1、第五章 遥感图像目视解译与制图2022-12-61南京大学地理与海洋科学学院第五章第五章 遥感图像目视解译与制图遥感图像目视解译与制图 遥感图像解译分为两种：遥感图像解译分为两种：目视解译目视解译：指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。遥感图像计算机解译遥感图像计算机解译：以计算机系统为支撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征，结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理解，完成对遥感图像的解译。一、目标地物的特征 概述：遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异在遥感影像概
2、述：遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异在遥感影像上的典型反应。按照其表现形式的不同，目标地物特征可以概括上的典型反应。按照其表现形式的不同，目标地物特征可以概括为为“色、形、位色、形、位”三大类：三大类：1.色：色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影。指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影。2.形：形：指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、指目标地物在遥感影像上的形状，包括形状、纹理、大小、图形等。图形等。3.位：位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物分布的指目标地物在遥感影像上的空间位置，包括目标地物分布的空间位置、相关布局等。空间
3、位置、相关布局等。第一节第一节 遥感图像目视解译原理遥感图像目视解译原理二、目标地物识别特征二、目标地物识别特征1.色调：全色遥感图像中从白到黑的密度比例叫色调（也叫灰度）2.颜色：是彩色图像中目标地物识别的基本标志。3.阴影：是图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子。据此可判读物体性质或高度。4.形状：目标地物在 遥感图像上呈现的外部轮廓。5.纹理：也叫内部结构，指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。6.大小：指遥感图像上目标物的形状、面积与体积的度量。7.位置：指目标地物分布的地点。8.图形：目标地物有规律的排列而成的图形结构。9.相关布局：多个目标地物之间的空间配置关系第
4、一节第一节 遥感图像目视解译原理遥感图像目视解译原理目视解译元素目视解译元素色调和颜色色调和颜色目视解译元素目视解译元素色调和颜色色调和颜色Green bandRed bandNIR band目视解译元素目视解译元素大小大小目视解译元素目视解译元素纹理纹理目视解译元素目视解译元素图形图形目视解译元素目视解译元素位置和相关布局位置和相关布局目视解译元素目视解译元素阴影阴影目视解译元素目视解译元素HeightHeight和和三、目视解译的生理与心理基础心理特点对遥感图像解译的影响1.同一时刻，只有一种地物是目标地物,图像的其余部分以目标地物的背景出现,此时判读者的注意力往往集中在目标地物上.2.判
5、读者的知识和经验对目标地物的确认有一定的导向作用,因此,不同的解译者可能得出不同的结论.3.心理惯性对目标地物的识别有一定的影响.4.观察的时效性.正确辨认目标地物,需要一个最低限度的时间才能完成.第一节第一节 遥感图像目视解译原理遥感图像目视解译原理三、目视解译的认知过程 遥感图像知觉形成的客观条件:遥感图像存在颜色差异或色调的差异。遥感图像颜色差异或色调的差异达到一定程度时,目标地物就容易与背景产生对比，形成纹理和形状。遥感图像解译是一个复杂的认知过程，对一个目标的识别，往往需要经历几次反复判读才能得出正确结果。遥感图像的认知过程可分为两种：1.自下向上的过程图像信息获取、特征提取、识别证
6、据选取。2.自上向下的过程特征匹配、提出假设、图像辨识。第一节第一节 遥感图像目视解译原理遥感图像目视解译原理一、遥感摄影像片的判读二、遥感扫描影像的判读三、微波影像的判读四、目视解译方法与基本步骤第二节第二节 遥感图像目视解译基础遥感图像目视解译基础一、遥感摄影像片的判读一、遥感摄影像片的判读1 1、遥感摄影像片的种类、遥感摄影像片的种类（1 1）可见光黑白像片：）可见光黑白像片：0.36 0.72（2 2）红外黑白像片：）红外黑白像片：0.4 1.1（3 3）多波段彩色合成像片：）多波段彩色合成像片：0.4 0.76 一、遥感摄影像片的判读一、遥感摄影像片的判读 2 2、遥感摄影像片特点与
7、解译标志、遥感摄影像片特点与解译标志（1）摄影像的特点片绝大部分为大中比例尺像片,各种人造地物的形状特征与图型结构清晰可辨；绝大部分采用中心投影，可以看到地物的顶部轮廓。（2）摄影像片的解译标志 解译标志又称判读标志，指能够反映和表现目标 地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能够帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。直接判读标志 形状：人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界，自然地物具有不规则的外形和规则的边界。大小：不知道比例尺时，可以比较两个物体的相对大小；已知比例尺，可直接算出地物的实际大小和分布规模。阴影：本影：是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有助于获得地物的立体感。落影：
8、是阳光直接照射物体时，物体投在地面上的影子在像片上的构像。色调与颜色：是地物波谱在像片上的表现。在黑白像片上，据地物间色调的相对差异区分地物。在彩色像片上据地物不同颜色的差异或色彩深浅的差异来识别地物。纹理：通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。这种细纹或细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。可揭示地物的细部结构或内部细小的物体。图型：是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。揭示了不同地物间的内在联系。位置：指目标地物在空间分布的地点。直接判读标志间接解译标志 指能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可推断与某地物属性相关的其他现象。目标地物与其相关指示特征
9、 河流边滩、沙嘴和心滩与河流流向 地物及与环境的关系 地带性植被与气候带 目标地物与成像时间的关系 土壤含水量、水库、河流水位与季节的变化一、遥感摄影像片的判读 可见光黑白像片和黑白红外像片解译：可见光黑白像片和黑白红外像片解译：形状与色调形状与色调 彩色像片与彩红外像片解译：彩色像片与彩红外像片解译：色彩、形状色彩、形状 彩色红外像片在识别伪装方面有突出的功用，如正常生长植物与用彩色红外像片在识别伪装方面有突出的功用，如正常生长植物与用植物伪装目标地物的识别。植物伪装目标地物的识别。热红外像片的解译热红外像片的解译色调:地面温度的构像.形状:被探测地物与背景温度差异形成“热分布”形状.大小:
10、地物的形状和热辐射特性影响影象的尺寸.阴影:目标地物与背景之间的辐射差异造成阴影.3 3、遥感摄影像片的判读方法、遥感摄影像片的判读方法 彩色像片和彩色红外像片的比较：彩色像片基本反应地物的天然色彩，地物类型间的细微差异可以通过色彩的变化表现出来；但是在航空遥感中彩红外摄影使用比较广泛，能克服大气散射和吸收的影响，信息损失量小一、遥感摄影像片的判读 判读标志：色彩、大小、形状、阴影、位置等。水体：A 植被：B1、B2 建筑：C1、C2 道路：D彩红外像片目视判读彩红外像片目视判读一、遥感摄影像片的判读1.1.居民地和道路的判读居民地和道路的判读 城市居民地的判读特点：房屋稠密，面积较大，建筑物
11、排列整齐，能判读建筑物的形状、高度和周边环境。农村居民地的判读特点：小而分散，有农田包围，能判读居民地的外形和面积及通向居民地的道路。道路的判读特点：线状分布，色调较亮。实习：居民地和道路的判读。一、遥感摄影像片的判读农村居民点的判读农村居民点的判读城市居民点的判读城市居民点的判读城市居民点的判读城市居民点的判读道路的判读道路的判读2.2.水体的判读水体的判读 河流判读：界线明显、弯曲自然、宽窄不一的条带状。能判读流向、河宽、桥梁、码头等附属物。湖泊的判读：轮廓明显的形状、色调较暗。能判读其形状、面积。海域的判读：能清晰地判读出海岸线、潮侵地带、高潮、低潮位置。一、遥感摄影像片的判读河流的判读
12、河流的判读 3.3.地貌的判读地貌的判读利用航片能判读地貌的类型、形态。如流水地貌、冰川地貌、风沙地貌、黄土地貌、火山地貌等。一、遥感摄影像片的判读4.4.植被的判读植被的判读 判读标志为：色调/色彩和纹理结构。纹理结构：细小地物在影像上构成的组合图案。地物的性质不同，组合图案也不同，以此来判读地物群体的性质。以判读植物群落为主。一、遥感摄影像片的判读5.5.航空像片的立体观察航空像片的立体观察 立体观察的原理：什么是立体观察：用肉眼或借助光学仪器（立体镜），对有一定重叠率的像对进行观察，可以获得地物和地形的光学立体模型，称为像片的立体观察。眼睛观察立体的原理：（1）眼睛的结构：相当于一架能自
13、动调节焦距和光圈的摄像机。（2）立体的形成：取决于双眼观察。一、遥感摄影像片的判读6.6.判读步骤判读步骤 首先，将航空像对置于立体镜下，像对的基线应与眼睛平行。每只眼睛分别看一张像片，即左眼看左像片，右眼看右像片。其次，注意使像片上地形地物的阴影投向自己。因为人对物体的立体感觉习惯于光源来自前方，阴影投向自己，这样才能使判读效果正确，否则会引起反立体效应。第三，用左右手的食指分别指着两张像片上的共同标志点，然后移动其中一张像片，使两手指重合，即表示两像片的共同标志只眼睛分别看一张像，即左眼看左像片，右眼看右像片。一、遥感摄影像片的判读立体镜的类型光学立体镜：光学立体镜：桥式立体镜；桥式立体镜
14、；反光立体镜反光立体镜；立体坐标量测仪。立体坐标量测仪。互补色立体镜。互补色立体镜。偏振光法立体镜：立体眼镜。偏振光法立体镜：立体眼镜。立体观察的像对 像对：把从相邻两摄影站对同一地区摄取的两张像片，称为像对。也可看成是空间光学立体模型。像对立体效果的形成过程：空间物体空间物体的左右像对生理视差产生立体感觉恢复空间物体的立体模型。航摄立体像对：航向60%的重叠，使同一地物在相邻两像片上都有影像，构成了像对，通过立体镜的立体观察，可建立地物的空间立体模型。像对立体观察的条件像对立体观察的条件 （1）必须是航摄立体像对；（2）像对的比例尺差不得大于15%；（3）两眼分别看两张像片上的相应影像，即左
15、眼看左像，右眼看右像；（4）同名地物点的连线与眼基线平行。问题：航空摄影像对，在立体镜下观看立体时如何满足立体观察的条件？立体观察的像对立体观察的应用像片判读。像片判读。立体量测立体量测摄影测量学（摄影测量学（Photogrammetry):如如地形测绘，即测量高程和平面坐标。地形测绘，即测量高程和平面坐标。二、遥感扫描影像的判读1 1、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用、常见遥感扫描影像的主要特点及其应用 MSSMSS影像影像：不同卫星上的波段对比;MSS各波段应用范围(重点)。TMTM影像：影像：TM影像与MSS影像的对比；波段设置；主要应用 SPOTSPOT影像影像：产品形式；主要应用1
16、绿、2红、3近红外、4短波红外。其他遥感影像其他遥感影像:二、遥感扫描影像的判读2 2、遥感扫描影像特征与解译方法、遥感扫描影像特征与解译方法 遥感扫描影像特征 1 1）宏观综合概括性强：）宏观综合概括性强：空间分辨率越低，对地面景观概括性越强，对景物细节的表现力越差。2 2）信息量丰富：）信息量丰富：遥感扫描影像采用多波段记录地物的电磁波信息，每个波段都提供了丰富的信息。3 3）动态观测：）动态观测：资源卫星进入太空，就一刻不停地绕地球运转，以一定周期重复扫描地球表面，并及时向地面发送最新所获扫描影像。二、遥感扫描影像的判读遥感影像主要解译方法1）先图外后图内：先了解影像图框外提供的各种信息
17、。2）先整体后局部：先整体观察，综合分析目标地物与周围环境的关系。3）勤对比，多分析：多个波段对比；不同时相对比；不同地物对比。2 2、遥感扫描影像特征与解译方法、遥感扫描影像特征与解译方法卫星图像的信息提取卫星遥感以多波段为主，判读前先进行彩色增强处理，提高目视判读的分辨率。判读方法主要是对比分析和地物纹理特征。高分辨率的卫星遥感图像彩色合成后，与航空像片的判读方法类似。如IKONOS，QuickBird。这张分辨率为1米的纽约曼哈顿的卫星照片，是 2000年6月30日由空间图像公司的 IKONOS 卫星拍摄的。这张图像是从南方拍摄的，中间是 110 层高的世界贸易中心的双塔。连云港新浦区Q
18、uickBird影像（影像（2005年年5月）月）一、一、LandsatLandsat卫星图像特征卫星图像特征 光谱特性：由于各种地物组成的物质成分、结构、理化性质的差异，导致不同的地物对电磁波的反射存在着差异，并且致使地物的热辐射性质也不完全相同。同一地物在不同的波谱段，其反射的电磁波与热辐射也有差异。反映在图像上为：相同地物在不同波谱段的图像上色调会不同。这叫做地物的光谱效应。MSS的光谱效应。MSS4：0.50.6m，对水体有一定的透视能力，能判读出水下地形。卫星像片的信息提取 MSS5：0.60.7m，对水体有一定的透视能力，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物有明显的反映；能区分死树和活
19、树，活树色调较深。MSS6：0.70.8m，水体为暗色，对地物的湿度有明显反映；能反映植物的健康状况。MSS7：0.81.1m，与MSS6相似，但水体更黑，湿地色调更黑；能明显区分植物的健康状况。MSS8：10.412.6m，反映地物的热辐射性质。地表温度高，热辐射就强，色调就浅。卫星像片的信息提取TM的光谱效应TM1对水体有较强的透视能力。TM2-TM4与MSS4-MSS6相似。TM5，TM7属于近红外波段，对岩石有明显的区分能力，对植物也有明显的反映，属于反射峰值。TM6与MSS8相同。Landsat-7 TM波段分布与应用TM1 0.45 0.52 蓝色 土地利用、水体污 染、大气污染T
20、M2 0.52 0.60 绿色 植被反射峰、判别 植被长势、生长阶段TM3 0.63 0.69 红色 植物光合作用吸收谷、判别植被与其它地物 TM4 0.76 0.90 近红外 植被反射高峰与 TM3 共同判别植被长势、生 物量TM5 1.55 1.75 短波红外 作物类型、水分含量、土壤湿度TM6 10.4 12.5 热红外 分辨率为 60 m 地表 温度、湿度、夜间成象 TM7 2.08 2.35 短波红外 森林火灾、地质结构TM8 0.50 0.90 全色 分辨率为 15 m 土地利用、地质灾害、水灾监测苏锡常地区Landsat7 单波段影像（2001.07.26）Band1Band2苏
21、锡常地区Landsat7 单波段影像（2001.07.26）Band3Band4苏锡常地区Landsat7 单波段影像（2001.07.26）Band5Band6苏锡常地区Landsat7 单波段影像（2001.07.26）Band7Band8（PAN）TM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7Landsat TM 5 sub-scene showing the region around the Alpinforschungszentrum RudolfshtteETM+的光谱特性除除PAN波段外，其余与波段外，其余与TM相同。相同。1999年4月15日发射的 Landsat-7，采用了 E
22、TM（增强加型专题绘图仪）遥感器来获取地球表层信息，它与TM的区别是增加了全色波段（0.5 0.9微米，分辨率为 15 m），并改进了热红外波段的空间分辨率（60米）。空间分辨率空间分辨率：是指陆地卫星成像时的地面采样空间分辨率：是指陆地卫星成像时的地面采样大小，在图像上就称为像元，是图像的最小成大小，在图像上就称为像元，是图像的最小成像单元。像单元。MSS4-MSS7 79 mMSS8 240 mTM1-TM5,TM7 30 mTM6 120 mETM6 60 mPAN 15 mSPOT 5 SPOT5号卫星上搭载有三种成像装置，除了前几颗卫星上的高分辨率几何装置(HRG)和植被探测器(VE
23、GETATION)外，SPOT5更有一个高分辨率立体成像(HRS)装置。空间分辨率波波 段段高分辨率高分辨率几何装置（几何装置（HRGHRG）植被成植被成像装置（像装置（VGTVGT）高分辨率立高分辨率立体装置体装置（HRSHRS）PA：0.49-0.69 m 2.5 m 或 5 m-10 m B0：0.43-0.47 m-1 km-B1：0.49-0.61 m 10 m-B2：0.61-0.68 m 10 m 1 km-B3：0.78-0.89 m 10 m 1 km-SWIR：1.58-1.75 m 20 m 1 km-SPOT 5空间分辨率SPOT图像主要应用领域 监测自然资源分布，各个
24、波段主要应用领域：第一波段为绿色波段，该波段以叶绿素反射曲线的次高峰（0.55微米）为中点，可区分植被类型和评估作物长势，对水体有一定的穿透深度，在干净水域能够穿透 1020 m的深度，可以区分人造地物类型。第二波段为红色波段，该波段与MSS第5波段和TM第3波段很接近，在晴朗天气下，该波段的大气透过率约为90，是叶绿素反射曲线的低谷区，据此可以识别农作物类型，对城市道路、大型建筑工地反映明显，可用于地质解译，辨识石油带、岩石与矿物等。空间分辨率SPOT图像主要应用领域 第三波段为近红外波段，分别与MSS第7波段和TM第4波段接近。在晴朗天气下，该波段的大气透过率约为95，是叶绿素反射率曲线的
25、强反射率区。据此可以监测作物长势，区分植被类型。在灰度图像上植被表现为浅白色调，干净水域的水面反射率为1，水面呈黑色或者暗黑的色调，该波段图像可绘制水体边界。含水量大的土壤呈现深灰或暗黑色，含水量小的土壤呈现灰白色调，可用来探测土壤含水量。空间分辨率SPOT图像主要应用领域 第四波段为短波红外波段，这是SPOT新增加的一个波段，用于探测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪。SPOT全色波段，该波段的地面分辨率为10m，可用于调查城市土地利用现状、区分城市主要干道、识别大型建筑物，了解都市发展状况，据统计，城市总体规划中调查土地利用现状，购买SPOT影像的费用仅仅是航空摄影费用的10%，可节约投入成
26、本。空间分辨率SPOT遥感影像产品包括：1A级产品，包括70mm胶片、HDDT（高密度数字磁带）、CCT（计算机兼容磁带）和CD-ROM（光盘）上记录的影像数据，这种产品没有进行任何辐射与几何纠正，为SPOT数据的即时产品。1B级产品，包括24mm胶片、HDDT、CCD、CD-ROM为载体的影像数据，这种产品对原始数据进行了辐射与几何纠正。2级产品，包括24mrn胶片、采用 HDDT和 CD-ROM记录的影像数据，采用69个地面控制点对每景图像做了几何精纠正，并且把遥感影像变换到某种地图投影上，例如UTM投影。3级产品进行了正射纠正，通过控制点可以对相同地区两幅影像进行匹配。空间分辨率SPOT
27、-5SPOT-5基本产品基本产品10米多光谱米多光谱5米全色米全色2.5米全色米全色+SPOT-5SPOT-5增值产品增值产品 10米多光谱米多光谱5米米PanSPOT 5 SPOT 5 同轨立体像对同轨立体像对Spot 5 HRS立体像立体像对生成的对生成的10米高程精度米高程精度DEM二、水体判读二、水体判读 水体在卫星图像上要较其他地物容易判读。尤其在近红外波段的影像上，由于水体对近红外的强烈吸收，水体为黑色，与周围地物的界限很清楚。湖、河、海以其外部形态，很容易区别。水中的泥沙含量等状况，在可见光短波影像上有显示。一般水浅或含沙量大的色调浅。水体明显易判的特点，常作为其他地物定点定位的
28、标志。卫星像片的信息提取二、水体判读二、水体判读Landsat-7 Band4近红外波段 水体为黑色卫星像片的信息提取二、水体判读二、水体判读TM 4,3,2标准假彩色合成影像图卫星像片的信息提取三、地貌的判读三、地貌的判读 地貌在卫星图像判读时是较为直观的要素。卫星图像的比例尺小，能反映大的地貌形态特征，如平原、山地、丘陵。能判读主要的地貌类型及范围，如风沙地貌、黄土地貌、冰川地貌、火山地貌、流水地貌等。卫星像片的信息提取三、地貌的判读三、地貌的判读南京紫金山SPOT4,3,2假彩色影像卫星像片的信息提取三、地貌的判读三、地貌的判读卫星像片的信息提取四、植被的判读四、植被的判读 卫星图像上，
29、植被是群体的特征，不能反映个体的形态，只能判读出植被的类型、生长状况、分布范围。植被类型的判读要依据纹理结构和色调，并要有该地植物群落组成和植被分类图等资料，要经过实地调查和验证。植被的判读一般要用多波段合成的图像，如标准假彩色合成图像。在该图像上植被为红色。卫星像片的信息提取四、植被的判读四、植被的判读 某地区TM 4,3,2标准假彩色影像 植被为红色卫星像片的信息提取五、城镇与道路的判读五、城镇与道路的判读 城镇的光谱是建筑物和水泥下垫面的综合反映，与周围环境的反差较大，能判读出城镇的外形和面积。城镇的内部结构的判读，取决于图像的分辨率。道路呈长条状，故提高了分辨率，一般能判读出形态和长度
30、，区分道路的等级。卫星像片的信息提取五、城镇与道路的判读五、城镇与道路的判读卫星像片的信息提取六、土地覆盖与土地利用的判读六、土地覆盖与土地利用的判读 土地覆盖与土地利用的含义大同小异。图像反映出来的是地表覆盖状况，该状况的类型根据土地分类标准而定。我国土地分类：一级大类统一，二级各地确定。一级类型：耕地林地草地园地居住用地工矿用地交通用地水域特殊用地未利用地。卫星像片的信息提取三、微波影像的判读 1 1、微波影像的特点、微波影像的特点 侧视雷达采用非中心投影方式成像，与摄像机中心投影方式完全不同。微波影像中的分辨率是由成像雷达的斜距分辨率和方位向分辨率决定的，它们分别由脉冲的延迟时间和波束宽
31、度来控制的。比例尺在横向上产生畸变。地形起伏位移。2 2、微波影像的应用范围、微波影像的应用范围 海洋环境调查。根据微波影像色调差异，可以获取海冰厚度、分布海域、冰山高度、冰与水分布的边界，检测海洋大面积石油污染等。微波影像色调差异与浅海地形地貌具有一种直接相关性，从微波影像上可以了解浅海地形和水深状况。对微波影像作快速富里叶变换，可以确定二维海浪谱、海表面波的波长、波向和内波。地质制图和非金属矿产资源调查。雷达影像上断层和断裂带等线性构造明显，可以制作大面积小比例尺地质图，由于雷达对地表具有一定穿透能力，可识别埋藏在浅层地表的泥炭、煤等非金属矿产资源。三、微波影像的判读2 2、微波影像的应用
32、范围、微波影像的应用范围 洪水动态监测与评估。1998年入汛以后，长江发生历史罕见的全流域性大洪水；嫩江、松花江也发生超历史记录的特大洪水。中科院中国遥感卫星地面站利用加拿大Radarsat微波影像，与其他遥感卫星资料进行比较，对受灾地区进行全过程全流域的动态监测与评估。地貌研究和地图测绘。SAR的分辨力与距离是无关的，它不会随着距离的增加而降低。SAR能够以很高的分辨力提供详细的地面测绘资料和地形影像，它可以应用于地貌研究。为了获取地表三维信息，近年来干涉合成孔径雷达正逐步在地形测量中得到应用，它利用雷达的干涉技术来获取目标地物的高度信息，经过数据处理，干涉雷达数据可以形成高分辨率的三维图像
33、，它的发展日益引起人们的重视。三、微波影像的判读2 2、微波影像的应用范围、微波影像的应用范围 军事侦察。合成孔径雷达SAR采用侧视雷达成像，可以不直接飞越某一国家而能从边境另一侧对该国进行军事侦察。因此，在美国的综合机载侦察战略中，SAR因其全天候能力而被列为基准的成像手段。装备SAR的飞机包括载人侦察机如U2和SR71间谍飞机，战斗机和轰炸机如F-15战斗机和F/A-18战斗轰炸机以及B2轰炸机。三、微波影像的判读三、微波影像的判读3 3、影像解译标志及地物影像特征、影像解译标志及地物影像特征（1）色调：雷达回波强度在微波影像上的表现。（2）阴影：微波影像上出现的无回波区。（3）形状：目标
34、地物轮廓或外形的雷达回波在微波影像上 的构像。自然地物外形不规则，人造地物外形规则。（4）纹理：微波影像上的周期性 或随机性的色调变化。（5）图型：是某一群体各个要素在空间排列组合的形状。赤道地区（印度尼西亚某地区）的侧视雷达像片撒哈拉沙漠地区的航天飞机雷达像片Radarsat SAR W2模式获取的墨西哥湾试验场自然油膜的状况。南京市区局部TerraSAR影像图 三、微波影像的判读4 4、微波影像的判读、微波影像的判读（1）微波与目标地物相互作用规律。随着地面由平滑表面向粗糙表面过渡，波影像上的色调则逐渐由深变浅。目标地物几何特征对微波影像的构像具有重要影响。阴影给微波带来很强的反差和立体感
35、。复介电常数是描述物体表面电性能的。（2）微波影像的判读方法 采用由已知到未知的方法；利用有关资料熟悉解译区域，有条件时可以拿微波影像到实地去调查，从宏观特征入手，对需要判读的内容，可以把微波影像与专题图结合起来，反复对比目标地物的影像特征，建立地物解译标志，在此基础上完成对微波影像的解译。三、微波影像的判读4 4、微波影像的判读、微波影像的判读 对微波影像进行投影纠正；可与TM或SPOT等影像进行信息复合，构成假彩色图像，利用TM或SPOT等影像增加辅助解译信息，进行微波影像解译。对微波影响进行立体观察。利用同一航高的侧视雷达在另一侧对同一地区两次成像，或者利用不同航高的侧视雷达在同一侧对同
36、一地区两次成像，获得可产生视差的影像，对微波影像进行立体观察，获取不同地形或高差，或对其他目标地物进行解译。四、目视解译方法1.直接判读法:使用的直接判读标志有色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图案等。2.对比分析法:同类地物对比分析、空间对比分析、时相动态对比法。3.信息复合法:利用透明专题图或透明地形图与遥感图像复合，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。4.综合推理法:综合考虑遥感图像多种解译特征，结合生活常识，分析、推断某种目标地物的方法。5.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
37、质、类型、状况与分布的方法。五、遥感图像目视解译步骤1.1.目视解译准备工作阶段目视解译准备工作阶段 明确解译任务与要求；收集与分析有关资料；选择合适波段与恰当时相的遥感影像。2.2.初步解译与判读区的野外考察初步解译与判读区的野外考察初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。野外考察：填写各种地物的判度标志登记表，以作为建立地区性的判度标志的依据。在此基础上，制定出影像判度的专题分类系统，建立遥感影像解译标志。五、遥感图像目视解译步骤3.3.室内详细判读室内详细判读统筹规划、分区判读，由表及里、循序渐进，去伪存真、静心解译。4
38、.4.野外验证与补判野外验证与补判野外验证包括：检验专题解译中图斑的内容是否正确;检验解译标志.疑难问题的补判：对室内判读中遗留的疑难问题的再次解译。五、遥感图像目视解译步骤5.目视解译成果的转绘与制图目视解译成果的转绘与制图一种是手工转绘成图；一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。第三节第三节 遥感制图遥感制图一一 遥感影像地图遥感影像地图概念概念：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。在遥感影像地图中，图面内容要素主要由影像构成，辅助以一定地图符号来表现或说明制图对象，与普通地图相比，影像地图具有丰富的地面信息，内容层次分
39、明，图面清晰易读，充分表现出影像与地图的双重优势。按照内容分为普通遥感影像地图普通遥感影像地图与专题遥感影像地图专题遥感影像地图。按照传感器不同，分为航空摄影影像地图航空摄影影像地图.扫描影像地图扫描影像地图和雷达影像雷达影像地图地图。普通遥感影像地图普通遥感影像地图 是在遥感影像中综合、均衡、全面地反映一定制图区域内的自然要素和社会经济内容，包含等高线、水系、地貌、植被、居民点、交通网、境界线等制图对象。专题遥感影像地图专题遥感影像地图 是在遥感影像中突出而较完备地表示一种或几种自然要素或社会经济要素，如土地利用专题图，植被类型图等，这些专题内容是通过遥感影像信息增强和符号注记来予以突出表现
40、的。第三节第三节 遥感制图遥感制图一一 遥感影像地图遥感影像地图1.1.遥感影像地图的特点遥感影像地图的特点 丰富的信息量 它与普通线划地图相比，没有信息空白区域，彩色影像地图的信息量远远超过线划地图。利用遥感影像地图可以解译出大量制图对象的信息，因此，普通影像地图具有补充和替代地形图的作用。直观形象性 遥感影像是制图区域地理环境与制图对象进行“自然概括”后的构像，通过正射投影纠正和几何纠正等处理后，它能够直观形象地反映地势的起伏，河流蜿蜒曲折的形态，增加了影像地图的可读性。第三节第三节 遥感制图遥感制图一一 遥感影像地图遥感影像地图1.1.遥感影像地图的特点遥感影像地图的特点 具有一定的数学
41、基础 经过投影纠正和几何纠正处理后的遥感影像，每个像素点都有自己的坐标位置，根据地图比例尺与坐标网可以进行量测。现势性强 遥感影像获取地面信息快，成图周期短，能够反映制图区域当前的状况，具有很强的现势性，对于人迹罕至地区，如沼泽地、沙漠、崇山峻岭，利用遥感影像制作遥感影像地图，更能显示出遥感影像地图的优越性。第三节第三节 遥感制图遥感制图一一 遥感影像地图遥感影像地图2.2.遥感影像地图的发展趋势遥感影像地图的发展趋势 电子影像地图 这种影像图以数字形式存贮在磁盘、光盘或磁带等存贮介质上，需要时可由电子计算机的输出设备（如绘图机、显示屏幕等）恢复为影像地图。这种影像图与传统的影像地图相比较，仍
42、然保留了影像地图的基本特征，例如数学基础、图例、符号、色彩等。主要差异在于载荷影像地图信息的介质不同。电子影像地图的制作与使用必须依赖于计算机系统。第三节第三节 遥感制图遥感制图一一 遥感影像地图遥感影像地图2.2.遥感影像地图的发展趋势遥感影像地图的发展趋势 多媒体影像地图多媒体影像地图 这种地图是电子地图的进一步发展。传统的影像地图主要给人提供视觉信息，多媒体影像地图则增加了声音和触摸功能，用户可以通过触摸屏甚至是声音来对多媒体影像地图进行操作，系统可以将用户选择的影像区域放大，直观、形象的影像信息再配以生动的声音解说等，使影像地图信息的传输和表达更加有效。第三节第三节 遥感制图遥感制图一
43、一 遥感影像地图遥感影像地图2.2.遥感影像地图的发展趋势遥感影像地图的发展趋势 立体全息影像地图 这种影像地图利用从不同角度摄影获取的区域重叠的两张影像构成像对，阅读时需戴上偏振滤光眼镜，使重建光束正交偏振，将左右两幅影像分开，使得左眼看左面影像，右眼看右边影像，利用人类生理视差，就可以看到立体影像。第三节第三节 遥感制图遥感制图二二 常规制作遥感影像图常规制作遥感影像图1.影像地图的设计 影像地图设计包括根据用图的要求恰当地选择影像地图内容，探讨自然与社会现象的专题表示方法，影像制图资料分析和制图数据处理，地图图面配置，影像地图生产流程，生产技术措施和质量管理方法等。第三节第三节 遥感制图
44、遥感制图二二 常规制作遥感影像图常规制作遥感影像图2.遥感影像的选择、处理和识别 遥感影像的选择、处理和识别是提高影像制图质量与精度的关键，对于不同专题影像地图来说，选择恰当时相和波段是至关重要的。为了增加遥感影像的可读性，需要对选定的遥感影像进行增强处理或除噪，并对专题内容进行目视解译。第三节第三节 遥感制图遥感制图二二 常规制作遥感影像图常规制作遥感影像图3.地理基础底图的选取 地理基础底图是遥感影像制图的基础，它用来显示制图要素的空间位置和区域地理背景，对遥感影像进行几何纠正。遥感制图一般选取地形图作为地理基础底图。这因为地形图具有统一的大地控制基础、统一的地图投影、分幅编号、规范和图式
45、，其特点是综合、全面地反映制图区域内的自然要素和社会经济现象，这便于抽取其中一种或几种自然要素或社会经济要素作为符号或注记，以弥补遥感影像在某些方面的不足。第三节第三节 遥感制图遥感制图二二 常规制作遥感影像图常规制作遥感影像图4.影像几何纠正 对于航空影像，若所摄地区为平坦地区，则采用光学机械纠正的方法。若所摄地区有地形起伏，可采用微分纠正的方法进行几何纠正。对于卫星影像，可在影像图和地理基础底图上选择均匀分布的控制点，点数与区域大小和选择的纠正模型要求有关。点的坐标可在底图上量取，采用多项式拟合方法进行几何纠正，如果需要可以同时镶嵌影像图。第三节第三节 遥感制图遥感制图二二 常规制作遥感影
46、像图常规制作遥感影像图5.制作线划注记版 制作线划注记版，并在遥感影像图上套合地图基本要素，例如经纬网、高程点、等高线、交通网、居民点等，利用摄像仪或复照仪对影像图和线划注记版摄像，形成遥感影像地图彩色负片，利用负片可以洗印遥感影像地图正片。第三节第三节 遥感制图遥感制图二二 常规制作遥感影像图常规制作遥感影像图6.遥感影像地图的制印 印制过程包括：将彩色负片拿到电分机上，经过色彩平衡、校正后输出分色要素片，将分色片进行套印，可以大批印刷遥感影像地图。从影像视觉效果看，洗印的遥感影像地图质量比印刷的质量要更好一些，但成本价格要高得多。第三节第三节 遥感制图遥感制图三、计算机辅助遥感制图三、计算
47、机辅助遥感制图 计算机辅助制图是在计算机系统支持下，根据地图制图原理，应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。1、遥感影像信息选取与数字化选取合适时相、恰当波段与指定地区的遥感图像。对航空像片与影像胶片需要数字化。第三节第三节 遥感制图遥感制图三、计算机辅助遥感制图三、计算机辅助遥感制图2、地理基础底图的选取与数字化l 底图数字化前的准备工作：图面质量检查：地图变形情况、图面的清晰程度；按类别进行分要素标描，以免漏掉要素。多幅相邻底图内容检查：成图时相、内 容等；图面要素分类编码。l 底图数字化。3、遥感影像几何纠正与图像处理几何纠正应尽量选取永久
48、性地物；图像处理的目的是消除影像噪音。第三节第三节 遥感制图遥感制图三、计算机辅助遥感制图三、计算机辅助遥感制图4、遥感影像镶嵌与地理基础底图拼接遥感影像镶嵌原则遥感影像镶嵌原则 镶嵌的影像投影相同、比例尺相同，有足够的重叠区域；图像的时相保持一致，多幅图像镶嵌时，以中间一幅为 准进行几何拼接和灰度平衡；有必要时应进行局部区域二次几何纠正和灰度调整；镶嵌后的影像应是一幅信息完整、比例尺统一和灰度一致的图像。地理基础底图拼接地理基础底图拼接，利用GIS拼接功能第三节第三节 遥感制图遥感制图三、计算机辅助遥感制图三、计算机辅助遥感制图5、地理基础底图与遥感影像复合 将同一区域的图像与图形准确套合，
49、但它们在数据库中仍然是以不同数据层的形式存在的。复合目的是提高遥感影像地图的定位精度和解译效果。、符号注记图层生成注记是对某种地物属性的补充说明，如在影像图上可注记街道名称、山峰和河流名称，标明山峰的高程，这些注记可以提高影像地图的易读性。符号与注记可以利用图形软件交互式添加在新的数据图层中。第三节第三节 遥感制图遥感制图三、计算机辅助遥感制图三、计算机辅助遥感制图 8、遥感影像地图制作与印刷数字图像与数据底图、符号注记图层、图面配置数字图层精确配准。最大误差不得大于1个像元。遥感影像地图的制作：喷墨打印机、热转移打印机、色升华打印机、彩色喷墨绘图仪、洗印制作遥感影像图等。第三节第三节 遥感制图遥感制图三、计算机辅助遥感制图三、计算机辅助遥感制图7、影像地图图面配置影像地图：放在图的中心区域；添加影像标题：常放在影像图上方或左侧；配置图例：放在地图中的右侧或下部；配置参考图：放在图的四周任意位置；放置比例尺：放在影像图下部右侧；配置指北箭头：放在影像右侧；图幅边框生成；配置结果可单独保存在一个数据图层中。第三节第三节 遥感制图遥感制图1.遥感图像解译的标志有那些？2.遥感图像解译的方法有那些？3.遥感图像解译有那些步骤？4.计算机辅助遥感制图有那些步骤？第五章第五章 作业作业
