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第五章遥感图像目视解译与制图

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遥感图像目视解译与制图

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。

第五章 遥感图像目视解译和制图

第五章 遥感图像目视解译和制图

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。

遥感图像的目视解译与制图

遥感图像的目视解译与制图
第五章 遥感图像目视解译与制图
Visual Interpretation of RS Image and cartography
遥感图像目视解译与制图
Visual Interpretation of RS Image and cartography
知识点：
掌握：概念：遥感图像解译、目视解译、解译标志。 遥感图像的直接解译标志。 遥感图像上经常用到的间接解译标志。 遥感图像目视解译的常用方法。 遥感图像目视解译的步骤。
58
• TM5 1.55-1.75UM中红外波段：对植物含水量和云 的不同反射敏感，处于水的吸收波段,一般1.41.9UM内反映含水量,用于土壤湿度植物含水量调查, 水分善研究,作物长势分析,从而提高了区分不同作用 长势的能力，可判断含水量和雪、云。在TM7个波 段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信息最丰 富。
遥感图像人工解译的重要性 • 遥感图像目视解译是遥感制图的重要环节。
遥感图像乃是一定比例缩小的地表景观的综合 影像，它真实、客观地记录了制图物体的多种特 征，欲从图像上获取地图信息，必须进行图像解 译（或称解译），因而，遥感图像解译是遥感制 图的重要环节。
一、目标地物的特征
1. 色：指目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴
是由于微波受阻无法到达传感器造成的。
本影
落影
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。
Interpretation - The process in which a person extracts information from an image.

遥感导论第五章 遥感图像的目视解译与制图

遥感导论第五章 遥感图像的目视解译与制图

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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
22
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

第五章 遥感图像目视解译与制图

第五章 遥感图像目视解译与制图

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

第五章遥感图像目视解译与制图

第五章遥感图像目视解译与制图
■特殊的运用：分辨植物能否遭到病虫害或金属
过高的〝毒害〞影响、识别空中伪装等。
彩红之以感近红外层 ，称为假黑
色像片。
地物颜色在真实黑色像片和彩红外像
片上的区别请见下表：
目标物
彩色像片的色彩
彩红外像片的色彩
健康植物（阔叶、针叶）
绿色
红色（洋红、红褐色、紫
色）
的深浅。
植物的叶子在近红外有强反射，为浅灰色；在黑色全色像片上植被的
颜色为暗灰色。
■由于大气散射、吸收对红外波段摄影影响小，应用红外摄影停止土地资
源调查、洪水患祸评价，军事侦查是十分有效的。
黑色像片与彩红外像片解译
■由于大气的散射与吸收的影响，随着高度增
加，黑色摄影的信息损失远大于彩红外摄影。
因此航空遥感中普遍运用黑色红外摄影。
interpretation)：判读者经过直接观察或借助判
读仪器〔缩小镜、平面镜、密度联系仪和黑色分解
仪等〕研讨地物在遥感图像上反映的各种影像特征
〔如外形、大小、颜色、阴影、图型结构等〕，并
经过地物间的相互关系推理剖析，到达识别所需地
物信息的进程。
二 目视解译的重要性
➢ 目视判读是信息社会中地学研讨和遥感运用的一项基本
色 2.
颜色：是黑色图像中目的地物识别的基本标志。
3.
阴影：是图像上光束被地物遮挡而发生的地物的影子。据此可判
读物体性质或高度。
4.
外形：目的地物在遥感图像上出现的外部轮廓。
5.
纹理：也叫外部结构，指遥感图像中目的地物外部颜色有规那么
变化形成的影像结构。
6.
大小：指遥感图像上目的物的外形、面积与体积的度量。
志。
直接判读标志

遥感概论课件第五章 遥感图像目视解译与制图


1.目标地物特征
遥感图像中目标地物特征是地物电磁辐射差异 在遥感影像上的典型反映。按其表现形式的不 同，目标地物特征可以概括分为3类：
色：指目标地物在遥感影像上的颜色，这里包括目 标地物的色调、颜色和阴影等；
形：指目标地物在遥感影像上的形状，这里包括目 标地物的形状、纹理、大小、图形等；
位：指目标地物在遥感影像上的空间位置，这里包 括目标地物分布的空间位置、相关布局等；
地面各种目标地物在遥感图像中存在着不同 的色、形、位的差异，构成了可供识别的目 标地物特征。目视解译人员依据目标地物的 特征，作为分析、解译、理解和识别遥感图 像的基础。
5.1.3 目视解译的认知过程
1. 遥感图像知觉形成的客观条件 2. 遥感图像的认知过程
1. 遥感图像知觉形成的客观条件
色调完全均一或颜色完全相同的图像是不能产 生图像知觉的，目视判读遥感图像时，只有在 遥感图像上存在着颜色差异或者色调差异时， 并且这种差异能为判读者视觉所感受，才有可 能将目标地物与背景区别开。这是图像知觉形 成的客观条件。
2. 目标地物识别特征
色调（tone）：全色遥感图像中从白到黑的密度比 例叫色调（也叫灰度）。
如海滩的砂砾，因含水量不同，在遥感黑白像片中 其色调是不同的，干燥的砂砾色调发白，而潮湿的 砂砾发黑。色调标志是识别目标地物的基本依据， 依据色调标志，可以区分出目标地物。在一些情况 下，还可以识别出目标地物的属性。例如，黑白航 空像片上柏树为主的针叶林，其色调为浅黑灰色， 山毛榉为主的阔叶林，其色调为灰白色。目标地物 与背景之间必须存在能被人的视觉所分辨出的色调 差异，目标地物才能够被区分。
北京故宫 博物院与 护城河之 间的色调 差异。
颜色（color）：是彩色遥感图像中目标地物识别的基本 标志。

第五章遥感影像的目视解译与制图

22
遥感原理
遥感图像目标地物的识别特征

目标地物识别特征
–图型（pattern）：目标地物有规律的排列而
成的图形结构。例如住宅区建筑群在图像上呈 现的图型，农田与周边的防护林构成的图型， 以这种图型为线索可以容易地判别出目标物。 –相关布局（association）：多个目标地物之间 的空间配置关系。地面物体之间存在着密切的 物质与能量上的联系，依据空间布局可以推断 目标地物的属性。例如，学校教室与运动操场， 货运码头与货物存储堆放区等都是地物相关布 局的实例。
色调与颜色：是地物波谱在像片上的表现（采用不同波段和使用不同感 光胶片，其色调反映的意义不同）。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。

遥感原理
直接判读标志
Shadow - silhouette
13
遥感原理
遥感图像目标地物的识别特征

目标地物识别特征
–形状（shape）：目标地物在遥感图像上呈现
的外部轮廓。如飞机场、港湾设施在遥感图像 中均具有特殊形状。用于图像判读的图像通常 多是垂直拍摄的，遥感图像上表现的目标地物 形状是顶视平面图，它不同于我们日常生活中 经常看到的物体形状。由于成像方式的不同， 飞行姿态的改变或者地形起伏的变化，都会造 成同一目标物在图像上呈现出不同的形状。解 译时必须考虑遥感图像的成像方式。
1


遥感原理
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

遥感图像目视解译与制图


（3）彩色像片（真彩色）
胶片乳剂分别对蓝色、绿包和红色敏感，彩 色胶片上记录的影像信息，经过显影洗印后 获得的像片能够达到或接近天然彩色 与人们日常熟悉的真实景物色彩非常相似 一些目标地物在可见光波段反差对比不明显， 在彩色图像上则不易于判读
（4）彩红外像片（假彩色）
胶片乳剂分别对绿色、红色和近红外光敏感， 彩红外像片上各种地物颜色与人们日常熟悉 的真实景物不同。 原来的绿色地物被赋予蓝色，原来的红色地 物被赋予绿色，反射红外线的地物被赋予红 色。
彩色红外像片的判读步骤：
• 了解彩色红外摄影感光材料的特性和成像原 理； • 熟悉各种地物在可见光和近红外波段的反射 光谱特性； • 建立地物的反射光谱特性与像片假彩色的对 应关系；如植被：红-品红-暗红-浅青（健 康-病初-严重）；水体：棕褐色至暗红色 （富营养），青色至浅蓝色（泥沙或淤泥）， 青蓝色（清洁的浅水），深蓝到暗黑色（洁 净深水） • 建立彩红外像片其他判读标志。
（5）纹理（texture）：也叫内部结构，指遥感 图像中目标地物内部色调有规则变化造成的 影像结构。 （6）大小（size）：指遥感图像上目标地物的 形状、面积与体积的度量。 （7）位臵（site）：指目标地物分布的地点。 （8）图型（pattern）：目标地物有规律的排列 而成的图形结构。 （9）相关布局（association）：多个目标地物 之间的空间配臵关系。
可见光范围内反射率高的地物，呈现淡白色
色调；反射率低的地物，呈现暗灰色调．如
水泥路面呈现灰白色，而湖泊中的水体呈现 深暗色 。
地物对近红外的反射强度，反射率高的地物
在像片上呈现浅色调，反射率低的地物呈现 暗色调。
同一地物在可见光黑白像片和黑白红 外像片上的颜色（色调）不同。

第五章遥感图像目视解译与制图

深浅。
植物的叶子在近红外有强反射，为浅灰色；在黑白全色像片上植被的
颜色为暗灰色。
■由于大气散射、吸收对红外波段摄影影响小，利用红外摄影进行土地资
源调查、洪水灾害评估，军事侦察是十分有效的。
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彩色像片与彩红外像片解译
■由于大气的散射与吸收的影响，随着高度增
加，彩色摄影的信息损失远大于彩红外摄影。
因此航空遥感中广泛使用彩色红外摄影。
每个波段都提供了丰富的信息。
（3）动态观测：资源卫星进入太空，就一刻不停地绕地球运转，以一
定周期重复扫描地球表面，并及时向地面发送最新所获扫描影像。
43
二、遥感扫描影像的判读
2、遥感扫描影像特征与解译方法
遥感影像主要解译方法：
1）先图外后图内：先了解影像图框外提供的各种信息。
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
在人眼中的主观感受。遥感图像中目标地物的颜色是地物在不同波段中反射
或发射电磁辐射能量差异的综合反映。彩色遥感图像上颜色可根据需要在图
像合成中任意选定，例如TM图像可以使用几个波段合成彩色图像。
15
阴影
➢ 是遥感图像上光束被地物遮挡而产生的地物的影子，根据阴影的形状、
大小可判读物体的性质或高度。
➢ 可分为本身阴影（本影）和投落阴影（落影）两部分。
✓
阴影给微波带来很强的反差和立体感。
✓
复介电常数是描述物体表面电性能的。
（2）微波影像的判读方法
✓ 采用由已知到未知的方法；
✓ 对微波影像进行投影纠正；
✓ 对微波影像进行立体观察。
48
四、目视解译方法与基本步骤
目视解译方法：
1.
2.志有色调、色彩、大小、
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第五章 遥感图像目视解译与制图
目的与要求：掌握遥感图像目视解译的原理、方法和基本步骤；掌握航空像片及卫星像片的常用解译标志；熟悉常规遥感制图方法、掌握计算机辅助制图方法。

重点及难点：遥感图像的常用解译标志、遥感图像目视解译基本步骤 教学法：讲授法、演示法
教学过程：
第一节 遥感图像目视解译原理
目视解译是遥感成像的逆过程
一、 遥感图像目标地物特征
☐ 目标地物特征 (地物电磁辐射差异 )
色: 色调 颜色 阴影等
形: 形状 纹理 大小 图形等
位: 位置 相互布局等
( 光谱特征 空间特征 时间特征 )
二、解译标志
1 直接解译标志
● 形状 (Shape)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 (Size)
● 色调 (Tone)
● 阴影 (Shadow) ：指一部分地面的反射或发射信息被地物自身或物体之间相互遮挡而不能达到传感器的影象特征，表现出一种深色调到黑色调的特殊色调。

可造成立体感，便于判断地物性质。

有时需去除地形起伏引起的部分阴影。

● 图案（样式）(Pattern)
● 布局 (Association)：物体间的空间配置。

物体间一定的位置关系和排列方式，形成了很多天然和人工目标特点。

↘ 砖厂：烧砖窑的高烟囱、取土坑、堆砖坯的场地、管理办公室、（水地表景观
遥感图象 遥感图象
地表景观
体）。

●纹理(Texture)
●位置(Site)：地物间彼此相互关联关系在影象上的反映，相互印证。

↘沿海岸分布的滩涂、盐地、沙滩；火山附近的熔岩；湖边的芦苇；荒漠中的红柳。

2 间接解译标志
☐目标地物与其相关指示特性
☐地物与环境的关系
☐目标地物与成像时间的关系
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
二、目视解译一般顺序
●从已知到未知；
●先易后难；
●先平原后山区；
●先地表后深部；
●先整体后局部；
●先宏观后微观；
●先线形后图形；
三、目视解译程序
●资料准备阶段；
●初步解译阶段；
●野外调查阶段；
●详细解译阶段；
●制图阶段；
四、目视解译方法
●直判法
●对比法
●邻比法
●动态对比法
逻辑推理法它是借助各种地物或自然现象之间的内在联系 , 用逻辑推理方法 , 间接判断某一地物或自然现象的存在和属性。

↘例如 , 当发现河流两侧有小路通至岸边 , 则可推断该处是渡口或涉水处, 若附近河面上无渡船 , 就可确认是河流涉水处。

↘火山熔岩—火山
举例：
体育场、馆
机场用地
↘机场占地面积很大，场地平整，一般呈长条形，跑道一般呈亮色且明显
↘一般位于郊区或独立城镇的较平坦地区
机场
东京桥
公园
铁路用地
●包括铁路站场、铁路线及其配套设施用地
●铁路线：平（坡度小）、直（弯）、（在黑白图象上）呈深灰色调，在大比
例尺影象上还可以看处平行的钢轨影象
●客运站：站前广场、候车室、站台、铁路轨道等，据布局关系判断
●货运编组站：有各种车场、机务和车辆设备组成，并配有调车场、到达场和
发出场。

站场面积较大，有很多并排或交叉的铁路线组成
火车站（ quickbird）
五、不同类型遥感图像的判读
☐遥感摄影相片
☐遥感扫描相片
⏹MSS
⏹TM
⏹SPOT
⏹QuickBird
☐微波像片
遥感摄影相片
●可见光黑白与红外像片解译
形状和色调为主要标志
近红外波段的反射率决定红外像片上的色调
植被土壤含水量
(红外有利于土地资源调查洪水灾害评估军事侦察)
遥感摄影相片
遥感摄影相片
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)
作业：
1.举例说明什么叫直接判读标志，一般包括哪些？何为间接解译标志？
2. 简述遥感影像目视判读的具体方法与步骤。