第五章热红外遥感图像判读

实习一实习一 卫星遥感影像目视解译卫星遥感影像目视解译一、实习目的目视判读是卫星图像应用的最基本方法，用计算机进行自动分类时，训练样本的选择以及自动分类决策等，样本的选择以及自动分类决策等，也都需要目视判读作为基础。

也都需要目视判读作为基础。

也都需要目视判读作为基础。

了解卫星遥感影了解卫星遥感影像的波段特性以及对应的地物波谱特性；像的波段特性以及对应的地物波谱特性；建立遥感影像解译标志，建立遥感影像解译标志，从影像中目视解译出耕地、林地、草地、水体、居民地、盐碱地、沼泽地等土地利用类型。

二、原理与方法原理地物光谱特性（标题为小四，宋体，加粗）在以遥感图像中识别地物和现象的属性及其研究它们之间的关系和演化变化规律时，必须首先了解和掌握地物的光谱特性，必须首先了解和掌握地物的光谱特性，以及它们空间和时间特性的变以及它们空间和时间特性的变化。

化。

不同地物在不同波段反射率存在着差异。

不同地物在不同波段反射率存在着差异。

不同地物在不同波段反射率存在着差异。

因此，因此，因此，在不同波段的遥感图像上即在不同波段的遥感图像上即呈现出不同的色调。

同类地物的反射光谱是相似的，同类地物的反射光谱是相似的，但随着该地物的内在差异而但随着该地物的内在差异而有所变化。

这种变化是由于多种因素造成的，如物质成分、内部结构、表面光滑程度、颗粒大小、几何形状、风化程度、表面含水量及色泽等差别。

这就是判读识别各种地物的基础和依据。

识别各种地物的基础和依据。

方法（一）直接判定法在卫星图像上直接判定一般是依据其色调标志和图型标志进行直接判定，色调色调（或色彩）（或色彩）（或色彩）标志在卫星图像直接判定中的重要性，标志在卫星图像直接判定中的重要性，标志在卫星图像直接判定中的重要性，对色调分析必须要结合具对色调分析必须要结合具体的图形或图像特征，即“色”要附于一定的“形”上，色调才具有实际意义，才可能判定识别地物。

才可能判定识别地物。

（二）对比分析法对比分析法是对卫星图像不同波段、不同时相的图像进行对比分析，以 及与地面已知资料或实地进行对比。

遥感图像判读“遥感”意为遥远地感知,人们可以不接触物体就可以探测到物体的性质和状况。

遥感图像判读应该说还是一门新兴的技术学科,也仅有百年历史。

许多问题,从完善理论研究到如何达到“准、快”,都值得人们去探索和研究。

随着科学技术的发展,遥感侦察的手段从过去的地面(海上)已发展到太空,由目视而发展到光学、电子、光谱等高科技。

而遥感图像判读作为获取信息的主要手段越来越受到人们的广泛关注,如何从获取的图像中又快又好地提炼出有使用价值的情报,一直是遥感图像判读界所关心的重要课题。

遥感技术的应用主要是通过对遥感图像的判读来实现的。

感图像判读的现状所谓的遥感图像判读就是根据所获取的图像,运用目力和技术设备,进行观察、分析、测量,判定和揭示地面物体性质和状况的过程。

遥感图像客观地记录了物体的几何形态和光谱特征,这是遥感图像判读的依据。

判读也可叫解译,其意思是一样的。

有的人主张凡用肉眼辨认图像的叫做判读,用计算机辨认图像的称解译。

所谓遥感图像判读是指人们根据对客观事物掌握的实践经验,运用各种手段和方法对影像进行辨认,从而识别影像的实际内容和属性的过程。

遥感图像判读仍存不少问题，定性分析的多,定量分析的少。

由于受技术条件的限制,人们只满足于地面物体的定性分析,只关心地面物体是什么,而忽视了对地面物体定量的分析;只关心从图像中所表现出来的表面现象,而忽视了隐藏于其中的内在本质。

如何从量化的角度分析物体的性质和状况,是亟待解决的问题。

现代遥感技术发展迅速，继黑白全色航空像片之后又出现了（天然）彩色航空像片、红外航空像片、热红外（扫描）航空图像，以及雷达航空图像等多种遥感图像，大大丰富和扩大了人类探测和收集地面信息的范围和领域。

这些遥感图像由于成像方式和使用的波段不尽相同，影像特点也各不一样。

但其判读原则及其方法与黑白全色航空像片基本上是一致的。

下面谈一下对几种图像判读的认识：一、彩色航空像片彩色像片使用的是彩色感光材料，感光范围为0.4—0.76μm，即对可见光波段全色感光。

第五章、热红外遥感基础热辐射热红外遥感就是利用星载或机载传感器收集、记录地物的这种热红外信息。

并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数，如温度、湿度和热惯量等td Q =φ是时间的函数与面积无关，任何面积都有辐射能通过！由此来引出另外两个概念：辐射出射度、辐射入射度st d d d M φ=sds t d d d E φ=sd (辐射照度，简称：辐照度)θ法线Ωφ)()(θφθCOS I Ω=LQ0Q RQAQT黑体、灰体、选择性吸收体C；光谱发射率是比值的概念是比值的概念；！是能量的累积！光谱发射度是能量的累积发射度==辐射出射度发射度前提条件：与物体的温度和电磁波的波长无关；黑体的吸收率最大，同时它的发射率也最大；它是理想的辐射体。

黑体概念是理解热红外遥感的基础在任何温度下，对各种波长的电磁辐射能的吸收系数恒等于1的物体称为黑体只是由于热辐射是随着构成物体的物质和条件的不同而变化，因而需要引入黑体这一概念作为热辐射定量研究的基准。

黑色无烟煤记住黑体不一定是黑色的物体，而要看它的发射率是否最大！金属水银灯氙灯()112,/52−•=T hc hc T M λκλλπλl λ——波长黑体辐射公式由此引出了另一个黑体辐射定律温度4)(T d M M σλλ==∫∞绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的四次方成正比！黑体的辐射能量是该黑体表面温度的函数。

——斯忒藩-波耳兹曼常数=5.6697×10-8(Wm -2K -4)T A m =λ在黑体辐射光谱中最强辐射的波长λm 与黑体绝对温度T 成反比。

地球辐射能主要集中在：中红外、远红外物体热辐射的强度和峰值波长都是随物体的温度而变化！但是对非黑体的真实物体，由于比辐射率的影响，要获得地表真实温度的难度便大得多。

石英250 K250 K 黑体黑体石英对应于每一波长的光谱辐射出射度！实际地物辐射出射度与同温下黑体的辐射出射度比值永远小于或接近于1，之间存在一个系数，即，比辐射率ε！TTM T E ,),(λλαλ⋅=它是衡量物体发射本领的参数，它也表明了物体的吸收本领的高低。

热红外遥感图像判读在当今的科技领域中，遥感技术犹如一双“千里眼”，让我们能够从遥远的地方获取地球表面的信息。

而热红外遥感作为遥感技术的一个重要分支，凭借其独特的优势，在众多领域发挥着关键作用。

那么，什么是热红外遥感图像判读呢？热红外遥感图像，简单来说，就是通过传感器对物体发射的热红外辐射进行记录和测量所得到的图像。

这些图像中的每一个像素都包含着物体表面温度的信息。

要准确判读热红外遥感图像，首先得了解热红外辐射的基本原理。

所有物体，只要其温度高于绝对零度（－27315℃），就会不断地向外发射热红外辐射。

物体的温度越高，其发射的热红外辐射能量就越强。

而且，不同的物体由于其材质、结构和物理状态的差异，对热红外辐射的吸收、反射和发射特性也各不相同。

在判读热红外遥感图像时，温度差异是一个关键的因素。

比如，在城市热岛效应的研究中，我们可以通过热红外遥感图像清晰地看到城市中心区域的温度明显高于周边郊区。

这是因为城市中建筑物密集、人口众多、交通繁忙，产生了大量的热量。

再比如，在森林火灾的监测中，火灾区域的温度会急剧升高，在热红外遥感图像中表现为高亮的区域，从而能够及时发现和定位火灾。

然而，仅仅依靠温度差异来判读热红外遥感图像是不够的，还需要考虑其他因素。

比如，物体的比辐射率。

比辐射率是指物体的辐射出射度与同温度下黑体辐射出射度的比值。

不同的物体具有不同的比辐射率，这会影响到它们在热红外遥感图像中的表现。

例如，金属的比辐射率通常较低，在热红外遥感图像中可能显得较暗；而水的比辐射率较高，在图像中则相对较亮。

此外，环境因素也会对热红外遥感图像的判读产生影响。

比如，天气状况、时间和季节等。

在晴朗的天气条件下，热红外遥感图像的质量通常较好；而在多云或有雾的天气下，图像可能会受到干扰。

一天中的不同时间和一年中的不同季节，由于太阳辐射的强度和角度不同，物体的温度也会有所变化，这也需要在判读时加以考虑。

为了更有效地判读热红外遥感图像，还需要掌握一些判读方法和技巧。

热红外遥感图像判读在当今科技飞速发展的时代，遥感技术已经成为了我们获取地球信息的重要手段之一。

其中，热红外遥感图像凭借其独特的优势，在众多领域发挥着不可替代的作用。

然而，要想从这些复杂的热红外遥感图像中准确提取有价值的信息，并非易事，这就需要我们掌握热红外遥感图像判读的技巧和方法。

热红外遥感图像所反映的是地物的热辐射信息。

与我们常见的可见光遥感图像不同，热红外图像中的灰度值并非直接对应地物的颜色或亮度，而是代表地物的温度差异。

这就意味着，在判读热红外遥感图像时，我们不能仅仅依靠直观的视觉感受，而需要深入理解热辐射的原理和地物的热特性。

首先，了解热红外遥感的基本原理是判读的基础。

热红外辐射是由物体内部的分子热运动产生的，物体的温度越高，其热辐射的能量就越大。

因此，在热红外遥感图像中，高温物体通常显示为较亮的区域，低温物体则显示为较暗的区域。

但需要注意的是，地物的热辐射特性并非仅仅取决于其温度，还与地物的材料、表面粗糙度、含水量等因素密切相关。

例如，金属材料的热导率较高，能够迅速传导热量，因此在热红外图像中，金属物体的温度往往比较均匀，与周围环境的温差较小。

而土壤和植被等自然地物的热导率较低，其温度变化相对较为缓慢，在一天中的不同时段可能会呈现出明显的差异。

此外，含水量较高的地物，如湿地和河流，由于水的比热容较大，能够吸收和储存大量的热量，因此其温度通常相对较低。

在判读热红外遥感图像时，我们还需要考虑大气对热辐射的影响。

大气中的水汽、二氧化碳等气体能够吸收和散射热红外辐射，从而导致图像的失真和模糊。

为了提高判读的准确性，我们需要对大气的影响进行校正，或者选择在大气条件较好的时候进行遥感观测。

除了基本原理，掌握一些常见的热红外遥感图像特征也是至关重要的。

例如，建筑物在热红外图像中通常具有较为规则的形状和较高的温度，这是因为建筑物的材料通常具有较好的隔热性能，白天能够吸收大量的热量，而在夜间则缓慢释放。