遥感图像解译复习

1 遥感图像解译

绪论

遥感卫星的应用：干旱监测，火灾监测，台风预报，沙尘暴监测，海冰监测，植被监测，水质变化检测

第一章 遥感图像解译的基础

1、影响解译精度的因素、提高解译精度方法和途径

1）分类标准：分类的标准不同，得到的解译精度不同，分类的数目不同，精度也不同。

2）遥感解译方法 ：使用高精度的方法可以提高解译的精度。

3）遥感解译原则和程序 ：作业流程，开始是制定的原则也在很大程度上影响了遥感图像解译的精度；4）图像质量：包括图像的分辨率，图像的比例尺，图像的不清晰度，它们共同决定了图像量测性能。5）解译人经验 ；6）解译使用的波段数目 ：扫描成像类型的多波段图像既可以分别解译，也可以多波段组合解译，使用的波段不同，得到的信息不同。7）作业使用的仪器：使用的仪器不同，得到的影像的精度不同，波段不同，所得地物的类别，特点不同，解译的精度也就不同。 8）图像分解力：在一mm长的图像上能够将绝对反差的线条分开成像的数量。 9）图像清晰度 ：表示传递地物形状的能力，决定目视观测中有效的放大极限。 10）反差频率特性：通常是在一定空间频率范围（可以用像素长度为依据），将图像反差与地物光学反差进行比较。11）图像的解像力

2、衡量遥感图像解译质量的四个指标如何获取？

1）解译的可靠性

评价指标：总体精度、Kappa 系数、混淆矩阵（事后评价的方法）、生产者精度、用户精度。

2）解译的完整性 3）解译的及时性 4）解译结果的明显性

3、图像信息与地物（实物或现象）的关系

4、地物信息的传递过程中各个环节作用是什么？

①地物信息的传递是从数据获取开始的。数据获取实质上是由传感器代替人直接观测地学环境，通常情况下是围绕某项任务，有计划、有目的开展。 关键是运用相关的专业知识和技能确定实物、现象与图像信息之间的关系。

②由数据产生的局部概念模型 ：在相同的图像数据下会形成图像处理人员各自理解的局部概念模型，产生图像处理人员脑中的信息内容。

③将地物图像数据转变成图像信息：逐步转化为更有次序和用途的信息。

④图像信息的组织和管理 ：将它涉及到将图像处理、符号表示、语义生成的结果送入图像数据库。

⑤将图像信息还原为地物信息：获得图像信息与地学信息的关系，要由图像的几何和辐射信息得到地物的几何位置、属性、数量指标等信息。

⑥由地学信息产生的局部概念模型：表述地物的几何位置、属性、数量指标等信息的点、线、面标记和关系表等。

2 ⑦按照地学应用要求进行加工：地物信息的使用和加工必须适应具体地学应用的要求。

也就是：

选择对象→数据的局部概念模型→提取信息→组织管理→还原地物信息→信息的局部概念模型→加工、表达→应用。

5、遥感图像解译用到的相关知识：

1) 地学方法的应用 2) 物候学的应用3) 生物学知识的应用 4) 物理方法的应用

5) 数学方法的应用 6) 各种可视化方法的应用 ：遥感的主要作用是在地物信息传递过程

中，将图像信息转变为地物信息。

6、遥感图像解译的分类

按照应用领域：

①普通地学解译：主要为了取得一定地球圈层范围内的综合性的信息，常见的是地理基础信息解译和景观解译。②专业解译：主要是为了解决各部门的任务，用于提取特定要素或概念的信息。

根据应用范围划分 ：

（1）为国家的重要经济领域提供信息服务。

（2）为制定国民经济发展计划提供资源与环境动态基础数据。

（3）为国家重大的资源、环境突发性事件提供及时准确的监测评估数据，保证国家对这些重大问题作出正确、快速的反应。

（4）生物量估测。包括农作物产量、产草量、水面初级生产力预估和评价。

7、 遥感图像解译基本原理、基本概念、目的

遥感图像解译的目的是为了从遥感图像上得到地物信息所进行的基本理论和实践方法的研究。作为一个过程，它完成地物信息的传递并起到解译遥感图像内容的作用，其目的是取得地物各组成部分和存在于其他地物的内涵的信息。 。

8、遥感信息的利用方式：

①瞬时信息的定性分析 ，重点是利用波段信息进行显示和目视解译，如利用热红外图像进行林火监测，用SAR图像确定海冰范围、海面油污染等。

②空间信息的定位，重点是研究物质与能量的空间分布规律。

③瞬时信息的定量分析 ，其中，遥感器定标、大气订正和目标信息的定量反演是遥感信息定量化的三个主要研究方面。

④时间信息的趋势分析，重点研究地球表面的物质与能量的迁移规律。利用周期性的遥感图像和数据，通过时间序列的对比，反映研究对象不同时间轨迹的动态变化。例如，自然环境变迁、城市扩展、灾情调查等。

⑤多源信息的综合分析，遥感技术发展，导致数据的迅速积累，为多种来源的信息进行复合处理和综合分析提供可能，同时还促使建立起全面收集、整理和检索这些数据的空间数据库及管理系统，建立一些地学分析模型、计量分析模型或进行其它相关研究与综合分析。

9、遥感图像解译的质量要求：

① 解译的可靠性：评价指标：总体精度、Kappa 系数、混淆矩阵（可能性）、生产者（制造者）精度、用户精度。

②

解译的完整性：解译的完整性标志着所得出的结果与给定任务的符合程度。它提供关于在解译当中得到的地物特性细节的概念。

对解译完整性的评价一般以质量指标来表示，即所获得的信息是否满足给定的任务。

③ 解译的及时性④解译结果的明显性

3 10、遥感图像解译及时性的重要意义

解译的及时性包括图像资料的及时使用。如果被获取的图像数据长期不能交付解译使用，实时地物与图像之间变化太多会造成数据的浪费。另一方面，解译的及时性是说在指定的期限内工作的完成情况。这对于所有类型的解译都是重要的，而对于气象、农业、灾害调查及其他一些部门的解译来讲尤其重要。

第二章 遥感研究对象的特性

1、掌握遥感研究对象的特性，在遥感图像解译中有什么意义、作用

遥感信息是多源的。它是由平台的高低、视场角的大小、波段的多少、时间频率的长短等多种因素决定。

相应于遥感信息本身的这些属性，遥感研究对象也存在着几个方面的属性：空间分布、波谱反射和辐射特征、时相变化。这些属性反映了遥感信息本身具有不同的物理属性。研究这些特性，对于遥感图像解译很有帮助，能帮助作业人员快速、准确判断地物特性并得到结论。

2、遥感信息是多源的。它是由平台的高低、视场角的大小、波段的多少、时间频率的长短等多种因素决定。

遥感研究对象的属性： 空间分布、波谱反射和辐射特征、时相变化。

3、地面对象的类别：

①面状对象（遥感研究对象面状为主）的特征：（1）连续而布满整个研究区域，如高度、地物类型、地貌、地质、气温等；（2）间断而成片分布于大片区域上，如森林、湖泊、沙地、各类矿物分布区等；（3）在研究区域较大面积上分散分布，如果园、石林、残丘等。

② 线状对象：其空间位置由表示线形轨迹的一组x，y坐标确定，在空间上呈线状或带状分布，如道路、河流、海岸等。

③ 点状对象 ：空间位置由其实际位置或中心位置的x，y坐标确定，实地上分布面积较小或呈点状分布的有独立树、单个建筑等。

④ 相互关系（空间结构）：相互关系是某个区域内地物目标的空间分布特征。往往地面目标受某种空间分异规律的影响，其分布呈现一定的空间组合形式，这种形式仅通过单一目标是难以反映出来的。

4、 物体的基本特征：任何物体本身都具有发射、吸收和反射电磁波的能力。 相同的物体具有相同的电磁波谱特征，不同的物体由于物质组成和结构不同具有相异的电磁波谱特征。

5、各种地物的电磁辐射特征：

①水体电磁辐射特性：水体比热大，热惯量相对大，对红外波段几乎全吸收，自身辐射率高。水体表面保持相对均一的温度， 红外线找水的理论依据水体的微波特性 镜面反射：粗糙度

②植被电磁辐射特性（详见PPT）

③岩石和矿物的电磁辐射特性：不同的岩矿类型，由于其化学组成、结构、产状以及测量时的外部环境因素，使光谱反射的形态发生许多变化，导致岩石的反射波谱曲线没有统一的特征。

④土壤电磁辐射特性：土壤的发射辐射是由土壤温度状况决定的，影响土壤热特性的最重要因素是土壤水分和土壤空气温度。决定土壤微波辐射特性的主要因素是土壤的表面结构（粗糙度和粒度）和土壤的电特性（介电常数和导电率）。

⑤人工地物目标的电磁辐射特性：人工建筑物的红外发射特征取决于建筑材料的热特性。

决定建筑物微波特征的主要因素是表面结构。

6、同谱异物：在某一个谱段区，两个不同地物可能呈现相同的谱线特征。

同物异谱：可能同一个地物，处于不同状态，如对太阳光相对角度不同，密度不同，含水量

4 不同等等，呈现不同的谱线特征。

7、解译对象划分方法

①根据解译对象的专题特性划分：地理基础信息的提取与专题信息的提取两大部分。

②根据地物组成划分： 自然形成地物和人工构成地物

③根据地物的线性尺寸划分：根据绝对值和相对比把所有地物分成三个类别：密集（点状）、线状（延伸的）和面状。

④根据地物复杂程度划分 ：简单地物（复杂地物的一部分。它是复杂地物的个别要素）和复杂地物（以统一的用途或按照地域联合起来的简单地物的有次序的总和）

8、地物的组成：①物体细部（图案），物体细部（图案）的性质和数量提供了有关复杂物体的概念，能将该物体与其它相似者区别开来,是直接的揭示和解译标志。

②结构（纹理） ③物体图像的结构:几何、电磁波谱特性、自然形成状态。

④色调:常见的遥感波段有可见光、近红外、热红外和微波等

⑤颜色：在多光谱扫描图像上，地面要素和其它物体以假定的（人为的）颜色表示

⑥阴影：图像上物体及其阴影的图像，在识别尺寸小、反差低的立体物体时，有着决定性的作用。根据阴影可较容易地判断物体的形状和高度。（分为本影和落影）

⑦物体的位置和物体的相互关系，间接揭示标志

⑧活动的痕迹：间接标志，按照地物存在的持续期和它们的特点可把它们分成运动的和固定的地物。

地物性质 视觉效果 传感器特性构成了图像时空特征。

9、地表覆盖类型：按土地利用现状分类：耕地，水田，旱地，林地，乔木，草地

10、如何判断图片信息的准确性

1）看图像上目标的颜色，色调是否正常；2）看图像上各个物体的比例，比如“华南虎”事件中，那个老虎的比例明显有问题；再如很多女明星为了显示自己的身材，将自己的腿拉长，这样显得比例极不协调。3）看各个物体的接边是否正常，很多时候抠图之后的边缘处理之后就会显得不自然，很容易看出来；4）根据生活经验判断是否正常。

第三章 遥感数据的物理属性和成像性能

1、遥感数据的多源性

2、遥感平台和载体的多层次 ：地球同步轨道卫星（36,000 km）；太阳同步轨道卫星（500-10,00 km）；航天飞机（240-350 km）；高高度航空飞机（10,000-12,000 m）；中低高度航空飞机（500-8000 m）；直升飞机（100-2,000 m）；低空载体（800 m 以下）；地面车辆（0-30 m）

3、遥感卫星的种类

测绘卫星 气象卫星 资源卫星 海洋卫星 制图卫星

传感器的多样性体现在：多波段扫描 ，空间分辨率不断提高 ，能获取三维空间数据

成像雷达：多频段、多视觉和多极化的SAR