遥感图像目视解译与制图分析

遥感图像目视解译与制图5.1遥感图像目视解译原理5.2遥感图像目视解译基础5.3遥感制图5.1遥感图像目视解译原理遥感图像解译（RemoteSensingImageryInterpretation）目的：从遥感图像中获取所需的地学专题信息遥感图像辐射校正几何校正目视解译5.1.1遥感图像目标地物识别特征空间结构、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概括而言：目视解译是遥感成像的逆过程遥感图像解译标志（1）直接标志•色调(Tone)/颜色(Color)•形状(Shape)•大小(Size)•阴影(Shadow)•图型（样式）(Pattern)•纹理(Texture)•位置(Site)•布局(Association)•数据的波段范围•数据的空间分辨率•数据的成像时间色调/颜色：灰阶（黑白）或色别与色阶（彩色），最重要、最直观的解译标志。注意同物异谱、同谱异物•形状：地物的轮廓在影象平面的投影。需要根据影象比例尺和分辨率具体分析，注意畸变（雷达、航片边缘）大小：地物的尺寸、面积、体积等按比例缩小的相似记录。根据比例尺在影象上量算.•阴影：有利有弊，证明物体具有一定的高度；提供物体外形剖面景观；遮挡地物，增加解译难度纹理：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。即地物影像轮廓内的色调变化的空间布局和频率。如点状、粒状、线状、斑状等；粗糙、平滑•图型：目标地物有规律的排列而成的图形结构。•布局：物体间的空间配置。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。•位置：地物分布的地点。地理位置和相对位置。5.1.3目视解译的认知过程1遥感图像知觉形成的客观条件只有在遥感图像上存在着颜色差异或者色调的差异时，并且这种差异能为判读者所感受，才能进行目视判读。5.1遥感图像目视解译原理5.1.3目视解译的认知过程2、遥感图像目视解译的认知过程（1）自下向上过程（2）自上向下过程图像信息获取特征提取识别证据选取图像辨识提出假设特征匹配5.1.3目视解译的认知过程3、遥感图像目视解译的一般原则总体观察综合分析对比分析观察方法正确尊重影象客观实际解译图象耐心认真有价值的地方重点分析3、遥感图像目视解译的一般原则总体观察：从整体到局部对遥感图像进行观察；综合分析：应用航空和卫星图像、地形图及数理统计等综合手段,参考前人调查资料,结合地面实况调查和地学相关分析法进行图像解译标志的综合,达到去粗取精、去伪存真的目的；对比分析：采用不同平台、不同比例尺、不同时相、不同太阳高度角以及不同波段或不同方式组合的图像进行对比研究；观察方法正确：需要进行宏观观察的地方尽量采用卫星图像,需要细部观察的地方尽量采用具有细部影像的航空像片,以解决图像上“见而不识”的问题；3、遥感图像目视解译的一般原则尊重图像的客观实际：图像解详标志虽然具有地域性和可变性,但图像解译标志间的相关性却是存在的,因此，应依据影像特征作解译；解译耐心认真：不能单纯依据图像上几种解译标志草率下结论,而应该耐心认真地观察图像上各种微小变异；重点分析：有重要意义的地段,要抽取若干典型区进行详细的测量调查,达到“从点到面”及印证解译结果的目的。4、遥感图像目视解译的一般顺序从已知到未知、先易后难、先山区后平原、先地表后深部、先整体后局部、先宏观后微观、先图形后线形4、遥感图像目视解译的一般顺序从已知到未知是遥感图像解译必须遵循的原则。“已知”主要指解译者自己最熟悉的环境地物,或是别人最熟悉的环境地物,如地形图及有关资料等。所谓的未知就是图像上的影像显示,根据己印证的影像在相邻图像上举一反三,然后根据影像再在相应地面上找到新的地物,这就是从己知到未知的含义。先易后难是指易识别的地物先确认,然后根据客观规律和影像特征不断地进行解译实践,逐渐积累解译经验,取得解译标志，克服各种解译困难的过程。4、遥感图像目视解译的一般顺序“先山区后平原,先地表后深部、先整体后局部,先宏观后微观,先图形后线形”等步骤亦属先易后难的组成部分。例如,由于山区基岩裸露,影像清晰,而平原地区平坦,影像较为模糊,所以前者容易辨识,后者就比较困难，况且山区与平原在构造上总有这样那样的牵连,因此，一方面在解译上可以借鉴,另一方面又可用“延续性分析”不断扩展。至于圆形构造、线形构造,在一般情况下,两者都易于发现。5.2遥感目视解译基础5.2.1航空摄影像片的判读（遥感摄影像）1遥感摄影像片的种类可见光黑白全色像片、黑白红外图片、彩色像片、彩红外像片、多波段摄影像片、热红外摄影像片2航空摄影像片的特点与解译标志1摄影像片的特点航摄像片为中心投影，地形图为正射投影SBbAaCc中心投影AaBbCc正射投影黑白航空摄影像片解译123居民地解译植被解译水体解译农田解译车辆道路的解译彩色红外航空像片解译植被的解译道路的解译建筑物解译123操场以及游泳池解译热红外像片解译•热红外图像的成像原理：记录地物发射热红外线的强度。•注意：地物本身具有热辐射特性，热红外像片的解译与可见光以及扫描成像类型影像不同。热红外图像解译—城区昼夜变化白天黎明前5.2遥感目视解译基础5.2.2遥感扫描影像的判读LANDSAT主要轨道参数卫星编号1234、5高度（KM）920920920705轨道面倾角（度）99.90699.21099.11798.220旋转周期（MIN）10310310398.9日绕圈数14141414.5回归周期（天）18181816覆盖全球圈数251251251233降交点时刻（太阳地方时）8：509：089：319：45扫描带宽度（KM）185185185185降交点西退（KM）2875287528752752相邻降交点距离（KM）159.38159.38159.38172缩写词：RBV:ReturnBeamVidicon(RBV)（反束光导摄象机）MSS:MultispectralScanner(多光谱扫描仪)TM:ThematicMapper（专题制图仪）TEM+:EnhancedThematicMapperplusM:multipsectralP:panchromaticLANDSAT系列卫星成像仪器特征MSS第8波段只被用于LANDSAT3仪器波段（m）IFOV(m)（瞬间视场角）动态范围（bits）RBVmRBVpMSSTMETM+1.0.475-0.575(blue)2.0.580-0.680(red)3.0.689-0.830(nearIR)0.505-0.750(PAN)4.0.5-0.6(green)5.0.6-0.7(red)6.0.7-0.8(nearIR)7.0.8-1.1(nearIR)8.10.4-12.6(thermal)1.0.45-0.52(blue)2.0.52-0.60(green)3.0.63-0.69(red)4.0.76-0.90(nearIR)5.1.55-1.75(SWIR)7.2.08-2.35(SWIR)6.10.4-12.5(thermalIR)波段同TM，加一个全色波段（panchromatic）79*7979*7979*7979*7979*7979*7979*79240*24030*3030*3030*3030*3030*3030*30120*120第6波段为60*60，全色波段为15*15，其余同TM，666688888888红外(Infrared,IR)反射红外（reflectiveIR）：0.7-3.0m热红外(ThermalIR)：3.0-100(1000)m以往用法：近红外：0.7-3m中红外：3-6.0（8.0）m远红外：6.0（8.0）-15m超远红外：15-1000m目前遥感界习惯用法：近红外（NIR,near-infrared）：0.7-1.1m短波红外(SWIR,shortwaveIR）：1.1-3.0（2.5）m中红外(MWIR,MidwaveIR)：3.0-6.0（8.0）m热红外(TIR,ThermalIR)：8.0-15mLANDSAT系列卫星各波段的应用MSS各个波段：4、0.5-0.6（绿色）：对水体有一定透射能力，清洁水体中透射深度可达10-20m，可判读浅水地形和近海海水泥沙。可探测健康绿色植被反射率。5、0.6-0.7（红色）：用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显。可用于地质研究。用于水中泥沙含量研究。进行植被分类。6、0.7-0.8（近红外）：区分健康与病虫害植被。水陆分界。土壤含水量研究。7、0.8-1.1（近红外）：测定生物量和监测作物长势。水陆分界。地质研究。LANDSAT系列卫星各波段的应用TM各个波段：1、0.45-0.52（蓝色）：对水体有透射能力，可区分土壤和植被。2、0.52-0.6（绿色）：同MSS-4。3、0.63-0.69（红色）：同MSS-5。4、0.76-0.9（近红外）：同MSS-6。5、1.55-1.75（短波红外）：同MSS-7。6、10.4-12.5（热红外）：探测地球表面不同物质的自身热辐射，可用于热辐射制图、岩石识别和地质探矿等。7、2.08-2.35（短波红外）：探测高温辐射源，如监测森林火灾、火山活动等。TM影像解译蓝色为含沙量比较大的水体公路及农田公路及农田港口SPOT系列SPOT对地观测卫星系统是由法国空间研究中心研制开发，比利时、瑞典等国参与8687888990919293949596979899200001020304050607080910SPOT5SPOT4卫星运行服务中断发射日或重新开始服务日SPOT1SPOT2SPOT386.290.193.997.1198.302.5.4大覆盖范围120km多重分辨率20m-10m-5m-2.5mSPOT5SPOT5附加材料：遥感图像解译应用•遥感影像被用于灾情的监测和评估，为救灾指挥部门提供了及时准确的信息；•LiDAR系统首次在救灾中应用,获取了唐家山堰塞湖地区高精度DEM,为解决唐家山堰塞湖问题提供了精确的数据;同时为寻找失事直升机也提供了最新的数据.——李京《空间信息技术在四川地震救灾工作中的应用》灾中堰塞湖动态监测遥感图像目视解译基础三、遥感图像目视解译方法信息覆合法：利用透明专题图或者地形图与遥感图像重合，根据专题图或者地形图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地物的方法。综合推理法：它是借助各种地物或自然现象之间的内在联系,用逻辑推理方法,间接判断某一地物或自然现象的存在和属性。例如,当发现河流两侧有小路通至岸边,则可推断该处是渡口或涉水处,若附近河面上无渡船,就可确认是河流涉水处。火山熔岩—火山遥感图像目视解译基础三、遥感图像目视解译方法地理相关分析法：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，借助专业知识，分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。遥感图像目视解译基础四、遥感图像目视解译步骤（1）目视解译准备工作阶段（2）初步解译与判读区的野外考察（3）室内详细判读（4）野外验证与补判（5）目视解译成果的转绘与制图遥感影像地图遥感影像地图是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。按其表现内容分为：普通影像地图专题影像地图按获取遥感信息传感器的不同：航空摄影影像地图扫描影像地图雷达影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图考古遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图遥感影像地图的特征1）丰富的信息量2）直观形象性3）具有一定数学基础4）现势性强遥感影像地图的发展趋势1）电子影像地图2）多媒体影像地图3）立体全息影像地图遥感影像地图常规制作遥感影像图1、影像地图的设计2、遥感影像的选择、处理和识别3、地理基础底图的选取——一般选地形图作为地