遥感图像目视解译与制图

地理区域知识：指区域特点、人文自然景观等。每个区 域均有其独特的区域特征，即地域性，影响到图像上的 图形结构等。因而解译者对这一地区的了解相当重要， 能帮助直接识别、认识地物或现象。如陕北的窑洞、呼 伦贝尔大草原上的蒙古包等。
遥感图像解译与我们日常的观察习惯有三点 不同：
遥感图像通常为顶视，不同于平日里的透视；
一、目标地物的特征
色
色调 颜色
反映了影像的物理性质，是地物电磁波能量的记录。
阴影 地物三维空间特征在遥感影像色调上的反映。
大小 形状 形 纹理结构 是色调、颜色的空间排列，反映了影像的
几何性质和空间关系 图形格式 影像的图形结构特征
位 空间位置 相关布局（组合）
遥感图像解译标志，又称为“图像解译要素”，指那些 能帮助辨认某一目标物及其性质的影像特征。
遥感系统知识是基本：解译者必须了解每张图像 是怎样生成的；不同遥感器是如何描述景观特征 的，它采用了何种电磁波谱段，具有多大的分辨 率，用什么方式记录图像，以及这些因素如何影 响图像，怎样从影像中得到有用信息等。
专业知识：需要熟悉所解译的学科及其相关学科的知识。 包括对地物成因联系、空间分布规律、时相变化以及地 物与其它环境要素间的联系等知识。此外，由于图像记 录的是多种信息的综合，且往往有意义的地质现象被植 被、图像所覆盖，因而还需了解植物、土壤等相关知识， 并能将这些知识有机地联系起来。因而解译人员必须具 备应用学科之间较综合的知识。
大小 色调 色彩 阴影
标 间接解译标志：凡是通过与某地物有内在联系的一 地貌
志 些现象在影像上反映出来的特征，间接判断目标物 水系
及其性质的标志。
植被
人类活动痕迹
划分是相对的。比如：植物的影像特征对植被是直 接解译标志，而对岩性解译而言，则成为间接解译标志。

遥感原理
1
目视解译的重要性
目视解译是信息社会中地学研究和遥感应用的一项基本
技能。
遥感技术可以实时地、准确地获取资源与环境信息，如重 大自然灾害信息等，可以全方位、全天候地监测全球资源 与环境的动态变化，为社会经济发展提供定性、定量与定 位的信息服务。通过目视判读遥感图像
地理学家可以了解山川分布，研究地理环境等 地质学家可以了解地质地貌或深大断裂 考古学家可以在荒漠中寻判读标志
形状：人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界(如道路、楼房）， 自然地物具有不规则的外形和规则的边界（如山地、湖泊、沙丘）。
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：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（可以显示物体的侧面形状）。
彩色遥感图像上的颜色可以根据需要在图像合成中任意 选定，例如多光谱扫描图像可以使用几个波段合成彩色 图像，每个波段赋予的颜色可以根据需要来设置。按照 遥感图像与地物真实色彩的吻合程度，可以把遥感图像 分为假彩色图像和真彩色图像。
遥感原理
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遥感图像目标地物的识别特征
假彩色图像上 地物颜色与实 际地物颜色不 同，它有选择 地采用不同的 颜色组合，目 的是突出特定 的目标物。
第五章 遥感图像目视解译与制图
遥感图像解译（Imagery Interpretation）是从遥感 图像上获取目标地物信息的过程。遥感图像解译分 为两种：
目视解译：指专业人员通过直接观察或借助判读仪 器(如：放大镜）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：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(颜色、形状、 纹理与空间位置），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。

2、航空像片的种类
可见光黑白像片； 黑白红外像片 彩色像片 彩红外像片 多波段摄影像片
？为什么彩红外像片 比彩色像片应用更广
泛。
以彩红外像片居多。判读时应根据不同类型像片 的成像特点，结合地物光谱进行判读。
3、主要判读标志
形状； 大小； 色调/颜色； 阴影； 组合图案/纹理结构。
4、主要地类判读
（2）对比分析法
多波段图像对比—某波段灰度相近，而另一波段灰度差别较大的物体 多时相图像对比—主要用于物体的变化情况监测； 多解译标志对比—一个或几个解译标志相近，通过多个解译标志对比进 行解译
（3）综合推理法
综合考虑图像多种解译特征，结合生活常识，分析推断某种目 标地物的方法。
如：铁道延伸至大山脚下突然中断，可推断出隧道的存在。 p由植被类型可推断出土壤的类型 热带雨林——砖红壤性红壤 亚热带常绿阔叶林——红壤或黄壤 森林草原植被——黑钙土 荒漠草原——灰钙土
多个目标地物之间的空间配置关系。 如学校教室与操场、水田与沟渠、货运码头和货物存
储堆放区等。
2 、目标解译的认知过程
（1）遥感图像知觉形成的客观条件
客观条件:图像上存在颜色差异或色调差异,并且 这种差异能为判读者所感受.
遥感图像上颜色差异或者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，形成形 状和纹埋等特征
一般应先建立目视解译标志，然后根据解译标志进行解译
§ 5.1 遥感图像目视解译原理 1、 目视解译标志
目标地物的影像特征（1）色 （2）形 （3）位 解译标志：能够反映和表现目标地物信息的各种影像特征。
常用的译标志有： 色调/颜色； 形状； 纹理； 图型； 位置； 阴影； 大小； 相关布局。

（一）、遥感影像地图概述
1. 概念 2. 分类 3. 特征 4. 趋势
传统地图制作方法：
测绘——测量 编绘——编图、绘图
计算机及相关输入、输入设备出现
计算机地图制图（工艺上/技术上的变革， 产生数字地图）
遥感技术出现
遥感影像制图（丰富了地图类型、内容）
（一） 、遥感影像地图概述
第五章 遥感图像 目视解译与制图
遥感图像的目视解译与制图
遥感图像解译 (Imagery Interpretation) “判读” 从遥感图像上获取地物目标信息的过用的基本技 能
计算机解译的结果还需目视解译来验证和 核实
第一节 遥感图像目视解译原理
长方格子状 水系(断层)
第二节 遥感图像目视解译基础
一、目视解译一般原则
总体观察； 综合分析； 对比分析； 观察方法正确； 尊重影象客观实际； 解译图象耐心认真； 有价值的地方重点分析
1. 总体观察：从整体到局部对遥感图像进行观察；
2. 综合分析：应用航空和卫星图像、地形图及数 理统计等综合手段,参考前人调查资料, 结合地面 实况调查和地学相关分析法进行图像解译标志的综 合, 达到去粗取精、去伪存真的目的；
遥感摄影相片
彩色与彩红外像片解译 像片判读步骤:
了解感光材料特性及成像原理 =>熟悉各种地物反射光谱特性 => 建立地物反射光谱特性与像片假
彩色对应关系 => 建立判读标志 => 解译
(彩红外利于识别伪装 植物病虫害)
TM2 （ 绿 ） 波 段 有 一 个 绿 色植被的反射峰，因而用 于确定植被的活力，用于 区分不同生长期的植被。 但总体来讲植被还是颜色 比较暗,一般用于彩色合成。 云是亮的色调。

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遥感原理
热红外图像解译—城区昼夜变化
白天
黎明前
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遥感原理
热红外像片解译
反映工业热流的热红外图像1 1：排污口 2：江叉口 3：热流扩散异常 4：江水流向 5：船舶 在潮汐息流期间，热流受潮汐的影响很小， 在江中自由扩散，影响范围较大
43Βιβλιοθήκη 遥感原理热红外像片解译
反映工业热流的热红外图像2 1：排污口 2：江叉口 3：热流扩散异常 4：江水流向 5：船舶 热流在江中的扩散方向反映涨潮方向
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遥感原理
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：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。 26
遥感图像目视解译的一般顺序
从已知到未知、先易后难、先山区后平 原、先地表后深部、先整体后局部、先 宏观后微观、先图形后线形
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遥感原理
一．
二． 三． 四．
遥感摄影像片的判读 遥感扫描影象的判读 微波影象的判读 目视解译方法与基本步骤

①居住区：影像特征为房屋密度较大，一般无附属 建筑。利用航片进行立体观察时，可以分出房屋 的高低。还可以从相片上区分出新、旧城区。一 般旧城建筑密度高，主要是低矮的旧房屋，街道 狭小且不规则，还有小巷。新城区一般为整齐排 列的中高层建筑，房屋密度稍低，房屋间有一定 的绿地和空地，街道宽而平直。
黑白航空相片上部分地物的判读——城市
（3）热红外像片的解译
A.热红外像片成像原理:在3.5－5.5微米和8－ 14微米的热红外区间上，有两个重要的大气 窗口，遥感器可以透过大气窗口探测地物表 面发射的电磁波信息。其成像原理不同于可 见光和近红外。
热红外像片记录了地物发射热红外的强度。地 物本身具有热辐射特性，各种地物热辐射强 度不同，在像片上具有不同的色调和形状构 像，这是识别热红外像片地物类型的重要标 志。
黑白航空相片上部分地物的判读
A.水体判读——湖泊和海域 湖泊在相片上一般表现为均匀的深色调，其 湖岸线呈自然弯曲的闭合曲线，轮廓较为明 显。
海岸附近的浅海海域，一般为暗灰色调，由 于海浪影响，色调一般不太均匀。陆地的色 调一般较浅，因此，海、陆之间的界线在相 片上一般很明显，比较容易区分。
黑白航空相片上部分地物的判读 B.植被判读 （1）针叶林：深灰色调，树冠是不规则的锯齿状或 锥形。 （2）阔叶林：夏季树冠形状为圆形，向阳部分色调 浅；冬季树冠为不规则圆网状。
第4、5颗地球卫星搭载的多光谱扫描仪，获 取4个波段扫描影像后重新被命名为1、2、 3、4波段。
TM图像 TM影像为专题绘图仪（Thematic Mapper） 获取的图像。从Landsat-4起，发射的卫星 上加装了TM来获取地球表面信息。其在光 谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率等方面 都比MSS图像有较大的改进。 光谱分辨率:增加到了7个波段,增加了蓝色波 段、短红外波段、热红外波段 辐射分辨率：双向扫描

成像过程
成像方式、探测波段 投影方式、时空因素
目视解译
增强处理、信息提取 逻辑推理、对比分析
遥感图象
大小形状、色调灰阶 畸变失真、成图比例
地表景观
空间结构、时间特点 化学组分、物理属性
遥感图像目标地物识别特征——解译标志
遥感图像上那些能够作为识别、分 析、判断景观地物的影象识别特征
直接解译标志 间接解译标志
• 色调/颜色：灰阶（黑白）或色别与色 阶（彩色），最重要、最直观的解译标志。
• 阴影：遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子； 有时需去除地形起伏引起的部分阴影
• 形状：地物的轮廓在影象平面的投影。需要根据 影象比例尺和分辨率具体分析，注意畸变（雷达、
航片边缘）
大小：地物的尺寸、面积、体积等按比例缩小的相 似记录。根据比例尺在影象上量算.指地物形状，面 积或体积在影像上的尺寸。对于形状相似而难于判 别的两种物体，可以根据大小标志加以区别，如在 航片上判别单轨与双轨铁路。
先易后难是指易识别的地物先确认, 然后根据客观规 律和影像特征不断地进行解译实践, 逐渐积累解译经 验, 取得解译标志，克服各种解译困难的过程。
遥感图像目视解译的一般顺序
“先山区后平原 , 先地表后深部、先整体后局部 , 先宏观后微观, 先图形后线形”等步骤亦属先易后 难的组成部分。
例如, 由于山区基岩裸露, 影像清晰 , 而平原地区平 坦, 影像较为模糊 , 所以前者容易辨识, 后者就比较 困难，况且山区与平原在构造上总有这样那样的牵 连,因此，一方面在解译上可以借鉴, 另一方面又可 用“延续性分析”不断扩展。至于圆形构造、线形 构造 , 在一般情况下, 两者都易于发现。
直接解译标志
• 色调(Tone) • 颜色(Color) • 阴影(Shadow) • 纹理(Texture) • 形状(Shape) • 大小(Size) • 位置(Site) • 图型（样式）(Pattern) • 布局(Association)

数和类别中心（亮度平均值）；
B、计算每一个像元所对应的特征值与各 类别中心的距离；
C、选与中心距离最短的类别作为这一像 元的所属类别；
D、计算新的类别亮度平均值；
E、比较新的类别均值与原平均值的变化， 若发生变化，则以新的类别均值作为聚 类中心，再从第二步开始重复，进行反 复迭代操作；
F、如果聚类中心（平均值）不再变化， 计算停止。
（二）监督分类（Supervised Classification）：
1、定义：首先需要从研究区域选取有代 表性的训练场地作为样本。根据已知训 练区提供的样本，通过选择特征参数 （如像素亮度均值、方差等），建立判 别函数，据此对样本像元进行分类，依 据样本类别的特征来识别非样本像元的 归属类别。
4、遥感影象镶嵌与地理基础底图拼接
影象镶嵌利用相邻影象中同名地物点作 为配准点，要求影象投影相同，比例尺 一致，时相一致，有足够的重叠区域。
地形图拼接可利用GIS的地图拼接功能， 利用地形图四角的地理坐标进行拼接。
5、地理基础底图与遥感影象复合
6、生成符号注记层 符号：行政区划界线、城市、县城、乡
7、位置（site）：指目标地物分布的地 点。
位置有绝对位置和相对位置，绝对位置 为所在的经纬度，依据地物相对位置可 以为地物判读提供依据，根据农田与水 渠的相对位置可以判读农田为水浇地或 旱地。
8、图型（pattern）：地物有规律排列而 成的图形结构，也叫组合图案。如住宅 区建筑群在图象上的街区图型，农田与 周边防护林构成的图型，它由形状、大 小、色调、纹理等影象特征组合而成。
9、相关布局（Association）：多个地物 之间的空间配置关系。地面物体的分布 存在一定的相关性，依据空间布局可以 推断地物的属性。如学校和操场。

04
了解遥感图像目视解译在地理信息科学领 域的应用。
实验要求
掌握遥感图像的基本特征 和分类。
掌握遥感图像目视解译的 步骤和流程。
熟悉遥感图像目视解译的 技巧和方法。
学会利用遥感图像目视解 译制作专题地图。
02 遥感图像目视解译
遥感图像目视解译基本概念
遥感图像目视解译是指通过观察和分 析遥感图像，对地表特征进行识别、 分类和解释的过程。
实验5遥感图像目视解译与制图
目 录
• 实验目的与要求 • 遥感图像目视解译 • 遥感图像制图 • 实验数据与软件 • 实验过程与结果 • 实验总结与讨论
01 实验目的与要求
实验目的
01 掌握遥感图像目视解译的基本原理和方法。
02
熟悉遥感图像目视解译的步骤和流程。
03
学会利用遥感图像目视解译制作专题地图。
遥感图像目视解译是遥感技术应用中 最为基础和重要的环节之一，对于地 表资源调查、环境监测、城市规划等 领域具有重要意义。
遥感图像目视解译方法
01
02
03
直接解译法
根据遥感图像上直接呈现 的地物特征进行识别和分 类。
对比解译法
通过对比动态解译法
结合长时间序列的遥感数 据，分析地物的动态变化 过程。
软件功能
ENVI软件主要进行遥感图像的预处理、增强、分类等操作，ArcGIS和QGIS则主要用于地图制作、空间分析和可视化 等方面。
软件操作
在进行目视解译和制图时，需要熟练掌握相关软件的操作，包括图像导入、调整视图、标记特征、制作 地图等，以确保结果的准确性和可靠性。
05 实验过程与结果
实验过程
实验问题与解决方案
在实验过程中，部分学生遇到了遥感图像解译难度大的问题。针对这一问题，教师提供了 额外的遥感图像数据供学生练习，并加强了解译方法的指导，帮助学生克服困难。

目标地物与其相关指示特征
地物及与环境的关系
目标地物与成像时间的关系
由于判读的结果需要依据判读人员的经验和 知识，所以判读熟练程度的不同，会在判读结果 上产生差异。因此，为减少由判读人员造成的判 读误差，通常要预先建立好判读标志。
一、遥感摄影像片的判读
3、遥感摄影像片的判读方法 可见光黑白像片和黑白红外像片解译
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。
MSS的波谱段
通道号 MSS4 MSS5 MSS6 MSS7 MSS8
光谱段颜色 绿 红 红～近红外 近红外 远红外
波长范围/μm 0.5～0.6 0.6～0.7 0.7～0.8 0.8～1.1 10.4～12.6
（3）信息复合法
利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像 重合，根据专题图或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。如公路 与铁路的判读。
（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 某种地理要素性质、类型、状况与分布的方法。
第四波段为短波红外波段，1.5-1.75μm，用于探 测植物含水量及土壤湿度，区别云与雪。
SPOT全色波段地面分辨率为10m，城市调查。
SPOT的光谱特性
两个突出特点： 1、较高的地面分辨率，全色10m，多光谱为20m； 2、同一地区的立体图像（两个线性阵列探测器）。
产品包括： 1A：70mm胶片、HDDT、CCT和CD-ROM,没有任何