遥感专题信息提取.

遥感专题信息提取洪金益中南大学地球科学与信息物理学院EMAIL：[e-mail]主要参考书1主要参考书2主要参考资料ATeachersGuidetoInternetResourcesforRemoteSensing其他参考资料遥感影像地学理解与分析遥感专题分析与地学图谱遥感数字影像处理与地理特征提取卫星遥感图像计算机分类与地学应用研究ENVI用户使用手册ERMapperUser’sManualPCIUser’sManualERDASUser’sManual1、遥感专题信息提取的基本理论2、遥感专题信息提取的原则和方法3、遥感专题信息提取在不同研究领域中的应用4、遥感专题信息提取应用实例主要内容遥感专题信息提取的概念遥感专题信息提取是采用遥感图像处理方法，根据提取目的，以遥感资料为基础信息源，提取与主题紧密相关的一种或几种要素的信息。TheElectromagneticSpectrumTheelectromagneticspectrumrangesfromtheshorterwavelengths(includinggammaandx-rays)tothelongerwavelengths(includingmicrowavesandbroadcastradiowaves).Thereareseveralregionsoftheelectromagneticspectrumwhichareusefulforremotesensing.ultravioletorUVFormostpurposes,theultravioletorUVportionofthespectrumhastheshortestwavelengthswhicharepracticalforremotesensing.Thisradiationisjustbeyondthevioletportionofthevisiblewavelengths,henceitsname.SomeEarthsurfacematerials,primarilyrocksandminerals,fluoresceoremitvisiblelightwhenilluminatedbyUVradiation.visiblespectrumThelightwhichoureyes-ourremotesensors-candetectispartofthevisiblespectrum.Itisimportanttorecognizehowsmallthevisibleportionisrelativetotherestofthespectrum.Thereisalotofradiationarounduswhichisinvisibletooureyes,butcanbedetectedbyotherremotesensinginstrumentsandusedtoouradvantage.Thevisiblewavelengthscoverarangefromapproximately0.4to0.7μm.Thelongestvisiblewavelengthisredandtheshortestisviolet.Commonwavelengthsofwhatweperceiveasparticularcoloursfromthevisibleportionofthespectrumarelistedbelow.Itisimportanttonotethatthisistheonlyportionofthespectrumwecanassociatewiththeconceptofcolours.􀂄Violet:0.4-0.446μm􀂄Blue:0.446-0.500μm􀂄Green:0.500-0.578μm􀂄Yellow:0.578-0.592μm􀂄Orange:0.592-0.620μm􀂄Red:0.620-0.7μmPrimarycoloursBlue,green,andredaretheprimarycoloursorwavelengthsofthevisiblespectrum.TheyaredefinedassuchBecausenosingleprimarycolourcanbecreatedfromtheothertwo,butallothercolourscanbeformedbycombiningblue,green,andredinvariousproportions.Althoughweseesunlightasauniformorhomogeneouscolour,itisactuallycomposedofvariouswavelengthsofradiationinprimarilytheultraviolet,visibleandinfraredportionsofthespectrum.Thevisibleportionofthisradiationcanbeshowninitscomponentcolourswhensunlightispassedthroughaprism,whichbendsthelightindifferingamountsaccordingtowavelength.infraredThenextportionofthespectrumofinterestistheinfrared(IR)regionwhichcoversthewavelengthrangefromapproximately0.7μmto100μm-morethan100timesaswideasthevisibleportion!Theinfraredregioncanbedividedintotwocategoriesbasedontheirradiationproperties-thereflectedIR,andtheemittedorthermalIR.RadiationinthereflectedIRregionisusedforremotesensingpurposesinwaysverysimilartoradiationinthevisibleportion.ThereflectedIRcoverswavelengthsfromapproximately0.7μmto3.0μm.ThethermalIRregionisquitedifferentthanthevisibleandreflectedIRportions,asthisenergyisessentiallytheradiationthatisemittedfromtheEarth'ssurfaceintheformofheat.ThethermalIRcoverswavelengthsfromapproximately3.0μmto100μm.microwaveTheportionofthespectrumofmorerecentinteresttoremotesensingisthemicrowaveregionfromabout1mmto1m.Thiscoversthelongestwavelengthsusedforremotesensing.Theshorterwavelengthshavepropertiessimilartothethermalinfraredregionwhilethelongerwavelengthsapproachthewavelengthsusedforradiobroadcasts.BecauseofthespecialnatureofthisregionanditsimportancetoremotesensinginCanada,anentirechapter(Chapter3)ofthetutorialisdedicatedtomicrowavesensing.知识决策数据有效信息基础科学、应用基础科学定量地学描述遥感科学定量遥感高新技术(传感器、遥感平台设计制造)遥感：高新技术驱动的对地观测的一场革命观测时空尺度物理学定律、定理数学生态学化学计算机科学国民经济持续发展，社会需求，环境保护，全球变化，减灾防灾尺度效应分形、分维...反演、优化...遥感在多学科交叉中的定位横看成岭侧成峰远近高低各不同不识庐山真面目只缘身在此山中------苏东坡论遥感的尺度效应观察角度效应遥感系统从垂直方向来说，光线（电磁波）穿越大气、植被，到达土壤，再反射穿越植被、穿越大气，达到卫星传感器。影响这一过程的因素，数不胜数。我们可以用明代一位诗人观察到的现象来作一个简单的说明：夕阳方照桃花坞柳絮飞来片片红大家一般的先验知识认为柳絮是白的，为什么诗人观察到柳絮是红的呢？诗人作了解释：1、夕阳——光穿越大气的光学路径较长，短波段散射严重，直射光偏红，所以“夕阳红”，“残阳如血”。2、下垫面——桃花坞，“灼灼桃花”盛开，不是一个大叶模型的下垫面，而是一个红色的下垫面，反射光偏红。3、气溶胶——柳絮本身是全波谱反射，此时反射夕阳红，反射桃花红，所以柳絮成了片片红。当然这只是一个简单的定性模型，但我们可以看出影响遥感信息产生过程的主要因素之多。从水平方向上来说，陆地表面在遥感像元尺度上几乎总是混合像元，前面1米分辨率的天安门广场上，我们可以看到人影，我开玩笑说是比较胖的同志，其实我相信看到的是比较密的人群。大家也许认为大戈壁或沙漠可以认为是“纯”像元，但其实也包含砾石的阴影。我在沙漠上实测砾石的承照面和背阴面，温差大约10摄氏度以上。对1公里像元尺度来说，地形的起伏常常不可忽略。所有这些，使遥感定量反演命中注定是一个病态反演。数据有效信息知识更新与积累决策帮助提取地学Geoscience1、概念：地学是对以我们所生活的地球为研究对象的学科的统称，通常有地理学、地质学、海洋学、大气物理、古生物学等学科。2、研究目的：研究地学的目的是为了更好的开发和保护地球表面的自然资源，使人地关系向着有利于人类社会生活和生产的方向发展。专题信息提取的知识1、计算机视觉知识2、地图制图知识3、地学知识4、方法知识计算机视觉知识计算机视觉知识是指从图像上可以获得的视觉信息，数字化地图的颜色、地物形状大小、空间结构和空间关系等知识都属于计算机视觉知识，它们是识别和提取信息的最基本的依据。专题信息提取首要的是从图像上发现相关视觉知识，才能结合相关专题信息提取的方法，提出相应的提取策略。方法知识方法知识是在信息提取过程所用到的相关方法，即如何利用图像上所发现的知识，提取所需信息的系列算法。地图制图知识地图制图知识主要针对各种人工绘制的地图而言，人工绘制的地图必然遵循制图的相关约定规则。如我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万、1:25万、1:50万比例尺地形图，均采用高斯克吕格投影。1:2.5至1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例尺地形图采用经差3度分带，国家基本地形图，每种比例尺都有统一的图式符号和编制规范地学知识地图是对现实世界的抽象表达，地理事物的时空分布规律和客观事物之间的关系必然在地图上反映出来。如遥感图像在时间上受季相节律的影响，作物的生长、植物的盛枯、冰雪的消融等变化都会在图像上反映出来:遥感图像信息因受区域的水平地带性和垂直地带性的影响，能反映出区域的水热条件的差异;水田和旱地的分布与地形和水源分布密切相关，水田主要分布在水源丰富，地势平坦的地方;居民地的分布与河流分布密切相关，居民地多分布在水源丰富的河流沿岸。诸如此类的地理事物的时空分布规律和客观事物之间的关系知识都是专题信息提取中的重要知识源。遥感专题信息提取的主要方法1、目视解释2、计算机自动识别分类计算机自动识别分类遥感影像分类的概念及原理遥感信息科学的发展，为土地利用，环境监测，地质灾害监测提供了全新的研究手段，标志着空间信息