遥感地质学-第13讲 遥感图像地貌解译
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如何进行遥感图像的分类与解译遥感图像是指通过遥感技术获取的地球表面的图像数据。
遥感图像可以包含丰富的地理信息,因此,对遥感图像进行分类与解译是十分重要的,可以帮助我们了解地表覆盖类型、监测环境变化、进行资源调查等。
本文将为读者介绍如何进行遥感图像的分类与解译的基本方法和技巧。
一、遥感图像分类的基本原理遥感图像分类是将图像像素按照其地物类型进行分组,划分为不同的类别。
其基本原理是利用图像的光谱、空间和纹理信息来识别不同的地物类型。
常用的方法包括:像元级分类、目标级分类和语义级分类。
1. 像元级分类像元级分类是将每个像元按照其光谱反射率或辐射率的数值来进行分类。
通过分析图像的光谱特征,将每个像元划分到预定义的类别中。
常用的方法有最大似然分类法、支持向量机和人工神经网络等。
像元级分类主要适用于地物类型相对单一的图像。
2. 目标级分类目标级分类是将图像中的连续像元聚合成具有一定空间形态和特征的地物对象。
通过分析图像的空间关系和纹理特征,将相邻的像元组合为目标,并进行分类。
常用的方法有阈值分割法、区域生长法和聚类法等。
目标级分类适用于地物类型复杂、边界模糊的图像。
3. 语义级分类语义级分类是将图像中的地物类型与具体的语义信息关联起来进行分类。
通过结合地理数据和专业知识,将图像中的地物类型与现实世界中的物体和场景相匹配。
常用的方法有基于规则的分类和知识驱动的分类等。
语义级分类适用于需要更精细、更准确的地物分类任务。
二、遥感图像分类与解译的步骤进行遥感图像分类与解译时,一般需要以下步骤:1. 数据准备首先需要获得高质量的遥感图像数据。
可以通过卫星、航空摄影等方式获取高空分辨率的图像。
同时,还需进行辐射校正、几何校正等数据预处理,以保证数据的质量和准确性。
2. 特征提取根据特定的分类任务,选择合适的特征提取方法。
可以利用图像的光谱、纹理、形态学等特征来描述地物类型。
常用的特征提取方法有主成分分析、小波变换和纹理特征提取等。
遥感地质解译分析一、遥感图像地质解译的基本内容包括:①岩性和地层解译。
解译的标本有色调、地貌、水系、植被与土地利用特点等。
②构造解译。
在遥感图像上识别、勾绘和研究各种地质构造形迹的形态、产状、分布规律、组合关系及其成因联系等。
③矿产解译和成矿远景分析。
是一项复杂的综合性解译工作。
在大比例尺图像上有时可以直接判别原生矿体露头、铁帽和采矿遗迹等。
岩性和地层解译和矿产解译和成矿远景分析尚未关注,主要看构造解译。
二、构造解译所谓地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形变位,从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等组成地壳的岩层和岩体。
关于从遥感影像上应该解译哪些构造信息,并没有一个确切的标准,都是根据实际项目需求结合遥感图像信息提供量进行适度解译。
根据实际情况,受限于遥感影像的分辨率,节理与劈理等小型构造(一般长为几厘米到几米,宽为几厘米到几十厘米)无法进行识别解译,遥感解译目标应放在中型和大型构造上。
按朱亮璞《遥感地质学》书上章节分类,遥感地质构造解译对象可以有褶皱、断裂及线性构造、环状构造、隐伏构造和活动构造。
关于褶皱:虽然通过目视解译在一定程度上可以识别某些类型的褶皱,但通过查找文献,发现对褶皱进行解译的几乎没有。
图88背斜(图87中的)北翼地层产状影像特征原因是褶皱构造形态表现过于复杂多变且出露形态也不定。
小型褶皱大小可以只有几厘米,大型褶皱尺度规模则可以达到几十上百米,同时因为褶皱大部分都深埋在地底,出露面积较小,而遥感探测技术特点决定其更多的是对地表平面上的地质构造信息的反映,仅通过影像无法真实反映褶皱形态。
图87线性褶皱引起的地层对称展布的影像(Quickbird)特征图中方框自上而下分别为图88、图89、图90的位置图89背斜(图87中的)南翼地层产状影像特征图90背斜(图87中的)核部地层产状影像特征上示褶皱其部分深埋地下,无法在影像上直接勾画其形态。
如何进行遥感卫星数据解译和地貌分析—技术原理解析遥感卫星数据解译和地貌分析作为现代地理学研究中的重要工具和方法,广泛应用于资源调查、环境监测、城市规划等领域。
本文将对遥感卫星数据解译和地貌分析的技术原理进行解析。
一、遥感卫星数据解译的原理遥感卫星通过搭载在卫星上的传感器,获取地球表面的光、电磁波等信息,将其转化为可见的图像或数字数据。
遥感卫星数据解译的原理主要包括以下几个方面:1. 光谱解译原理不同物质对不同波段的光有不同程度的吸收和反射特性。
遥感卫星利用这一原理,通过测量地球表面不同射线下的反射率,可以判断地表覆盖的物质类型。
例如,植被对红外波段的反射率较高,水体对可见光波段的反射率较低。
2. 空间解译原理遥感卫星通过采集多个角度的观测数据来获得地表的三维信息。
借助地形高程数据和卫星的几何结构参数,可以对地表形貌进行立体解译和模拟。
这对地貌分析和地理信息系统的构建都具有重要意义。
3. 纹理解译原理地表纹理是地貌特征的重要表征,通过对遥感图像中的纹理特征进行解译,可以对地表的地貌类型和演化过程进行分析。
例如,河网纹理的密度和方向可以反映出地表水系的特征。
二、地貌分析的原理地貌分析是通过对遥感卫星数据的处理和解译,获取地球表面的地形、地貌和相关的地理信息。
其原理主要包括以下几个方面:1. 地形特征分析地形特征是地貌分析的基础。
通过对高程数据和遥感图像进行分析,可以获得地表的高度、坡度、坡向等地形参数。
这对于地貌分类、地质构造和地表水文的研究非常重要。
2. 地貌类型判别地貌类型是地表形态的重要属性。
通过对遥感图像中的地形纹理、植被分布、河流网络等特征进行解译,可以将地表分为不同的地貌类型,如山地、平原、河谷等。
这对于资源调查、环境评估和城市规划都具有指导意义。
3. 地貌演化过程模拟地貌是地球表面长期作用和变化的结果。
通过对遥感图像时序数据的分析和对比,可以模拟地表形态的演化过程。
例如,河流的侵蚀和沉积过程、风蚀的影响等。
遥感图像解译遥感图像解译第⼀章:遥感图像解译的⼀般问题本章重点:①图1.0.1对应的遥感图像解译的特点;②地物信息传递的七个步骤;③质量评价的四个标准及其相关计算;遥感:通过各种传感器,在不接触⽬标条件下探测⽬标地物,获取其反射、辐射和散射的电磁波信息,并进⾏处理、分析和应⽤的⼀门科学和技术。
★图1.0.1(欧空局发布的PROBA图像)表明了图像解译能⼒和⼈的视觉能⼒的关系:卫星遥感延伸了视觉器官功能,将⾁眼看不到的地物⽬标所具有的某些特征信息通过对遥感图像的解译获取出来,⼈眼进⾏⽬视判读时因为个⼈经验等原因的限制,容易使⽬视判读解译出现很⼤的偏差,⼈⼯解译的程度和精度很⼤程度受到视觉能⼒的限制。
★地物信息传递的七个过程:1.有选择地观测地学环境;2.由数据产⽣的局部概念模型;3.将地物图像数据转变成图像信息;4.图像信息的组织和管理;5.图像信息在新的层次上还原为地物信息;6.由地学信息产⽣的局部概念模;7.按照地学应⽤要求进⾏加⼯。
图像解译按应⽤领域可以分为普通地学解译和专业解译(地质、⼟壤、军事等);图像解译按组织⽅法可以分为:野外解译、飞⾏器⽬视解译、室内解译、综合解译。
遥感信息的利⽤⽅式照遥感技术的发过程划分: 1.瞬时信息的定性划分;2. 空间信息的定位;3.瞬时信息的定量分析;4.时间信息的趋势分析5.多源信息的综合分析。
解译产品和各种技术的发展(P11):观察与测量仪器的改变;产品形式的改变;⽣产⼯艺的改变;新⼀代传感器的研制;地理信息系统的⽀持;遥感应⽤模型的深化.★遥感图像解译的质量要求解译质量的四个标准:1.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。
对解译完整性的评价⼀般以质量指标来表⽰,在个别情况下,也会进⾏数量的评价,即已揭⽰细部数量与总数量的百分⽐。
2.解译可靠性:指出解译结果与实际的符合程度,决定于正确地物数量与实际总数量的⽐值关系。
(可通过混淆矩阵表达:总体精度、Kappa 系数、混淆矩阵(可能性)、⽣产者(制造者)精度以及⽤户精度。
一、遥感地质学的主要研究内容是什么?答:遥感地质学主要是指研究地球上各种地质体和各种地质现象,根据和利用地质体的电磁波谱特征,借助先进的遥感科学技术。
从各种载着地物电磁辐射特征的遥感资料中提取地质信息,以达到宏观,准确,快速的研究地质体和地质现象的目的,在地质与成矿理论指导下,研究如何应用遥感技术进行地质与矿产资源调查研究的学科.是遥感技术与地球科学结合的一门边缘学科。
它的主要研究内容大致包括如下:1、各类地质体的电磁辐射特性及其测试、分析与应用;2、遥感图像的地质解译与编图;3、遥感数字资料的地学信息提取原理与方法;4、遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效评价。
二、遥感图像地学信息解译主要内容有哪些?答:地学解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程具体是指解读人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像上识别出地质体、地质现象的物性和运动特点测算出某种数量指标的过程。
其原则应采用由已知到未知、从区域到局部、先易后难、由宏观到微观、从总体到个别、从定性到定量、循序渐进的方法。
其解译的主要内容如下:1、遥感地质岩性解译通过已知相关资料中的波谱与空间信息特征判断地表的岩石产出特点和物性。
主要包括三大岩类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。
解译标志有以下:色调、亮度、形态。
主要的解译方法:1)利用增强变换处理提取岩性信息2)采用增强处理方法提取色调信息,可以扩大不同岩性的灰度差别,突出目标信息和改善图像效果,提高解译标志的判别能力。
常用的遥感图像增强方法有反差扩展、去相关拉伸、彩色融合、运算增强、变换增强等3)利用纹理信息提取岩性信息4)每个岩性单元的灰度值具有各自不同的空间变化特征是运用纹理进行岩性分类的基础。
常用的纹理信息提取方法有灰度共生矩阵法、小波变换和傅立叶变换等。
通常将纹理图像作为新的波段参与岩性分类,许多学者的研究表明纹理信息参与分类对岩性识别和分类精度的提高具有显著作用5)利用多源数据融合提取岩性信息。
遥感图像解译方法与技巧遥感图像解译是一项重要的技术,可以帮助我们了解地球上的各种地物和地貌。
通过解译遥感图像,我们可以获取大量的地理信息,包括土地利用、植被分布、水文特征等等。
本文将探讨一些遥感图像解译的方法和技巧。
1. 影像预处理在开始解译之前,先要进行影像预处理。
这一步骤的目的是去除图像中的噪声和杂质,使图像更清晰、更易于解读。
常见的影像预处理方法包括辐射校正、几何校正和大气校正等。
辐射校正是将图像的灰度值转换为辐射亮度值,几何校正是调整图像的几何形状和尺寸,大气校正是消除大气干扰对图像的影响。
2. 影像增强影像增强是将图像的视觉质量提高,以增强图像中感兴趣目标的可见性。
常用的影像增强方法包括直方图均衡化、滤波和波段合成等。
直方图均衡化是通过重新分布图像的灰度值,使得图像中的灰度级更加均匀,从而增强图像的对比度。
滤波是通过对图像进行平滑或锐化处理,以增强图像中的细节。
波段合成是将不同波段的图像合成为一个图像,可以显示更多的地物信息。
3. 特征提取在解译遥感图像时,我们需要从图像中提取有用的特征,以便进行目标识别和分类。
常用的特征提取方法包括阈值分割、边缘检测和纹理分析等。
阈值分割是将图像分为不同的类别,可以用于目标的提取和分割。
边缘检测是检测图像中的边缘特征,可以用于提取目标的边界。
纹理分析是分析图像中的纹理特征,可以用于识别不同的地物类型。
4. 目标识别与分类目标识别与分类是解译遥感图像的核心内容。
通过目标识别与分类,我们可以将图像中的地物进行分类,并将其与相应的地物类型进行匹配。
常见的目标识别与分类方法包括像元级分类、物体级分类和基于机器学习的分类等。
像元级分类是将图像中的每个像元与其对应的地物类型进行匹配,以获取整个图像的分类结果。
物体级分类是将图像中的连续像元组成的对象进行分类,以获取更精确的地物分类结果。
基于机器学习的分类是利用机器学习算法来训练分类模型,根据模型对图像中的地物进行分类。