第五章 遙感圖像目視解譯徐曉華徐曉華安徽師范大學安徽師范大學GISGIS教研室教研室新課導入原始影像輻射校正幾何校正圖像增強圖像判讀內(nèi)容提要5.1 遙感地學解譯的目的與要求5.2 遙感地學解譯標志5.3 遙感圖像目視解譯方法與過程5.4 不同類型遙感圖像的解譯5.1 5.1 遙感地學解譯的含義與目的遙感地學解譯的含義與目的一、圖像解譯的含義二、圖像解譯的目的安徽師范大學南校區(qū)衛(wèi)星影像一、圖像解譯的含義 遙感圖像解譯(Imagery Interpretation)是指從遙感圖像獲取信息的基本過程。即根據(jù)地學工作的要求，根據(jù)解譯標志和實踐經(jīng)驗，應用各種解譯技術(shù)和方法，識別出目標地物的特征，及（或）測算出所需數(shù)量指標的過程。一、圖像解譯的含義 解譯方法有兩種：目視判讀，又稱目視解譯，或目視判譯，即憑著光譜規(guī)律、地學規(guī)律和解譯者的經(jīng)驗從圖像的亮度、色調(diào)、位置、時間、紋理、陰影、結(jié)構(gòu)等各種特征推出地面的景物類型。計算機自動分類，以計算機系統(tǒng)為支撐環(huán)境，利用模式識別技術(shù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，根據(jù)遙感圖像中目標地物的各種圖像特征(顏色、形狀、紋理、空間位置等)，結(jié)合專家知識庫中目標地物的解譯經(jīng)驗和成像規(guī)律等知識進行分析和推理，實現(xiàn)對遙感圖像的解譯。二、圖像解譯的目的 地學解譯目的：從遙感圖像獲取各種地學專題信息。需要解決：圖像中有什么地物，分布在哪里，數(shù)量如何？判明各種地學目標和地學現(xiàn)象的形態(tài)、屬性和空間分布特征；測量各種地學參數(shù)；推測和分析各種地學物體、地學現(xiàn)象在時間、空間上成因上的相互關(guān)系；編制各種解譯圖件。5.2 5.2 遙感地學解譯標志遙感地學解譯標志 一、目視解譯二、直接解譯標志三、間接解譯標志1、概念：目視解譯（目視判讀）：指專業(yè)人員通過直接觀察或借助輔助判讀儀器在遙感圖像上獲取特定目標地物信息的過程。解譯人員憑著光譜規(guī)律、地學規(guī)律和解譯者的經(jīng)驗從圖像的亮度、色調(diào)、位置、時間、紋理、陰影、結(jié)構(gòu)等各種特征推出地面的景物類型。一、目視解譯一、目視解譯2、目標地物基本特征 是地物電磁輻射差異在遙感影像上的典型反映 表現(xiàn)形式：色：目標地物的色調(diào)、顏色、陰影等；形：目標地物的形狀、紋理、大小、圖形等；位：目標地物在遙感影像上的空間位置及分布。一、目視解譯3、解譯標志 地學解譯標志：遙感圖像上，能識別地學物體、地學現(xiàn)象，或能說明共性質(zhì)和相互關(guān)系的影像特征。直接解譯標志：遙感圖像上能直接見到的解譯目標的影像特征（形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋理、圖型等）。間接解譯標志：需通過分析、判別才能識別地學目標、現(xiàn)象的存在，才能推斷其性質(zhì)的影像特征。如通過水系分析來判斷巖性，水系即間接標志。如通過水系分析來判斷巖性，水系即間接標志。目視解譯是遙感成像的逆過程一、目視解譯空間結(jié)構(gòu)、時間特點化學組分、物理屬性成像方式、探測波段投影方式、時空因素大小形狀、色調(diào)灰階畸變失真、成圖比例大小形狀、色調(diào)灰階畸變失真、成圖比例增強處理、信息提取邏輯推理、對比分析空間結(jié)構(gòu)、時間特點化學組分、物理屬性地表景觀地表景觀成像過程成像過程遙感圖象遙感圖象遙感圖象遙感圖象地表景觀地表景觀目視解譯目視解譯二、直接解譯標志1、色調(diào)/顏色（Tone）2、形狀（Shape）3、紋理（Texture）4、圖型/圖案（Pattern）5、位置（Site）6、陰影（Shadow）7、大?。⊿ize）8、相關(guān)布局（Association）二、直接解譯標志1、色調(diào)/顏色（Tone）最重要、最直觀的解譯標志，與地物的光譜特性直接相關(guān)，其余與地物的空間特征相關(guān)。紅樹林在綠、紅、近紅外波段圖像注意同物異譜與異物同譜同物異譜：同一種物體因其所處在的狀態(tài)與位置不同，如自身濕度不同，處于坡向不同等，具有不同反射光譜的物理現(xiàn)象。異物同譜：不同物體具有基本相同反射光譜的物理現(xiàn)象。如大多數(shù)植被就具有基本相同的反射光譜?！巴V”是一個相對概念。2、形狀（Shape）：地物的輪廓在圖像平面的投影。需要根據(jù)影象比例尺和分辨率具體分析。根據(jù)地物空間的平面形態(tài)，地面對象可分為點狀體、線狀體、面狀體。二、直接解譯標志在高空間分辨率遙感影像中，形狀特征是重要的特征，特別是人工地物二、直接解譯標志二、直接解譯標志3、紋理（Texture）地物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，遙感圖像中目標地物內(nèi)部色調(diào)有規(guī)則變化造成的影像結(jié)構(gòu)。形成目標物表面的質(zhì)感，如點狀、粗糙、平滑、粒狀、線狀、斑狀等。地物的紋理在遙感影像上的表現(xiàn)樹木和公路森林堆積的木材二、直接解譯標志4、圖型/圖案（Pattern）：目標地物有規(guī)律排列而成的圖形結(jié)構(gòu)。形狀、色調(diào)及紋理特征組合圖案。二、直接解譯標志二、直接解譯標志5、位置（Site）目標物分布的地點。地物間彼此相互關(guān)聯(lián)關(guān)系在影象上的反映，相互印證。如沿海岸分布的灘涂、鹽地、沙灘；火山附近的熔巖；如沿海岸分布的灘涂、鹽地、沙灘；火山附近的熔巖；湖邊的蘆葦；荒漠中的紅柳。湖邊的蘆葦；荒漠中的紅柳。水電站核電站二、直接解譯標志6、陰影（Shadow）圖像上光束被地物遮擋產(chǎn)生的地物的影子 本影：地物本身未被陽光直接照射到的陰暗部分的影像。落影：在地物背光方向上地物投到地面的陰影。根據(jù)陰影形狀、大小可判讀地物的性質(zhì)或高度。二、直接解譯標志7、大?。旱匚镌趫D像上的尺寸，取決于實際地物的大小和圖像的空間分辨率。小轎車火車小轎車、卡車和建筑物二、直接解譯標志8、相關(guān)布局（Association）物體間的空間配置關(guān)系。物體間一定的位置關(guān)系和排列方式，形成了很多天然和人工目標特點。Race track：賽馬場跑道 River：河流 Roads：道路 Bridges：橋 Residential area：居民區(qū)Dam：堤壩 ShapeTone，Shapeshape,tone,and association tone,shape,association Shape，TonePattern,Tone二、直接解譯標志三、間接解譯標志 間接解譯標志 目標地物與其相關(guān)指示特征；目標地物與環(huán)境的關(guān)系；目標地物與成像時間的關(guān)系。與判讀對象關(guān)系密切的地物和現(xiàn)象，利用相關(guān)的專業(yè)知識和經(jīng)驗進行判讀 不同專業(yè)判讀有不同的間接標志。進行地質(zhì)構(gòu)造分析，可以把水系形態(tài)、地貌類型作進行地質(zhì)構(gòu)造分析，可以把水系形態(tài)、地貌類型作為間接標志；為間接標志；城市人口判讀，將建筑物密度、樓層數(shù)、商業(yè)網(wǎng)點城市人口判讀，將建筑物密度、樓層數(shù)、商業(yè)網(wǎng)點作為間接標志。作為間接標志。木頭堆木頭堆鋸木場鋸木場一個鋸木場和它周圍堆積的木頭一個鋸木場和它周圍堆積的木頭三、間接解譯標志35水系可作為地質(zhì)地貌解譯的間接標志輻射型水系(火山附近)向心型水系(盆地)長方格子狀水系(斷層)三、間接解譯標志5.3 5.3 目視解譯的方法與過程目視解譯的方法與過程一、圖像解譯方法二、圖像解譯過程一、圖像解譯方法1、解譯方法 直接判定法 對于像片上影像特征比較明顯的地物，通過直接標志即可判定地物的性質(zhì)、識別出地物。對比分析法 將待判別影像與已知地物影像或標準圖像上的影像進行比較，或?qū)⒉煌ǘ螌Ρ?，以判別該地物的性質(zhì)。邏輯推理法 利用各種現(xiàn)象之間的關(guān)系，依照邏輯推理進行判讀。一、圖像解譯方法Race track：賽馬場跑道 River：河流 Roads：道路 Bridges：橋 Residential area：居民區(qū)Dam：堤壩 ShapeTone，Shapeshape,tone,and association tone,shape,association Shape，TonePattern,Tone水體河流道路植被居民小區(qū)運動場直接判定法一、圖像解譯方法河流對比分析法對比分析法一、圖像解譯方法2、解譯原則：多種信息綜合分析，多手段、多方法相結(jié)合、內(nèi)外結(jié)合保證精度 先整體，后局部 先已知，后未知 先易，后難 由宏觀到微觀二、圖像解譯過程1、準備工作：主要是收集資料，除遙感圖像外，還需要工作區(qū)的地形圖和相關(guān)的自然、經(jīng)濟等情況，以及報告、必要的參考文獻等各種資料。2、圖像預判和編制專題圖略圖：主要是經(jīng)過資料分析建立直接和間接解譯標志，包括形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋理等。然后在分類系統(tǒng)的指導下設計圖例系統(tǒng)，進行初步解譯，并把解譯結(jié)果轉(zhuǎn)繪成專題圖略圖。二、圖像解譯過程3、野外實況調(diào)查和地學驗證：根據(jù)初步解譯結(jié)果，確定野外調(diào)查路線和調(diào)查樣本，進行野外調(diào)查，驗證判讀標志，并應用地學分析方法解決圖像與地物間的機理關(guān)系，修正預判中的錯判或漏判，使解譯結(jié)果更加客觀可靠。4、室內(nèi)解譯編繪成圖：根據(jù)預判結(jié)果和野外調(diào)查資料，對全部工作區(qū)進行重新解譯，然后清繪成圖，在此基礎上進行面積量測以及其他數(shù)字統(tǒng)計特征分析。5.4 5.4 不同類型遙感圖像的解譯不同類型遙感圖像的解譯一、攝影像片目視解譯二、衛(wèi)星掃描影像目視解譯三、熱紅外影像目視解譯四、微波影像目視解譯一、攝影像片目視解譯航空（機載）遙感圖像（航空（機載）遙感圖像（2002.3.25）一、攝影像片目視解譯 常見地物在彩紅外攝影像片上顏色對應關(guān)系TM影像波段特征二、衛(wèi)星掃描影像目視解譯二、衛(wèi)星掃描影像目視解譯 TM321波段組合 432波段組合植被居民點道路水體裸地二、衛(wèi)星掃描影像目視解譯 SPOT道路建筑物二、衛(wèi)星掃描影像目視解譯建筑物草坪 Quick bird2022-7-1755云層山體（香山）城區(qū)二、衛(wèi)星掃描影像目視解譯居民點大棚菜地水域林地裸耕地三、熱紅外影像目視解譯三、熱紅外影像目視解譯武漢地區(qū)灰度熱紅外遙感影像圖TM6四、微波影像目視解譯山脊四、微波影像目視解譯建筑物植被小結(jié) 解譯的含義、目的 解譯標志 直接標志、間接標志 解譯方法 直接判讀、對比分析、邏輯推理 不同類型遙感圖像的解譯