第12讲 遥感图像的地质解译标志
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类型类型码阔叶林1针叶林2
草地3
灌木4
水田5
旱地6居民地7
道路8开发地9火烧迹地10鱼塘11
水库12
河流13
影像解译标识(以标准假彩色为例)
色调为鲜红色,颗粒粗糙,边界不规则,多分布于山区或平原区果园
暗红色,颗粒粗糙,边界不规则 ,多分布于低山或山麓
浅红至淡红色,色调均一,多分布于山顶,山坡或市区附近
杂色,通常分布于山麓,边缘不规则
浅紫红、浅灰(灰绿)色,栅格状影纹图案,多分布于平原或河谷低洼处
浅红色、红色或绿色(根据季节而定),边缘有一定几何形状,和周地物无界限清晰 多分
布于坡度不大的山坡或低缓的丘陵处
浅紫红色,边缘有一定的几何形状,多分布于平原或丘陵地区
灰白色,长条形,边缘有一定的几何形状,和周围地物界限清晰
灰白色或白色,和周围地物无明显界限
按紫红色,和周围地无界限清晰,多分布于山区
灰黑色,边缘有一定的几何形状
黑色,多分布于高地上,边缘有一定的几何形状
黑色或灰黑色,长条曲线形,边缘有一定几何规则。
1.解译标志是遥感图像识别地物属性的基础,举例叙述常用的解译标志?包括色调、几何形状、大小、阴影、影纹图案、纹理等等。
它们是地面物体在遥感图像上的空间和波谱信息的显示。
1.色调地面物体在像片上所呈影像的黑白程度为色调。
凡是深色或黑色的物体,影像的色调则较深;凡是浅色或白色的物体,其影像的色调则较浅。
由于物体的颜色不同,在像片上的色调也不相同,这主要是由感光胶片的性能所引起的。
色调与物体的物理性质、化学成分有关,一般的规律是:排水性能好、干燥、细粒、有机质成分低的土壤,以及中酸性岩浆岩、松散堆积物和新开垦的耕地,一般都具有浅色调;地下水位高、潮湿的土壤、排水不良的地面、粗粒物质、有机质成分高的土壤及基性、超基性岩浆岩,均具有较深的色调。
土壤和岩石物质较均一,含水量和结构变化不大,则色调上表现出均匀一致的特点。
小范围内地层或地表物质成分、含水状况有很大变化时,则色调不均匀或呈斑状色调。
此外,同一物体反射光线角度不同,影像色调也有差异。
同是湖泊,反射光线走向镜头时,色调就较浅,不是直射镜头的色调就深。
不同季节里,地面植物颜色变化,也使影像色调发生变化。
所以在图像解译前必须了解摄影的季节、地域、摄影前三天的天气状况,才能正确判断色调的内涵。
可见光图像的色调是物体反射电磁波能力大小的反应,主要与物体颜色、组成成分、粗糙程度、含水量等有关。
2. 形状在垂直摄影的航空像片上显示的地物影像,按中心投影的性质而变化。
在像片的中心部分,保持垂直投影的地物俯视影像;偏离中心时,垂直目标就成为侧视的倾斜影像,离中心愈远,则斜形影像愈长。
3. 大小大小特征是指地面物体的尺寸。
物体在家片上的影像大小,决定于像片的比例尺。
所以知道了像片的比例尺,就能算出物体的实地大小。
根据日常所熟悉的某些物体的大小,用对比方法可以对某些物体加以区分或确定。
不同比例尺的影像,在目视解译时能识别的地物。
4. 阴影阳光照射下物体产生本影与落影。
本影是物体上未被光线照射的部分,落影是由于部分光线被物体阻挡不能投落在地面而显现出的阴影,落影往往表现原物体的侧面形状,而且其黑暗的程度亦较阴影更甚有利于识别物体轮廓。
⏹知识点2:⏹⏹地质遥感解译标志主要内容一、一般概念二、地物的几何形态三、色调与色彩四、阴影五、影像结构六、纹形图案七、地貌形态八、水系类型和水系分析一、一般概念遥感图像是人类认识地球的一种重要的信息源。
图像获取:成像遥感技术系统图像处理:强调图像之间的变换。
从图像到图像的过程。
目的:改善图像的视觉效果并为自动识别奠定基础。
图像分析:主要对图像中感兴趣的目标进行检测和测量,以获得它们的客观信息,从而建立对图像的描述。
从图像到数据的过程。
数据—对目标特征测量的结果、基于测量的符号表示。
描述了图像中目标的特点和性质。
是以观察者为中心研究客观世界(主要研究可观察到的事物)图像理解:重点是在图像分析的基础上,进一步研究图像中各目标的性质和它们之间的相互关系, 并得出对图像内容含义的理解以及对原来客观场景的解释, 从而指导和规划行动。
在一定程度上是以客观世界为中心,借助知识、经验等来把握整个世界(包括没有直接观察到的事物)①图像解译根据人的经验和知识, 按照应用目的解释图像所具有的意义,识别目标,并定性、定量地提取目标的形态、构造、功能等有关信息,把它们汇总在底图上的过程。
②图像识别从图像中目标物的大小、形状、颜色等信息中判断目标物属性(是否为建筑物、道路、树林…)的过程。
③图像量测指测量和计算目标物的大小、长度、密度、相对高度等。
主要内容一、一般概念二、地物的几何形态三、色调与色彩四、阴影五、影像结构六、纹形图案七、地貌形态八、水系类型和水系分析二、地物的几何形态(一、大小)(二)形状主要内容一、一般概念二、地物的几何形态三、色调与色彩四、阴影—可识别目标物形态和地貌形态五、影像结构六、纹形图案七、地貌形态八、水系类型和水系分析三、色调与色彩地物波谱信息构成的影像特征①色调深浅的相对意义色调受地物颜色、含水量、风化程度、覆盖物、植被掩盖的程度、光照条件变化、成像技术等因素影响。
②在不同类型遥感图像上,色调深浅的物理涵义不同*黑白全色像片—可见光反射能量大小*热红外图像—地物温度差异*雷达图像—后向散射回波强弱③彩色图像—色彩从色别、明度、饱和度三要素分析描述以色别为主体冠以亮暗、浓淡等形容词天然彩色片—影像色彩与地物本色接近红外彩色片—影像色彩与地物本色不同主要内容一、一般概念二、地物的几何形态三、色调与色彩四、阴影五、影像结构六、纹形图案七、地貌形态八、水系类型和水系分析四、阴影—可识别目标物形态和地貌形态光阴影热阴影雷达阴影阴影可掩盖阴影区地物本身的色调特征主要内容一、一般概念二、地物的几何形态三、色调与色彩四、阴影—可识别目标物形态和地貌形态五、影像结构六、纹形图案七、地貌形态八、水系类型和水系分析岩层三角面纹理五、影像结构由细小地物群体的色调、形状重复组合而构成的群体影像特征纹理:地物影像轮廓内的色调变化频率,感觉地物的表面结构特点和光滑程度主要内容一、一般概念二、地物的几何形态三、色调与色彩四、阴影—可识别目标物形态和地貌形态五、影像结构六、纹形图案七、地貌形态八、水系类型和水系分析六、纹形图案由细小地物有规律地重复出现组合而成,是地物形状、大小、色调、阴影、小水系、植被、微地貌、环境因素等的综合显示。
遥感地质解译标准
遥感地质解译标准主要包括以下几个方面:
1. 形状和大小:在遥感影像上,能看到的是地质体或地质现象的顶部或平面形状。
地物影像的大小取决于比例尺,可以根据比例尺来计算影像上的地物在实地的大小。
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。
2. 色彩:指彩色图像上色别和色阶,如同黑白影像上的色调。
用彩色摄影方法获得真彩色影像,地物颜色与天然彩色一致;用光学合成方法获得的是假彩色影像,根据需要可以突出某些地物,更便于识别特定目标。
3. 阴影:是指影像上目标物因阻挡阳光直射而出现的影子。
阴影的长度、形状和方向受到太阳高度角、地形起伏、阳光照射方向、目标所处的地理位置等多种因素影响。
阴影可使地物有立体感,有利于地貌的判读,根据阴影的形状、长度可判断地物的类型和量算其高度。
4. 纹理和图案:是地物形状和大小、色调、阴影等差异的组合,其包括水系格局、地貌、植被、土壤等在遥感影像上的综合表现。
5. 位置:地物存在的地点和所处的环境,各种地物都有特定的环境,因而它是判断地物属性的重要标志。
6. 解译标志:是指遥感图像中由光谱、辐射、空间和时间特征等决定的图像视觉效果、表现形式和计算机特点的差异。
解译标志是研究、比较和区分地物图像的条件,通过这些解译标志可以方便目视判读出各类地物的属性。
请注意,这些标准可能会根据具体的应用和研究目的而有所不同,并且随着技术的进步,这些标准也可能会有所更新和发展。
遥感图像目视解译标志解译标志有直接标志和间接标志.直接标志是地物本身的有关属性在图像上的直接反映。
如形状、大小、色调、阴影等。
间接标志是指与地物的属性有内在联系,通过相关分析能够推断其性质的影像特征。
一、形状(Shape)形状是指地物外部轮廓的形状在影像上的反映。
不同类型的地面目标有其特定的形状,因此地物影像的形状是目标识别的重要依据。
二、大小(Size)大小是指地物在像片上的尺寸,如长、宽、面积、体积等。
地物的大小特征主要取决于影像比例尺。
有了影像的比例尺,就能够建立物体和影像的大小联系。
三、色调(Tone)和色彩(Color)色调是物体的电磁波特性在图像上的反映,在黑白像片上指黑白深浅程度。
地物的形状、大小都要通过色调显示出来,所以色调特征是最基本的解译标志。
如排水性良好、干燥的、有机质成分低的土壤;中酸性岩浆岩、松散堆积物、大理岩、石英岩等一般具有浅色调。
如潮湿的、有机质成分高的土壤、煤层、基性、超基性岩浆均具有较深色调。
如石灰岩、白云岩、砂岩以及中基性岩浆岩等,变质岩中的变粒岩具有灰色色调。
在利用色彩判断地物时,要注意:①多波段的彩色合成图像,不仅要了解地物的波谱特性,而且要知道彩色合成时波段影像与红、绿、蓝三色的对应关系②彩红外图像:植被-红、水-蓝青、道路-灰白、建筑物-灰或浅蓝。
四、阴影(Shadow)阴影分本影和落影两种。
本影-指物体本身没有被光线直接照射到的部分,在像片上呈暗色调。
它有助于建立像片的立体感。
落影-地物经光线照射投影于地面的物体阴影,在像片上呈暗色调,它有助于观察地物的侧面形态及一些细微特征。
五、水系(River System)水系标志在地质解译中应用最广泛,它可以帮助我们区分岩性、构造等地质现象。
这里所讲的水系是水流作用所形成的水流形迹,即地面流水的渠道。
它可以是大的江河,也可以是小的沟谷,包括冲沟、主流、支流、湖泊以至海洋等。
在图像上可以呈现有水,也可以呈现无水。
1. 水系密度水系密度指一定围各级水道的数量或相邻两条同级水道之间的间隔。
定性的将水系密度分为密度大(密集)、中等、小(稀疏)三级(图5-3).水系的密度与岩石的透水性能有关,透水性好的岩石如砂岩、砾岩、片麻岩等分布区,地表径流不发育,形成密度小的水系;透水性差的岩石如泥岩、页岩、粘土分布区,地表径流发育,水道密集,形成密度大的水系;透水性介于上述两者之间的岩石区,发育中等密度的水系。
因此根据水亲密度的分析可解译不同的岩石类型。
水系密度指一定范围内各级水道的数量或相邻两条同级水道之间的间隔。
定性的将水系密度分为密度大(密集)、中等、小(稀疏)三级2.水系类型水系类型指水系在平面上的展布图形,水系的类型很多(图4—5)。
定性描述通常以水系平面图形的形象命名。
下面介绍几种常见的水系类型。
(1)树枝状水系是最常见的水系类型图形呈树枝状,各级水道与沟谷自由发展无明显方向性,主、支流多以锐角汇合,平面形状如树枝分叉。
这种类型的水系往往发育在岩性均一、岩层产状平缓、构造简单的地区。
在砂岩、砾岩、花岗岩、片麻岩分布区常形成稀疏的树枝状水系,在泥岩、页岩、黄土分布区常形成密集的树枝状水系。
树枝状水系中有一些特征性水系。
①钳状沟头树枝状水系:平面形状为树枝状,但一级冲沟成对出现,沟头向对弯曲,在其交汇处形成虎钳状称为钳状沟头树枝状水系,这种水系形式多见于酸性侵入岩发育区及我国南方中新代砂砾岩分布区。
其成因是节理发育的块状岩石经风化侵蚀而成的。
②羽毛状树枝状水系:总体呈树枝状,但一级或二级水道发育,平行排列与主沟呈锐角或近直角相交,平面形状类似于鸟的羽毛,故称羽毛状树枝状水系。
在黄土高原发育此类型水系,在泥质含量很高的粉砂岩、片麻岩分布区亦可形成此类型水系。
当支沟与主沟近于直角相交时又可称为梳状水系。
③蠕虫状树枝状水系:水系总体呈树枝状,一级支谷分布较均匀且弯曲形似蠕虫,故称蠕虫状树枝状水系。
我国西南地区二迭系峨嵋玄武岩分布区发育此类型水系。
1图像的解像力是图像上最小的,但还能分辨的地物尺寸。
2解译标志:遥感图像光谱、辐射、空间和时间特征决定图像的视觉效果、表现形式和计算特点,并导致物体在图像上的差别。
揭示标志定义:在目视观察时借以将物体彼此分开的被感知对象的典型特征.3.灰度波谱:如果定义灰度为纵坐标,要遥感的波段数为平面横坐标,遥感的成像周期为平面纵坐标,那么可以得到一个三维的波谱曲面。
称为灰度波谱。
4.典型像元:一个像元内仅包含一种地物。
混合像元:一个像元包含几种地物.5.地理单元是具有地理环境调教年基本一致的空间单元,它建立在地理综合体理论基础上。
地理综合体是一个相对封闭的自然地段,它通过发生在内部的诸自然过程和地理组成成分的相互依存性而构成一个整体。
6.像元二分模型:假设像元只由两部分构成,所得到的光谱信息也只有这两个组分因子线性合成,他们各自的面积在像元中所占的比率即为各因子的权重。
①解译的完整性②解译可靠性可通过混淆矩阵表达:包括总体精度、Kappa 系数、混淆矩阵(可能性)、生产者(制造者)精度以及用户精度。
大部分遥感图像处理系统能用一幅地表真实图像或地表真实感兴趣区计算一个混淆矩阵。
③解译的及时性④解译结果的明显性2. 简单人工地物识别概率的数学表示L 地物尺寸A 遥感图像的解像力B 形状的识别系数C 影响复杂地物元素解译质量的相互位置系数3混合像元分解的意义混合像元无论直接归属哪一种典型地物都是错误的,因为至少不完全属于这种典型地物,如果每一个混合像元能够被分解而且它的覆盖类型组分占像元的百分含量能够求得,分类将更精确,而混合像元的归属而产生的错分误分问题也就迎刃而解。
4. 传统方法的不足及其与子像元分类方法的区别传统分类方法的不足①由于图像空间分辨率的限制及地面物质具有异质性,因此每个像元的光谱反射值为各种不同地物的光谱反射以非线性的方式迭合而成,即为像元光谱混合.②遥感图像重新取样,若取样后像元的灰度值经由相邻图像灰度值内插所得,则结果也造成额外的空间混合现象。
北京揽宇方圆信息技术有限公司遥感卫星影像地质解译标志建立)遥感地质解译标志用来区分和识别不同物体或确定物体属性的特定影像特征称之为遥感地质解译标志。
即指遥感图像上的影像特征,那些能判别和解释地面某一目标物或现象的影象特征。
其中能识别地质体和地质现象,并能说明其性质和相互关系的影像特征,称为遥感地质解译标志。
1、遥感地质影像特征1)色调(彩)特征色调(彩)是地物光谱特性在图像中的直观表现,即以密度或亮度数值反映地物的光谱反射率特性。
因此,色调(彩)就是地物在遥感图像上的直接影像特征。
在全色黑白图像或多光谱单波段的黑白图像上,色调以灰度级别高低表示地物反射率的强弱;在彩色摄影图像中,地物的红、绿、蓝三原色或黄、品、青补色三原色及其不同组合呈现的五颜六色,是地物颜色的直观表现。
如果是多光谱彩色合成图像,图像中的红、绿、蓝三原色或黄、品、青三间色及其不同比例组合形成的假彩色,只是代表了不同地物反射特征的差别,从而达到利用其特征区分不同地物的目的。
2)形状特征目标物在不同比例尺的遥感图像中以形状大小构成不同的形态标志特征,是界定和识别目标物的重要解译标志。
各类目标物在图像中的形态特征是以点、线、面等组所组成的形状加以区别的。
(1)点影像特征点的几何含义是没有量的概念,但在遥感图像中肉眼可识别的点,往往是由数个或数十个像元点组成的色调(彩)组合,它们代表了地面一定面积内各种目标的综合反射率。
因此,影像中的点又有量的概念。
影像中的点则是色调或色彩的直观表现,这些差异不同的点的色调(彩)代表着不同点状物体反射特性的差异。
在自然界中,相同或相近波谱特性的目标物往往具有一定规律的排列形式,它们在遥感图像中也就以不同排列形式的点状影像特征组合揭示目标物的属性。
(2)线影像特征线影像是相同性质点影像连续的线状排列。
线影像可以是人文活动或地形地貌、河流水系等自然形态的线状痕迹的表现,也可以是线状地质体或地质现象的线形影像特征。