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遥感卫星影像解译

来源:本站   发布时间: 2019-03-04 09:42:15   浏览:1367次  字号: [大] [中] [小]

遥感卫星影像解译

遥感卫星影像的解译标志,也称判读要素,它是遥感图像上能直接反映和判别地物信息的影像特征。包括形状、大小、阴影、色调、颜色、纹理、图案、位置和布局。解译者利用其中某些标志能直接在图像上识别地物或现象的性质、类型和状况;或者通过已识别出的地物或现象,进行相互关系的推理分析,进一步弄清楚其它不易在遥感影像上直接解译的目标,例如根据植被、地貌与土壤的关系,识别土壤的类型和分布等。

(1)形状:指目标物在影像上所呈现的特殊形状,在遥感影像上能看到的是目标物的顶部或平面形状。例如飞机场、盐田、工厂等都可以通过其形状判读出其功能。地物在影像上的形状受空间分辨率、比例尺、投影性质等的影响。

(2)大小:指地物形状,面积或体积在影像上的尺寸。地物影像的大小取决于比例尺,根据比例尺,可以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,如在航片上判别单轨与双轨铁路。

(3)阴影: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)色调:指影像上黑白深浅的程度,是地物电磁辐射能量大小或地物波谱特征的综合反映。色调用灰阶(灰度)表示,同一地物在不同波段的图像上会有很大差别;同一波段的影像上,由于成像时间和季节的差异,即使同一地区同一地物的色调也会不同。

(5)颜色:指彩色图像上色别和色阶,如同黑白影像上的色调,它也是地物电磁辐射能量大小的综合反映,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。

(6)纹理:也叫影像结构,是指与色调配合看上去平滑或粗糙的纹理的粗细程度,即图像上目标物表面的质感。草场及牧场看上去平滑,成材的老树林看上去很粗糙。海滩的纹理能反映沙粒结构的粗细,沙漠中的纹理可表现沙丘的形状以及主要风系的风向。

(7)图案:目标物的有规律的组合排列而形成的图案,它可反映各种人造地物和天然地物的特征,如农田的垄、果树林排列整齐的树冠等,各种水系类型、植被类型、耕地类型等也都有其独特的图型结构。

(8)位置:指地物所处的环境部位,各种地物都有特定的环境部位,因而它是判断地物属性的重要标志。例如某些植物专门生长在沼泽地、沙地和戈壁上。

(9)布局:又称相关位置。指多个目标物之间的空间配置。地面上的地物与地物之间相互有一定的依存关系,例如学校离不开操场,灰窑和采石场的存在可说明是石灰岩地区。通过地物间的密切关系或相互依存关系的分析,可从已知地物证实另一种地物的存在及其属性和规模,这是一种逻辑推理判读地物的方法,在遥感解译中有着重要的意义。

人类通过遥感卫星传感器获取和积累了大量遥感数据信息,但目前还不能有效处理和充分利用这些数据,遥感信息解译模型的建立则可以改变这种状况。此外,遥感信息模型作为地理信息模型的一部分,它的发展也有利于地理信息系统技术的应用和发展。

1,遥感信息解译标志和模型建立的条件

现在,各卫星遥感传感器所选接收电磁波谱的波段范围大体相同,其全色波段范围也是基本一致的,目前主要依靠接收地面反射电磁波获取卫星遥感数据,有利于建立合适的遥感影像解译标志和模型。经过几十年的应用,已经积累了大量的卫星遥感数据和经验,且数据的质量稳定可靠,有利于建立公用的遥感数据解译标志和模型。卫星遥感技术发展很快,如美国worldview卫星群影像分辨率可达到0.3米,并可获得立体像对,进行立体观测,为高精度的基础地理信息数据采集提供了可靠保障,也为遥感影像解译标志的建立和遥感影像信息模型的开发与研究提供了有利条件。卫星遥感传感器和遥感数据处理技术的发展很快,一些传感器的立体观测,各类遥感数据分辨率的提高和遥感数据增强处理技术的发展,为遥感影像解译标志和遥感影像信息模型的开发和研究提供了有利条件。计算机硬件技术的快速发展为遥感影像数据的快速解译和处理提供了可靠的支持。遥感数据处理和解译软件的发展为遥感信息模型的研究提供了更好的技术支持。

2,影像解译标志的建立

遥感影像解译标志也称判读要素,它能直接反映判别地物信息的影像特征,解译者利用这些标志在图像上识别地物或现象的性质、类型或状况,因此它对于遥感影像数据的人机交互式解译意义重大。建立遥感影像解译标志可以提高我国遥感影像数据用于基础地理信息数据采集的精度、准确性和客观性。

由于我国幅员辽阔,地貌和气候差异很大,可根据地貌、气候条件,把全国划分为不同类型地貌样区,在简型地貌样区建立各基础地理信息要素的解译标志,有利于用正确的方法确定采集范围。对于某些特殊地理信息要素,可建立专门解译标志。在建立遥感信息模型时,可把这些属性添加到逻辑运算内。对于建立解译标志所采用影像的季节应避免植被覆盖度高的夏季,避免使用积雪较多、云层遮盖或烟雾影响较大的数据。要根据满足基础地理信息数据提取的要求选择遥感影像波段组合顺序及与全色波段进行融合。在对数据进行增强处理时,要避免引起信息损失。

在影像上选择典型的标志建立区的要求是:范围适中以便反映该类地貌的典型特征,尽可能多的包含该类地貌中的各种基础地理信息要素类且影像质量好。标志区的选取完成后,寻找标志区内包含的所有基础地理信息要素类,然后选择各类典型图斑作采集标志,然后去实地进行野外校验,对不合理的部分进行修改,直到与实地相符为止。同时拍摄该图斑地面实地照片,以便于影像和实际地面要素建立关联,表达遥感影像解译标志的真实性和直观性,加深使用者对解译标志的理解。

遥感影像解译标志的建立有利于解译者对遥感信息作出正确判断和采集,这对于用人机交互方式从遥感影像上采集基础地理信息数据是十分必要的,尤其是在作业区范围很大、作业人员知识背景差异也很大且外业踏勘不足的情况下,可以使作业人员迅速适应解译区的自然地理环境和解译采集要求。但是人机交互式解译毕竟无法对大量卫星遥感数据进行快速处理,这就需要建立较为完善的遥感信息解译模型,以便于用计算机对遥感信息进行解译和采集。遥感影像解译标志是遥感信息模型建立的前提和基础,有了较为准确的遥感信息解译标志,才能建立较为实用的遥感信息模型。

3,遥感信息模型的建立

遥感信息模型由地形模型、物理模型和数学模型构成,是用遥感信息和地理信息影像化的方法建立的一种模型,它是形象模型与抽象模型结合的一类可视化模型。

地理现象和地理过程非常复杂,既有必然的规律,也受偶然因素的影响,因此,建立遥感信息解译模型应考虑各种相关信息,利用量化分析和加权分析的方法,用这些因子构建遥感信息解译模型,进行相应的逻辑分析和运算。由于影响遥感影像解译、判读的因子很多,也很复杂,需要进行主成因分析,在不影响正确判断的前提下,可适当舍弃某些次要因子,简化遥感信息模型、降低模型建立的难度。

遥感信息模型在遥感影像解译的应用,可大大提高数据采集速度,减少人工解译和采集的工作量。遥感信息模型是遥感信息的自动解译和提取的基础,也是地理信息系统进行地学分析的模型基础。遥感影像解译标志和遥感信息模型是遥感信息研究的重要方面及遥感信息应用的发展方向。

 

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