑物植被小结•解译的含义、目的•解译标志直接标志、间接标志•解译方法直接判读、对比分析、逻辑推理•不同类型遥感图像的解译