8-遥感图像目视解译及人机交互解译

上次课主要内容6.3混合像元和像元分解Ø了解混合像元，并理解混合像元分解的意义；Ø传统方法的不足及其与子像元分类方法的区别；Ø理解植被覆盖度的二分模型及其计算方法；6.4遥感图像多阶抽样估算地物面积Ø重点理解多阶抽样估算地物面积的基本思想及其计算方法；补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法①直接判读法；②对比分析法；③地理相关分析法；补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：①直接判读法根据解译对象在影像中表现出来的形状和色彩等解译标志直接解译出目标类别。如图所示，通过云层色彩和形状可以判断台风的位置和移动情况等信息。补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：②对比分析法由于地物在不同时相、不同波段、不同传感器的影像中的表现形式不同（形状、色彩等解译标志的不同），可以通过比较分析这些影像解译出目标类别。Ø通过对比多光谱遥感影像在灾害发生前后的形状和色彩，可以判读出山体滑坡的情况。判读出山体滑坡的情况。Ø通过对比火灾前后遥感影像上的色彩变化可以判读出火灾受灾程度和面积等信息。Ø通过对比SAR影像上色彩和形状的差异可以判读出干旱受灾面积和程度。Ø通过多波段影像上河流的形状和色彩等解译标志，可以判读出河流的属性和位置。补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：②对比分析法多光谱遥感影像，台湾新竹区林区灾害前后对比补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：②对比分析法2006年香港大揽郊野公园火灾（左-灾前，右-灾后）补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：②对比分析法通过形状和色彩对比解译出干旱受灾区补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：②对比分析法多波段影像对比解译河流（左为绿色通道、右为近红外通道，右图黑色线条为河流）补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：③地理相关分析法通过地物之间的位置、大小、形状和邻接关系等信息解译目标。例如桥梁与河流共存，乡村道路通往居民房，码头建在河流和湖泊边上，飞机在机场上，船只在河流和湖泊上等等。Ikonos影像，飞机场边上停着飞机，飞机附近建筑是机场候机厅及附属设施等建筑补充：目视解译方法和过程1.目视解译方法：③地理相关分析法TM影像，通过长江、汉江、天兴洲、白沙洲、东湖的地理关系，可以相互辅助解译目标补充：目视解译方法和过程2.目视解译过程(6步)①准备工作②建立解译标志③室内预解译④野外实地调查⑤内外业综合解译⑥解译成果的类型转绘与制图⑥解译成果的类型转绘与制图补充：目视解译方法和过程1．准备工作搜集和分析相关资料，根据影像的获取遥感平台，成像方式，成像日期、季节、影像比例尺、空间分辨率等等选择合适的影像数据，从而有利于目视解译，提高可解译的可行性和成功率。此外，还须掌握解译地区实地情况，将其与2.目视解译过程(6步)行性和成功率。此外，还须掌握解译地区实地情况，将其与影像对应分析，以确认二者之间的关系。相关资料主要包括：收集近期各类型卫星遥感影像、详查原始像片与土地利用现状图、新增建设土地报批资料、耕地后备资源调查资料、土地开发整理补充调查和潜力调查资料等等。补充：目视解译方法和过程2．建立解译标志根据影像特征，即形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局建立起影像和实地目标物之间的对应关系。3．室内预解译2.目视解译过程(6步)3．室内预解译根据解译标志并运用直接解译法、相关分析方法和地理相关分析法等对影像进行解译，勾绘类型界线，标注地物类别，形成预解译图。4．野外实地调查在室内预解译的图件不可避免地存在错误或者难以确定的类型，就需要野外实地调查与检证。包括地面路线勘察，采集样品(例如岩石标本，植被样方，土壤剖面，水质分析等等)，着重解决未知地区的解译成果是否正确。补充：目视解译方法和过程5．内外业综合解译根据野外实地调查结果，修正预解译图中的错误，确定未知类型，细化预解译图，形成正式的解译原图。2.目视解译过程(6步)6．解译成果的类型转绘与制图将解译原图上的类型界线转绘到地理底图上，根据需要，可以对各种类型着色，进行图面整饰、形成正式的专题地图。第八章遥感图像人机交互解译目视解译与计算机解译的不足n目视解译主要依靠人们从遥感图像，特别是航空图像上提取各种地物信息，其工作量大，效率低，难以满足实时处理大量信息的要求。n现有的图像处理系统还很难完全满足解译任务在精度和功能上n现有的图像处理系统还很难完全满足解译任务在精度和功能上的需要，这主要是因为计算机分类和识别还缺少灵活性；n因此，有必要将计算机自动分类和识别与目视解译相结合，即在遥感图像信息提取和解译过程中，一方面使图像解译人员能充分运用他们的解译经验，同时又能发挥计算机处理图像信息的优势。第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素图8.1.1遥感图像解译过程示意图第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素目视解译三个主要步骤（内容）n建立目标特征表；n确立分类系统、图斑处理及对图像上关系的描述；n确立分类系统、图斑处理及对图像上关系的描述；n对图像上的属性、类别和关系作系统解释；第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素n解译的起始阶段是在含有物体影像的图像上搜寻信息段，主要是确定目标存在与否。一般情况下，当目标大小达到传感器地面分辨率就有可能被检测到。n在证实了目标存在以后，进一步的工作是确定目标的属性或特1、建立目标特征表n在证实了目标存在以后，进一步的工作是确定目标的属性或特征，建立解译标志，并可通过列表的形式将标准目标与其解译标志相对应，形成目标特征表。第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素1、建立目标特征表第八章遥感图像人机交互解译n数据的量表系统量表指度量事物的方法，地物信息的量表系统可以按数据的精度划分为：Ø定名量表：用文字或字符描述地理事物的种类或质量的8.1图像解译过程中人的因素1、建立目标特征表Ø定名量表：用文字或字符描述地理事物的种类或质量的差别，不反映任何数的概念；Ø顺序量表：表示的是地理事物的顺序，它根据某种质量标志排序，也可以根据数据概念简化为顺序量表。Ø间隔量表：间隔量表是一种定量数据形式，它需要在顺序量表中赋予单位和距离信息。Ø比率量表：把间隔量表数据精确化，构成具有固定意义的精确概念的数据。第八章遥感图像人机交互解译n举例Ø例1：污染植物反射光谱特征分析中定名分析和顺序分析。（1）定名分析8.1图像解译过程中人的因素1、建立目标特征表（1）定名分析植物在生长过程中受到某种物质污染后，其生理物理特性会发生变化；由于不同的污染物质对植物的内部结构作用不同，因而会导致不同的反射光谱特征。（2）顺序分析对于同一种植物，随着其与物质污染的距离，其内部结构、叶绿素和水分含量会发生不同程度的变化，因而其反射光谱特性也随之变化。第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素1、建立目标特征表第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素1、建立目标特征表Ø例2：热分布图像分析中的不同量表之间关系（1）定名量表与间隔量表第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素1、建立目标特征表Ø例2：热分布图像分析中的不同量表之间关系（1）顺序量表与间隔量表第一层13.5：13.2°C─13.9°C；第二层14.6：14.3°C─14.9°C第三层16.0：15.3°C─16.7°C；第四层20.5：17.7°C─23.8°C第五层26.5：25.2°C─27.6°C第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对图像上关系的描述1）确立分类系统和分类分类系统提供关于在解译当中得到的地物特性细节的概念.例如，所描绘复杂地物要素的数量、要素状态的描述深度、细节的特性等。分类系统与对解译完整性的要求有关，地物应分为一定的类型、类、亚类或种。对分类要求的水平（完整性）越高，图像就应该有越多的信息性能。第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对对图像上关系的描述第八章遥感图像人机交互解译第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对对图像上关系的描述2）图班处理图班处理指对图像上各种物体特征进行综合、选取、分析、比较、推理和判断，并依据分类系统对地物类别进行调整。n要素物体的取舍n要素物体的取舍第八章遥感图像人机交互解译n化简8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对图像上关系的描述2）图班处理图班处理指对图像上各种物体特征进行综合、选取、分析、比较、推理和判断，并依据分类系统对地物类别进行调整。n化简第八章遥感图像人机交互解译n图像的符号描述8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对图像上关系的描述2）图班处理图班处理指对图像上各种物体特征进行综合、选取、分析、比较、推理和判断，并依据分类系统对地物类别进行调整。n图像的符号描述包括从栅格格式到矢量或“线”格式的转换过程。对具有整体性的结构，如矩形、三角形等可以用它们的形状属性加以描述（如面积、周长、形状系数等）。第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对对图像上关系的描述3）描述图像上各种关系所描述的关系包括点、线、面关系，聚集、树结构等，也包括各种类型地物波谱曲线在不同坐标系中的分布关系；不同地学要素之间的关系，如水系、地形、地表覆盖物之间关系；各类地物在时间和空间上的变化和联系。各类地物在时间和空间上的变化和联系。第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素2、确立分类系统、图斑处理及对对图像上关系的描述3）描述图像上各种关系第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素3、对图像上的属性、类别和关系作系统解释从系统的地学观点对图像上的属性、类别和关系作解释，是将图像信息真正转变为地物信息不可缺少的环节，至此才能将图像信息融入到地学信息中。其中，比较重要的是根据地学知识对各类地物做综合分析，得出规律性的认识以及有价值的结论。第八章遥感图像人机交互解译人工解译与数字图像分析的对照8.1图像解译过程中人的因素第八章遥感图像人机交互解译8.1图像解译过程中人的因素第八章遥感图像人机交互解译8.2图像解译的界面n几种典型的人机交互图像处理系统1.Photoshop2.ERDAS3.ENVI系统4.VirtuoZo系统第八章遥感图像人机交互解译8.3尽可能发挥计算机处理图像信息的能力1.多个主题的解译与协调第八章遥感图像人机交互解译8.3尽可能发挥计算机处理图像信息的能力2.参考数据的使用n计算机比人更适合处理多个来源的数据，借助计算机的帮助，有可能通过信息融合将更多的参考数据用于遥感图像解译。n信息融合是指同一区域内遥感信息之间或遥感与非遥感信息之间的匹配复合。它包括空间配准和内容融合两个方面，从而在统一的地理坐标系统下，构成一组新的空间信息、一种新的合成图像。坐标系统下，构成一组新的空间信息、一种新的合成图像。第八章遥感图像人机交互解译8.3尽可能发挥计算机处理图像信息的能力2.参考数据的使用n计算机比人更适合处理多个来源的数据，借助计算机的帮助，有可能通过信息融合将更多的参考数据用于遥感图像解译。n信息融合是指同一区域内遥感信息之间或遥感与非遥感信息之间的匹配复合。它包括空间配准和内容融合两个方面，从而在统一的地理坐标系统下，构成一组新的空间信息、一种新的合成图像。坐标系统下，构成一组新的空间信息、一种新的合成图像。n信息融合的目的是突出有用的专题信息，消除或抑制无关的信息，以改善目标识别的图像环境。n信息融合的技术关键（1）充分认识研究对象的地学规律；（2）充分了解每种融合数据的特点和实用性；（3）充分考虑到不同遥感数据之间波谱信息的相关性引起的信息冗余和噪声误差的增加，因此需要对多种遥感数据作出合理的选择；（4）几何配准；第八章遥感图像人机交互解译8.4交互环境n遥感与地理信息系统n可视化环境8.5交互方式n两种控制方式：Ø由底向上控制：先利用计算机自动分类