61实习报告

遥感实验报告第1页共18页前言一、遥感实验的意义：进一步学习和巩固遥感影像的解译和调绘工作，掌握遥感影像处理系统基本操作，掌握遥感影像的输入输出、裁剪与镶嵌、几何校正、增强处理、分类统计以及专题成图的原理和工作程序。巩固和深化理论知识，理论与实践相结合。培养学生的应用能力和创新能力，培养学生严肃认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精神。二、实验时间：2012年5月三、实验地点：资源学院教学实验区四、实验任务：1、认识立体镜的成像原理，通过立体镜对航空像片的立体观察；2、学习和掌握航空像片的判读的基本原理和方法，通过航空像片解译判读各种土地的覆盖类型在红外航空片上的影象特征；3、认识各种地理景观要素在卫星图像上的特征，判读大型地貌、大型构造；学会运用SuperMap软件对遥感影像进行目视解译。实验一航空像片的立体观察一、实验目的1、了解航片的航向重叠率和旁向重叠率。2、掌握用立体镜进行像片立体观察的方法。3、体验立体观察航空相片。4、了解立体观察的原理。二、实验材料及相关设备遥感实验报告第2页共18页1、立体镜2、航空相片三、立体镜观察原理:1、立体镜原理：立体镜是一种证实双眼视差和产生立体知觉的仪器。常用的立体镜有：三棱镜式立体镜、反射式立体镜和栅栏式立体镜。立体镜可前后移动的图形架上放置左眼和右眼各自所见的两张平面图片。在戴眼罩的镜片架上安装着三棱镜片（X、Y）。每个棱镜都把通过它的光线折向底部。为了注视两张图片，左眼和右眼必须辐合在两图片的中心线上，当两眼辐合到F点时，两个图的中心就落在两个中心窝上，即落在相称区域而产生单一的印象。为了使每只眼晴只能看见各自的图片，在镜片架中央设有一薄的挡板可将两眼视线分隔开。2、双眼生理视差存在两个像机从相距一定距离的两点对同一目标进行摄影，产生的重叠图像，称为立体像对，成为立体像对的必要条件是像片的重叠度大于53%。将成为像对的两张遥感影像并排排列，如果左眼看到左边的图像，右眼看右边的圈像，就可以产生目标物的立体视觉效果，这称为立体观察。人眼能够观察到具有立体感的客观世界，其原理是一对眼睛在观察物体时，物体在两眼的视网膜上产生的影像之间存在生理视差。同理，像对是从不同角度摄制同一地物的一对影像，因此存在类似生理遥感实验报告第3页共18页视差的影像视差叫做左右视差，当双眼分别观察这一对像片时，存在左右视差的像片会反映到眼睛的视网膜上，构成生理视差，由此便产生了与观测实物一样的立体视觉效果。通常称这种人为条件下，对立体像对进行观察，而获取立体感觉为人造立体观察。这就是利用航片像对进行立体观察的基本原理。四、应用立体镜进行航片立体观察的主要步骤1、取一对航片像对，分别找出像主点;2、将像片按左右放置，使影像的叠部分向内，使像对像主点连线置于平行于眼基线的直线上。移动立体镜，使立体镜的基线平行于像主点的连线;3、在立体镜下移动像片间的距离，直到观察到相应的像点融合为一体而获得立体感觉，且观察时没有不适的感觉。五、保证航片人造立体观察成功的条件1、必须是航摄立体像对（即不同摄影站对同一地区所摄的两张像片）。2、两眼必须分别看两张图片，即左眼看左像，右眼看右像（通常称之为“分像”）。3、像片放大时，对应点的连线必须与双眼基线平行，且两像片的距离需要调整像片的距离调整与双眼的交汇角相适应。4、两张像片的比例尺最大差值不超过16%。遥感实验报告第4页共18页实验二航空遥感像片的判读一、实验目的1、学习和掌握航空像片的判读的基本原理和方法2、掌握航空像片的判读标志的建立方法3、解译判读各种土地的覆盖类型在红外航空片上的影象特征二、实验原理1、航空影片是在航空遥感平台上通过摄影机所获得的可见光和红外的光学摄影影片。他采用中心投影方式成像，对于没有纠正的相片，常发生误差和畸变。2、航空影片可分为普通摄影，红外摄影，和多光谱摄影。各中航空影片判读标标志有点差别，但总的判读方法和过程相似。3、判读标志判读标志是指能够反映和表现目标地物信息的遥感影象的各种特征。有直接和间接两种。直接判读标志：大小：二维空间上对目标地物尺寸或面积的测量。形状：制一个地物的形态，结构和轮廓。色调：像片上地物的色彩或相对亮度。阴影：阳光被地物遮照而产生的影子。纹理：通过色调或颜色变化表现出的细纹或细小的图案。图型：目标地物以一定规律排列而成的图形结构，是物体的空间结构。遥感实验报告第5页共18页位置和周围的关系：目标地物纯在空间的分布地点，及其相对于其他的地物的关系。间接判读标志是能够间接反映和表现地物信息的遥感影象的各种特征。借助他可以推断与目标地物的属性相关的其他地物信息。4、判读方法A直接判读;B逻辑推理与宏观分析;C野外校核5、判读程序（1）准备工作（2）室内判（3）野外校核（4）室内转绘制图和总结三、实验步骤1、准备实习工具，如立体镜等2、进行彩红外航空土地覆盖的判读3、以彩红外外A和B作为实习用航片象对4、根据航片判读标志的建立方法，建立判读目标地物的判读标志并完成表5、编写实习报告四、实验总结通过这次试验，掌握了航空像片的判读的基本原理和方法，掌握航空像片的判读标志的建立方法。在彩红外像片上，植物的叶子因反射红外线而呈现为红色。知道了航空像片判读标志是地物本身性质、形态等特征在像片上的反映。因此，根据影像标志可以直接从像片上辨认出地物的属性遥感实验报告第6页共18页及其空间分布等特征。如影像的形状、大小、色调及阴影等都是常用的航空像片判读标志。航空像片上地物影像的形状，一般与风景照片上看到的有所不同。风景照片上呈现的地物影像形状通常是地物的侧面形状，而航空像片上的影像是地物的顶部形态。由于航空像片受中心投影性质的影响，具有一定高度的地物，在同一幅航空像片的不同部位，形状是有变化的。在像片中心，无像点位移，看到的是地物顶部的形状；离开像片中心点，就会产生像点位移，在像片四周边缘像点位移最大，变形也最大。只有位于同一高度平面的地物，如湖泊、平坦耕地等，无论在像片的任何部位，其形状与实际地物的形状相似，没有畸变。像片上的色调从白到黑是逐渐变化的，在目视判读中，航空像片上的色调一般可划分为白、灰白、浅灰、灰、深灰、浅黑、黑7级。色调是航空像片判读中的重要标志。这是因为地物的形状特征是通过与周围地物色调的差别表现出来的；尤其对一些外部形状特征不明显的地物和现象的判读，色调更显得重要。如土壤的干湿程度、沙土的分布范围等，主要是根据色调特征判读的。影响影像色调的主要因素有下列几个方面：1.地物反射特性。物体的亮度系数不同，反映在像片上的色调就有差异。亮度系数大，像片上的色调浅，亮度系数小，色调就深。物体的亮度系数具有方向性，也就是说从不同方向看物体，亮度系数是不一样的。亮度系数的方向性在具有镜面反射的物体上表现的最为明显。例如同一个湖面，在背向镜面反射的方向摄影时，亮度系遥感实验报告第7页共18页数小，像片上的色调深；若在湖面发生镜面反射的方向拍摄时，则亮度系数大，像片上的色调浅。但是，地面绝大多数的物体对入射光一般都是漫反射，虽然它们各方向的亮度系数不同，却差别很小。通常在计算物体的亮度系数时，是以物体垂直方向的亮度系数作为该物体的亮度系数。2.物体本身颜色。黑白全色底片对各种天然光都感光，但感光程度不一样。因此像片上的色调也就不同。不论彩色体和消色体，在全色黑白像片上都以灰阶表示物体本身颜色与像片上影像色调的对比3.地物表面结构。同样颜色的地物，由于表面结构不同，反射光的能力不一样，反映在像片的色调就不相同。光滑表面比粗糙表面反射光的能力强，在像片上的色调就浅。例如，耕地中的小路，其色调就比耕地浅。4.湿度大小。同样的物体，由于湿度不同，也会影响色调的深浅。例如：田间土路一般是浅色调，如雨后路面含水分较大，影像色调变深。再如裸露的农田土壤，干燥的色调浅，浇过水的色调深。所以，遥感实验报告第8页共18页色调是判读土壤湿度的一个明显标志。5.摄影季节。由于植物的物候期不同，不同时期像片上的色调也有很大差别。例如，春季摄影的像片，因为当时植物刚发芽，其色调较浅，而夏季摄影的像片，色调就会深一些。所以，在进行像片判读之前，一定要了解像片拍摄的时间。实习区判读标志：形状色调纹理图型阴影其他人造建筑立方体灰色粗整齐浅树木圆顶圆形浅灰色柔和粗不齐斑状浅河流平面线条黑色细条型钱五、航空遥感像片的标记+字像幅重叠符号，灰阶15格T、一纵向重叠符号N、E经纬度日月年C本幅图像中心点经纬度N星下点经纬度MMS扫描仪6/7通道，扫描范围不同R/D延时发送/实时发送SUN太阳EL42太阳高度角AZ136太阳方位角191-8483-A/N/G-1-N-P-IL卫星运行方向l91度，成像时多少圈轨遥感实验报告第9页共18页道-接收卫星地面站N马里兰州，G加州格尔斯顿，A阿拉斯加费尔斯站·图像处理方式等NASA美国国家航空航天局ERTS地球资源卫星E-2609-02154-7.01E#第二颗卫星及发射后的第几天一格林威治时间-通道-视频带的第一次使用例如，在此次实验中所解译判读的图片（如下图）此图中标记为22SEP76CN40-14/E114-14NN40-14/E114-19MSS5RSUNEL41AZ137191-8483-G-1-N-P-2LNASAERTSE-2609-02152-501解读出来的含义为：1976年9月22号；本图像中心点的经纬度为北纬40°14’、东经114°14’；星下点的经纬度为北纬40°14’、东经114°19’；影像为多光谱扫描仪影像；MMS的第5波段；延时发遥感实验报告第10页共18页送；太阳；太阳高度角为41°；太阳方位角为137°；卫星远行方向为191°；成像时是8483圈轨道、接收卫星地面站G加州格尔斯顿；美国国家航空航天局；地球资源卫星；第2颗卫星发射的第609天、格林威治时间、通道波段为第5波段、视频带的第一次使用。实验三遥感影像的目视解译一、实验名称：遥感影像的目视解译二、实验目的：1、学习航空像片、热红外、扫描图像的判读的基本原理和方法。2、掌握各类图像解译判读标志的建立方法。3、解译判读航片影像上地物特征。4、了解和认识遥感影像上地物的表现。三、实验原理：1、目视解译的原理：不同地物由于其物质成分、结构、形态等的不同而具有不同的电磁辐射能力，即不同的光谱特征以及不同的几何形态特征。这些不同的光谱特征和几何形态特征在图像上表现为不同的颜色、色调、形状、大小、纹理等的图像特征，从而使不同地物在视觉上可以被区分开来。2、目视解译识别目标地物的机理：地物特征的差异→地物光谱特征和几何特征的差异→地物图像特征的差异→差异的视觉检测→差异分析与视觉匹配。3、目视解译的条件：①地物特征具有差异，即地物特征差异的幅度足以在图像特征上遥感实验报告第11页共18页表现出来。②图像特征差异能够为视觉所检测到。所以有时需要对图像进行增强，将微弱的特征差异“放大”到易于为视觉所检测。4、目标地物的特征：对于视觉而言，目标地物本身特征可概括为色、形、位三个方面。色：指物体的颜色、色调、阴影；形：指物体的形状、大小、图形式样、纹理等；位：指物体的空间位置（包括绝对位置和相对位置）、物体群的布局（相关布局）。5、目标地物的图像特征：图像特征使地物特征在图像上的反映，包括：色调（tone）：遥感中指目标的灰度，从白道黑分10级。图像色调的深与浅，与物体的辐射特性是紧密相关的。一般情况下，反射率高的物体，接收的能量大，图像的色调就浅；反之则深。颜色（color）：指各种不同的彩色。注意区分真彩色、假彩色和伪彩色。阴影（shadow）:是指影像中色调很暗的部分，并且这种暗色调使由于地物之间的相互遮挡而是部分地物向传感器的电磁辐射减弱而产生的，阴影的形式与物体辐射能量的方向有关，对反射辐射能来说与方向反射因子有关。形状（shape）:指地物的外部轮廓。要注意遥感成像方式，因为不同的成像方式有不同的变形特点。随着图像比例尺的变化，“形状”遥感实验报告第12页共18页的含义也不相同，大比例尺图像上所代表的是物体本身的几何形状，而小比例尺