遥感影像目视解译实验报告

 

第二篇：ch5 遥感影像目视解译

第五章   遥感影像目视解译

第一节 遥感图像目视解译原理. 1

第二节 不同类型遥感图像的判读. 3

第三节 遥感图像目视解译方法. 14

第四节 遥感图像目视解译基本程序与步骤. 15

第五节 遥感制图. 16

第一节 遥感图像目视解译原理

5.1.1遥感图像目标地物特征

    遥感影像包括航空影像和卫星影像。常用的航空影像以航空相片为主，常用的卫星影像以TM和SPOT图像为主。把这些图像放大来看，它们都是由一行行、一列列的像元构成。像元是遥感影像中最基本的单元，有时也把像元称为像素。各个像元按照行列方式排列，构成一个点阵，宏观上表现为一幅遥感图像。遥感图像目视解译的目的是从遥感图像中获取需要的地学专题信息，它需要解决的问题是判读出遥感图像中有哪些地物，它们分布在哪里，并对其数量特征给予粗略的估计。因此，我们必须掌握遥感图像目标地物特征。概括说来，目标地物特征包括“色、形、位”三大类。

    色－－指目标地物在遥感影像上呈现的颜色特征。

    形－－指目标地物在遥感影像上表现的形状特征。

    位－－指目标地物在遥感影像上的空间位置特征。

    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。

5.1.2目视解译的生理与心理基础

    目视解译是人与遥感图像相互作用的复杂认知过程，它涉及到目视解译者生理与心理许多环节。为了更好理解目视解译过程，这里对目视解译的生理与心理基础作一简单介绍。

    人的眼睛是目视解译的重要器官，眼球的构造与功能在获取信息的许多方面类似照相机。依据生理学的功能划分，人的眼睛由以下部分组成： 眼球壁和折光部分，其中眼球壁分为外膜、中膜和内膜(图5－3)，它们在获取图像信息中具有不同的作用。

    当眼睛观察遥感图像时，图像信息从每只眼睛的视网膜沿着视神经向上传导。视神经由视神经孔入颅腔形成交叉后，延为视束。在视交叉中,大约半数的视神经纤维进入对侧的大脑.另一半仍留在原来的一侧,即视交叉处两个视网膜鼻侧一半的神经纤维相互交叉,与对侧眼睛的颞侧(靠近耳朵的部位)视神经汇合。因此在视交叉后面的右视束包括来自两眼视网膜右侧半的神经纤维,左视束含有来自两眼视网膜左侧半的神经纤维，每个大脑半球接受本侧视网膜外侧和对侧视网膜内侧的的神经纤维,由于视神经的这种交叉方式刺激两个视网膜相应点所引起的神经冲动，通过同一神经通路传到同侧半球,而来自两个视网膜对侧的神经冲动不能传输到同一神经通路，所以进入不同两个脑半球外侧膝状体接受来自视网膜的神经纤维,并发出神经纤维到大脑两半球，继续传输神经冲动到大脑的皮层枕叶的视区。在人类的大脑皮层，所有的视神经纤维终止于枕叶皮层的纹区，即视觉皮层。视觉皮层包括大脑每一半球内侧面的距状裂周围的区域，从外侧膝状体传入的神经纤维与视觉皮层细胞相联结，一个特定的皮层区是一个由特定的视网膜区得到输入的，它只会受到一个限定的视网膜区的影响。

    从以上的情况看,大脑对图像信息加工有三个特点:多级加工,多通道传输,多层次处理,信息并联与串联结合。上述信息获取与加工过程这启发我们在图像解译时必须注意人类的生理特点。

除了人类的生理特点影响遥感图像解译外，人类心理特点在遥感图像解译中也存在着一定的影响，这些特点包括：

    (1)遥感图像解译过程中,在同一时刻中只有一种地物是目标地物，图像的其余部分则是作为目标地物的背景出现，此时人类注意力集中在目标地物上。

    (2)目标地物识别时，目视者过去的经验与知识结构对目标物体的确认具有导向作用。因此，遥感图像上同一个目标地物，不同的解译者可能会得出不同的结论。

    (3)心理惯性对目标地物的识别具有一定影响。在观察目标地物的图形结构时，空间分布比较接近的物体，图形要素容易构成一个整体。

    (4)观察的时效性。实验证明，遥感图像辨识需要一段时间,这期间内,目视者先区分目标地物和背景, 然后辨认目标的细节,最后构成一个完整的图像知觉,为了正确地辨认图像中的目标地物,需要一个最低限度的时间才能够完成。

5.1.3目视解译的认知基础

    遥感图像知觉形成的客观条件： 实验证明,色调完全均一或者颜色完全相同的图像是不能产生图像知觉的，这如同我们翻看一张清洁的白纸一样。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的差异时,并且这种差异能为判读者视觉所感受,才有可能将地物目标与背景区别开。这是图像知觉形成的客观条件。

    遥感图像的认知过程： 遥感图像解译是一个复杂的认知过程，对一个目标的识别，往往需要经历几次反复判读才能得到正确结果。概括来说，遥感图像的认知过程包括了自下向上的信息获取、特征提取与识别证据积累过程和自上向下的特征匹配、提出假设与目标辨识过程。

    遥感图像目视判读认知过程的分析，有助于指导遥感图像目视解译，也为计算机解译中使用专家系统方法提供了认知基础。

第二节 不同类型遥感图像的判读

5.2.1遥感摄影像片的判读

    1.遥感摄影像片的种类：

    1839年摄影像机问世，法国人达格雷(Dagurre)发表了第一张航空像片，开始了人们利用遥感摄影像片认识地理环境的进程。从1913年开始，摄影技术用于地质研究。在利比亚采用常规航空摄影的镶嵌图编制了“本戈逊”地区的油田地质图。第二次世界大战中，航空像片被广泛应用于军事目的，它有力的推动了遥感摄影像片解译技术的发展。

    遥感技术的发展，提供了多种遥感摄影像片。经常可以见到的遥感摄影像片包括可见光黑白全色像片、黑白红外像片、彩色像片和多波段摄影像片。

    黑白全色像片：采用的胶片乳剂感光范围在0.36-0.72mm之间，能感受全部可见光。

    黑白红外像片：感光乳剂中加入增感剂，使感光范围由可见光扩展到近红外波段。由于植被类型在近红外波段具有较高的光谱反射率，采用红色滤光片对红外像片胶片曝光后，可以增强目标地物与背景的反差，在不同植被之间增加反差。在黑白红外像片上看到的地物色调，与人们日常熟悉的真实景物不同，它的明暗色调是由地物在近红外波段反射率强弱所决定的。

    彩色像片：分为天然彩色片和红外彩色片两种。

    天然彩色片采用的胶片乳剂分别对蓝色、绿色和红色敏感，彩色胶片上记录的影像信息，经过显影洗印后能较真实地还原出物体自然色彩，亦称真彩色片。

    红外彩色片的胶片乳剂分别对绿色、红色和近红外光敏感，经过显影洗印后获得的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。所以红外彩色片是假彩色片或伪彩色片。红外彩色片具有一些不同于彩色像片的特点，它可被应用到农业土地资源调查和森林资源调查，也可以应用在军事方面，探测伪装的军事设施。

    2.遥感摄影像片特点与解译标志

    (1)摄影像片主要特点

    遥感摄影像片绝大部分为大中比例尺像片，在像片中各种人造地物的形状特征与图型结构清晰可辨，这为解译者提供了更多的依据。

    遥感摄影像片绝大部分采用中心投影方式成像，没有经过正射纠正的遥感摄影像片，其边缘分布的高耸楼房或起伏的地形，形状会有明显的变形。例如直立的高层楼房呈向像片中心倾倒之状，航空像片上的地物大小，也与形状要素一样，往往发生某些误差和畸变。

    航空像片为俯视成像，从航空像片上可以看到地物的顶部轮廓。这种成像方式与我们日常生活中观察目标地物的视角不同。我们熟悉的地物侧面形状，但不一定熟悉地物的顶部形状，因此，航空像片解译，需要利用熟悉的区域和熟悉的地物类型进行练习，掌握“鸟瞰”目标地物的经验和解译技巧。

   (2)摄影像片解译标志

    为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。

    直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。

    间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：

    与目标地物成因相关的指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志。

    指示环境的代表性地物。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候。

    成像时间作为目标地物的指示特征。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。

    应当指出，间接判读标志因地域和专业而异。建立和运用各种间接判读标志，一般需要有一定的专业知识和判读经验。熟悉和掌握遥感摄影像片特点与解译标志，对遥感摄影像片的判读大有帮助。

    3.遥感摄影像片的判读方法

    黑白全色像片解译。在黑白全色像片上，目标地物的形状和色调是我们识别地物的主要标志。在可见光范围内成像的黑白全色像片，与人类在可见光下观察地物的条件相一致，因此黑白像片上各种地物比较容易识别。黑白像片识别与解译的规律是：可见光范围内反射率高的地物，它在航空像片(正片)上呈现淡白色调，反射率低的地物，它在像片上呈现暗灰色调，如水泥路面呈现灰白色，而湖泊中的水体呈现深暗色。加上可见光黑白像片多数为大比例尺像片，地物形状特征明显，形状特征与色调特征等多种解译标志综合使用，可以提高目标地物的正确识别率。

    黑白红外像片解译。黑白红外像片上地物色调深浅的解释不同于黑白全色像片。在黑白全色像片上茂密植被的颜色为暗灰色，在黑白红外像片上为浅灰色，这因为植物的叶子在近红外具有强烈反射。各种植被类型或植物处在不同的生长阶段或受不同环境的影响，其近红外线反射强度不同，在黑白红外像片上表现的明暗程度也不同，根据像片色调差异可以区分出不同的植被类型。

    物体在近红外波段的反射率高低决定了在黑白红外像片上影像色调的深浅，例如水体在近红外波段具有高的吸收率，很低的反射率，因此在黑白红外像片上呈现深灰色或灰黑色。同样是道路，水泥路面反射率高，影像色调浅，柏油路面反射率低，影像色调深。农田土壤含水量的多寡，可以通过影像色调的深浅反映出来，含水量多，影像色调呈现暗灰色，含水量少，影像色调呈现灰白色。由于大气散射、吸收对红外波段摄影影响小，雾霾、烟尘对红外波段影响也小，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。

    天然彩色片基本反映了地物的天然色彩，地物类型间的细微差异可以通过色彩的变化表现出来，如清澈的水体呈现蓝－绿色，而含有淤泥的水体为浅绿色，天然彩色片上的丰富色彩提供了比可见光黑白像片更多的信息，其形状特征的识别类似于可见光黑白像片。

    红外彩色片在识别伪装方面也有突出的功用。地球表面的各种地物，诸如土地、森林、农作物、房屋、道路、河流，它们在可见光与近红外波段都以自身的特有规律反射电磁波，因此它们具有不同的光谱特征。正常生长的植物在近红外波段具有较高的反射率，采用绿色植物进行伪装的物体，其光谱特征与植被不同，例如用植物枝叶伪装的目标地物在近红外像片上呈紫红色，披盖绿色伪装物的目标地物在像片中呈蓝色，而正常的植被呈现红色。因此，根据地物的光谱特征，容易区分出红外彩色片上正常生长的植物和用植物伪装的目标地物。判读红外彩色片，可以按照以下步骤进行：

    (1)认真了解红外彩色片感光材料的特性和成像原理；

    (2) 熟悉各种地物在可见光和近红外光波段的反射光谱特性；

    (3) 建立地物的反射光谱特性与红外彩色片中地物假彩色的对应关系；

    (4) 建立彩红外像片其它判读标志；

    (5) 遵循遥感解译步骤与方法对彩红外像片进行解译。

    在解译时应注意：在彩色红外像片上，植物的叶子因反射红外线而呈现为红色。但各种植被类型或植物处在不同的生长阶段或受不同环境的影响，其光谱特性不同，因而在彩色红外像片上红色的深浅程度不同，如正常生长的针叶林颜色为红色到品红色，枯萎的植被呈现暗红色，即将枯死的植被呈现青色。

    水体污染、泥沙和水深等因素都对像片的颜色也会产生影响，例如富营养化的水体呈现棕褐色至暗红色，含有泥沙或淤泥的水体呈现青色至浅蓝色，清洁的浅水呈青蓝色，水体很深并且洁净时呈现深蓝到暗黑色。因此，必须根据地面实际调查建立各种地物的判读标志，在判读中要考虑环境等多种因素的影响。

    多波段摄影像片的判读类似于遥感扫描影像的判读，我们在下一节遥感扫描影像判读判读时一并介绍。

5.2.2遥感扫描影像的判读

    1．遥感扫描影像特征和解译标志

    目前经常使用的遥感扫描影像都是卫星遥感影像，这些影像具有以下特征：多中心投影、像框扭动变形、信息量丰富、动态观测等特点。

    遥感扫描影像解译标志

    直接解译标志主要包括以下几种：

    （1）色调与颜色。这是扫描图像解译的基本标志。对于中低分辨率的扫描影像来说，图像中色调 与颜色更是一个重要的判读标志。由于扫描图像多数为多光谱影像，同一地区多光谱扫描图像中的相同地物，在不同波段的图像上可能会呈现不同色调，组合可以有不同的颜色，这因为同一种地物在可见光和近红外波段上具有不同的反射率，它们在单波段扫描影像中表现为不同的色调。

    (2) 阴影 (shadow)，在多光谱图像中，阴影是电磁波被地物遮挡后在该地物背光面形成的黑色调区域。在扫描影像中陡峭的山峰背面往往形成阴影，阴影的出现给山区的扫描影像增加了立体感，同时也造成阴影覆盖区地物信息的丢失。

    (3)形状(shape)，目标地物的形状在不同空间分辨率的扫描图像上表现特点不同。在中低分辨率扫描影像上，地物的形状特征是经过自然综合概括的外部轮廓，它忽略了地物外形的细节，突出表现了目标物体宏观几何形状特征，如山脉的走向，水系的形态特征等。在中高分辨率扫描影像上，可以看到地物的较为详细的形状特征。但线状地物（如道路和河流）的宽度经常被夸大。在高分辨率扫描影像上，可以看到地物具有的形态特征的更多细节，如飞机场内的飞机与停机坪等。

    (4)纹理(texture)，在不同空间分辨率的扫描图像上纹理揭示的对象不同。在中低分辨率扫描影像上，地物的纹理特征反映了自然景观中的内部结构，如沙漠中流动沙丘的分布特点和排列方式。在中高分辨率扫描影像上，纹理才揭示了目标地物的细部结构或物体内部成分。

    (5)大小(size)，同一地物在不同空间分辨率的扫描图像上表现出尺寸大小不同。在低空间分辨率的扫描图像上该地物尺寸小，在高空间分辨率的扫描图像上该地物尺寸大。图像判读中，必须结合图像的空间分辨率（或比例尺）来认识地物大小。

    (6) 位置(site)，根据目标地物在扫描图像上位置可以进行空间分析。制作规范的扫描图像（如MSS、TM）提供了两种形式的位置，一种是在图像周围边框上标注的地理位置，另一种是目标地物与周围地理环境的相对位置。

    (7) 图型与相关布局。在高空间分辨率的扫描图像上经常使用，对识别人造地物很有帮助，例如对城市街区和火车站等识别。

    扫描图像间接解译标志可参考上节有关内容。

    2．常见的遥感扫描影像类型与主要特点

    目前，常见的遥感扫描影像类型包括以下几种：

    MSS影像 MSS影像为多光谱扫描仪(MultiSpectral Scanner)获取的影像，它具有四个波段，两个波段为可见光波段，两个波段为近红外波段，第一颗至第三颗地球卫星(Landset)上，反束光导管(RBV)摄像机获取的三个波段摄影像片分别称为第1、2、3波段，多光谱扫描仪获取的扫描影像按顺序分别被命名为4、5、6、7波段，此外，第三颗地球卫星(Landset)上还提供热红外波段影像，这个波段被称为第8波段，热红外波段使用不久，就因仪器操作上的问题而关闭了，因此，Landset提供的热红外波段影像并不多。第4、5颗地球卫星上多光谱扫描仪获取的四个波段扫描影像重新被分别命名为1、2、3、4波段。在MSS影像中，灰度又按照一定的区间归并为16级灰阶，同时每幅遥感影像下部也曝光产生一个灰阶尺，灰阶尺由白－灰白－淡灰...浅灰-灰-暗灰...浅黑-黑等多个灰阶组成。像元的亮度值为0时，影像上像元的灰阶为黑色，像元的亮度值为63时，影像上像元灰阶为白色，像元值从0向63增加时，其灰阶也按照一定分级规则由黑转白。由于影像复制时像元灰阶与灰度尺受到同样因素的影响，这样解译者可以利用灰度尺来衡量像元的灰阶。

    MSS各个波段的应用范围

    MSS第4波段为绿色波段，对水体有一定透射能力，在清洁的水体中透射深度可达10-20米，可以判读浅水地形和近海海水泥沙。由于植被波谱在绿色波段有一个次反射峰，可以探测健康植被在绿色波段的反射率。

    第5波段为红色波段，该波段可反映河口区海水团涌入淡水的情况，对海水中的泥沙流、河流中的悬浮物质与河水浑浊度有明显反映，可区分沼泽地和沙地，可以利用植物绿色素吸收率进行植物分类。此外该波段可用于城市研究，对道路、大型建筑工地、砂砾场和采矿区反映明显，在红色波段各类岩石反射更容易穿过大气层为传感器接收，也可用于地质研究。

    第6波段为近红外波段，植被在此波段有强烈反射峰，可区分健康与病虫害植被，水体在此波段上具有强烈吸收作用，水体呈暗黑色，含水量大的土壤为深色调，含水量少的土壤色调较浅，水体与湿地反映明显。

    第7波段也为近红外波段，植被在此波段有强烈反射峰，可用来测定生物量和监测作物长势，水体吸收率高，水体和湿地色调更深，海陆界线清晰，第7波段可用于地质研究，划出大型地质体的边界，区分规模较大的构造形迹或岩体。

    第8波段，为热红外波段，该波段可以监测地物热辐射与水体的热污染，根据岩石与矿物的热辐射特性可以区分一些岩石与矿物，并可用于热制图。

   TM图像 TM影像为专题绘图仪(Thematic Mapper，TM)获取的遥感图像。从Landsat－4起，陆地卫星增加了专题绘图仪（TM）。TM在光谱分辨率、辐射分辨率和地面分辨率方面都比MSS有较大改进。在光谱分辨率方面，它采用7个波段来记录目标地物信息，与MSS相比，它增加了三个新波段，一个为蓝色(蓝绿)波段，一个为短波红外波段，一个为热红外波段，根据MSS数据使用的经验与光谱适用范围研究结果，TM在波长范围(wavelength)与光谱位置(Nominal spectral location)上都作了调整。在辐射分辨率方面，TM采用双向扫描，改进了辐射测量精度，目标地物模拟信号经过模/数转换，以256级辐射亮度来描述不同地物的光谱特性，一些在MSS中无法探测出的地物电磁辐射的细小变化，现在可以在TM波段内观测到。在地面分辨率方面，TM瞬间视场角对应的地面分辨率为30米(第6波段除外)。1999年4月15日发射的陆地卫星7（Landsat－7），又增加了分辨率为15米的全色波段（PAN波段）图像，并把波段6的图像分辨率从120米提高到60米。

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左图为MSS影像 右图为TM影像

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    TM图像主要应用范围

    专题绘图仪比MSS增加了4个波段，在波段宽度设计上更具有针对性TM，它比起MSS图像应用范围更广。对植被和土壤含水量等检测效果更好。

    SPOT图像 从法国1986年2月22日发射第一颗SPOT地球观测卫星起，到目前已经发射了5颗SPOT卫星。SPOT卫星上搭载了两台相同的高分辨率遥感器，遥感器使用了CCD(Charge Coupled Device)线性阵列探测器和推扫式扫描技术，提高了SPOT影像的质量。

    SPOT-5卫星于20##年5月3日晚上由阿里亚娜4型火箭送入太空。 它与前4颗SPOT卫星相比，具有两个突出特点：

    ①更高的地面分辨率。利用两台高分辨率几何成像仪，把2个5米分辨力图像相叠加，把全色图像分辨力提高到2.5米分辨率；

    ②利用高分辨率立体成像仪分别从前后视不同角度对目标地物观测，获取同一地区的立体图像。它能同时获取两幅图像，因此可用于制作更为精确的地形图和高程图。这与前4颗SPOT卫星立体观测不同，前4颗采用旁向成像方式。

    此外，SPOT-5卫星携带了"植被-2"相机，几乎每天可实现全球覆盖，图像的分辨率为1千米。目前，法国SPOT卫星提供的遥感影像通过其在不同国家的分公司和代理向世界各国销售，其遥感影像产品包括：1A级产品、1B级产品、2级产品、3级产品等。

    SPOT图像主要应用领域

    SPOT-5卫星上的主要遥感设备是两台“高分辨率几何成像仪 ”(HRVIR)，其工作谱段有4个，主要任务是监测自然资源分布，特别是监测农业、林业和矿产资源，观测植被生长状态与农田含水量等项，对农作物进行估产，了解城市建设与城市土地利用状况等。

    高空间分辨率遥感影像

    1998年开始，国际上几个对地观测技术公司注意到高空间分辨率卫星图像具有广阔的市场前景，陆续发射了几颗新型商用遥感卫星,它们的分辨率较之以往的商用遥感卫星而言都有很大的提高,统称为高分辨率遥感卫星。卫星发射后，这些公司开始提供商用高分辨率卫星图像。这些图像具有以下主要特征：

    （1）遥感影像具有空间分辨率高，地物形态清晰的特点，便于目视判读。

    （2）卫星影像具有较高的制图精度，例如遥感图像空间分辨率达到1米，能够满足万分之一比例尺测图精度要求。

    （3）卫星影像为在旁向为多中心投影。在航向上正射投影，其变形规律与航空像片不同。 典型的高分辨率遥感影像主要有SpaceImaging公司的IKONOS卫星图像和Earth-watch公司的QuickBird卫星图像。

    SpaceImaging公司的IKONOS卫星在1999年9月24日发射。卫星高度为680公里，同时采集1米分辨率的全色图像和4米分辨率的多光谱图像,地面扫描带的宽度为11～13km。SpaceImaging公司提供三种图像数据产品：:1m分辨率的全色图像，4m分辨率的多波段图像和1米分辨率的全色增强图像。

    Earth-watch公司的QuickBird卫星采用 推扫式成像，辐射量化值为 11 位，成像模式：单景为 16.5公里 X 16.5公里， 条带为 16.5公里 X 165公里，星下点成像 为沿轨/横轨迹方向（+/-25度），立体成像 沿轨/横轨迹方向，重访周期 1 – 6天。

    高光谱技术是近几年迅速发展起来的一种新型遥感技术。它将成像技术与高光谱技术结合在一起，对目标地物成像时，也对组成每个地物的像元经过色散形成几十个乃至几百个窄波段进行光谱覆盖，形成同一地区几十个乃至几百个的高光谱图像。

    对于高光谱像片的判读一般可采取两种方法：假彩色合成法、比较判读的方法等。

    其它遥感影像有：印度遥感卫星IRS-1C获取的WIFS影像、中国资源卫星获取的遥感影像等。

    热红外像片的判读

    地物具有反射、透射和发射电磁辐射的能力。遥感器透过3.5-5.5mm和8-14mm区间上的大气窗口，探测地物表面发射的电磁辐射。这点不同于可见光和近红外遥感。地物本身具有热辐射特性，热红外像片记录了地物热辐射。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，这是我们识别热红外像片地物类型的重要标志，热红外像片的直接解译标志主要包括：

    色调 色调是地物亮度温度的构像。判读热红外像片时，关键是要细致区分影像色调的差异。影像的不同灰度表征了地物不同的辐射特征。影像正片上深色调代表地物热辐射能力弱，浅色调代表地物热辐射能力强。

    形状与大小 热红外探测器检测到物体温度与背景温度存在差异时，就能在影像上构成物体的“热分布”形状。

    地物大小 地物的形状和热辐射特性影响物体在热红外像片上的尺寸，当高温物体与背景具有明显热辐射差异时，即使很小物体，如正在运转的发动机，高温喷气管、较小的火源，都可以在热红外像片上表现出来，由于高温物体向外辐射，因此它在影像中的大小往往比实际尺寸要大。

    阴影 热红外影像上的阴影是目标地物与背景之间辐射差异造成的，它分为冷阴影和暖阴影两种。

    根据热红外影像解译标志，可以识别不同的地物。下面介绍一些主要地物的解译方法：

    水体与道路 在白天热红外像片上，由于水体具有良好的传热性，一般呈暗色调。相比之下，道路在影像上呈浅灰色至白色，这因为构成道路的水泥、沥青等建筑材料，白天接受了大量太阳热能，又很快转换为热辐射的缘故。午夜以后获取的热红外像片，河流、湖泊等水体在影像上呈浅灰色至灰白色，而道路呈现暗黑色调，这因为水体热容量大，散热慢，而道路在夜间散热快。

    树林与草地 白天的热红外影像上，树林呈暗灰至灰黑色。这因为在白天树叶表面存在水汽蒸腾作用，降低了树叶表面温度，使树叶的温度比裸露地面的温度要低。夜晚，树木在热红外影像上多呈浅灰色调，有时呈灰白色，这因为树林覆盖下的地面热辐射使树冠增温。草地在夜晚热红外像片呈黑色调或暗灰色调，这因为夜间草类很快地散发热量而冷却的缘故。

    土壤与岩石 热红外影像上土壤含水量不同，其色调也不同。在午夜后拍摄的热红外影像中，土壤含水量高，呈现灰色或灰白色调，土壤含水量低呈现暗灰色或深灰色，这因为水体的热容量大，在夜间热红外辐射也强。一般裸露的岩石白日受到太阳爆晒，在夜间的热红外像片上呈淡灰色，例如玄武岩往往呈灰色至灰白色，花岗岩呈灰色至暗灰色，这是由于岩石的热容量较大，夜晚有较高的热红外辐射能力所致。

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5.2.3微波影像的判读

    微波遥感采用的波长范围为1mm-100cm，它可以穿透云雾和大气降水，测定云下目标地物发射的辐射，对地表有一定穿透能力，具有全天候、全天时的工作能力。

    微波遥感观测目标地物电磁波的辐射和散射。被动微波遥感观测目标地物的辐射，常用的被动遥感器有微波辐射计(microwave radiometer)。主动微波遥感由遥感器向地面发射微波，探测目标地物后向散射特征，常用的主动遥感器有微波散射计(microwave scatterometer)、微波高度计(microwave altimeter)和成像雷达(microwave radar)。成像雷达提供了微波遥感影像(也有人称雷达影像)，这里简称微波影像。

    成像雷达分为真实孔径雷达(RAR: real aperture radar)与合成孔径雷达(SAR: synthetic aperture radar)。近年来，合成孔径雷达技术发展很快，除了航空遥感平台搭载合成孔径雷达，航天遥感平台也搭载合成孔径雷达，获取地球表层微波影像。

微波影像具有以下特点：

    (1)侧视雷达采用非中心投影方式(斜距型)成像，它与摄像机中心投影方式完全不同。

    (2)比例尺在在横向上产生畸变。在雷达波束照射区内，地面各点对应的入射角不等，距离雷达航迹越远，入射角越大，使得影像比例尺产生畸变，其规律是距离雷达航迹愈远比例尺愈小。

    (3)地形起伏移位

    在地学研究领域，经常采用Ka 及X波段成像雷达进行资源与环境调查。

    雷达影像可应用于以下领域：海洋环境调查、地质制图和非金属矿产资源调查、洪水动态检测与评估、地貌研究与和地图测绘等。

    进行雷达影像解译，需要具备微波遥感的基础理论知识，掌握各种目标地物的微波特性和微波与目标地物相互作用规律，同时也需要掌握微波影像的判读方法和技术。

    微波影像的判读方法

    (1)采用由已知到未知的方法，利用有关资料熟悉解译区域，有条件时可以拿微波影像到实地去调查，从宏观特征入手，对需要判读的内容，可以把微波影像与专题图结合起来判读，反复对比目标地物的影像特征，建立地物解译标志，在此基础上完成微波影像的解译。

    (2)对微波影像进行投影纠正，与TM或SPOT等影像进行信息覆合，构成假彩色图像，利用TM或SPOT等影像增加辅助解译信息，进行微波影像解译，例如中国地面卫星站利用SAR与气象卫星图像覆合对洪水进行检测。

    (3)利用同一航高的侧视雷达在同一侧对同一地区两次成像，或者利用不同航高的侧视雷达在同一侧对同一地区两次成像，获得可产生视差的影像，对微波影响进行立体观察，获取不同地形或高差，或对其它目标地物进行解译。

第三节 遥感图像目视解译方法

    遥感影像目视解译方法( Visual Interpretation Method on Image)是指根据遥感影像目视解译标志和解译经验，识别目标地物的办法与技巧。

    遥感扫描影像的判读，要遵循“先图外、后图内，先整体，后局部，勤对比，多分析”的原则，对扫描影像进行认真判读。

    “先图外、后图内”是指遥感扫描影像判读时，首先要了解影像图框外提供的各种信息，它包括以下内容：图像覆盖的区域及其所处的地理位置、影像比例尺、影像重叠符号、影像注记、影像灰阶等。

    了解图外相关信息后，然后再对影像作认真观察，观察应遵循”先整体，后局部”的原则，对解译的影像作整体的观察，了解各种地理环境要素在空间上的联系，综合分析目标地物与周围环境的关系。

    鉴于多光谱扫描影像可以同时获取多个波段的扫描图像，因此，必须遵循“勤对比，多分析”判读原则，在判读过程中进行以下对比分析：多个波段对比、不同时相对比、不同地物的对比等。

    根据目视判读实践，一般认为卫星影像解译比航空像片解译难度更大，因此，熟悉地物在不同波段的光谱特性，了解地物在不同空间分辨率影像上的表现，以及在不同假彩色合成影像的表现，熟练掌握扫描影像解译标志与解译方法，这对于提高目视解译水平是很有帮助的。

    下面就常用的目视解译方法分别叙述如下：

    (1)直接判读法，根据遥感影像目视判读直接标志，直接确定目标地物属性与范围的一种方法。

    (2)对比分析法。此方法包括同类地物对比分析法、空间对比分析法和时相动态对比法。同类地物对比分析法是在同一景遥感影像图上，由已知地物推出未知目标地物的方法。

    (3)信息覆合法。利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合，根据专题图或者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。例如TM影像图，覆盖的区域大，影像上土壤特征表现不明显，为了提高土壤类型解译精度，可以使用信息覆合法，利用植被类型图增加辅助信息。

    (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。

    (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。

第四节 遥感图像目视解译基本程序与步骤

    遥感影像目视解译是一项认真细致的工作，解译人员必须遵循一定行之有效的基本程序与步骤，才能够更好地完成解译任务。

    一般认为，遥感图像目视判读分为五个阶段：

    (1) 目视解译准备工作阶段

    遥感图像反映的是地球表层信息，由于地理环境的综合性和区域性特点，以及受大气吸收与散射影响等，遥感影像有时存在同质异谱或异质同谱现象，使得遥感图像目视解译存在着一定的不确定性和多解性。为了提高目视解译质量，需要认真做好目视解译前的准备工作。一般说来，准备工作包括以下方面：明确解译任务与要求、搜集与分析有关资料、选择合适波段与恰当时相的遥感影像。

    (2) 初步解译与判读区的野外考察

    初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。

    (3)室内详细判读

    初步解译与判读区的野外考察，奠定了室内判读的基础。建立遥感影像判读标志后，这就可以在室内进行详细判读了。

    (4)野外验证与补判

    室内目视判读的初步结果，需要进行野外验证，以检验目视判读的质量和解译精度。对于详细判读中出现的疑难点、难以判读地方则需要在野外验证过程中补充判读。

    (5)目视解译成果的转绘与制图

    遥感图像目视判读成果，一般以专题图或遥感影像图的形式表现出来。

将遥感图像目视判读成果转绘成专题图，可以采用两种方法： 一种是手工转绘成图，另一种是在精确几何基础的地理地图上采用转绘仪进行转绘成图。完成专题图的转绘后，再绘制专题图图框、图例和比例尺等，对专题图进行整饰加工，形成可供出版的专题图。

第五节 遥感制图

    遥感技术的发展，导致了地图制作方法的变化。1943年德国开始利用航空像片制作各种比例尺的影像地图。1945年前后美国开始生产影像地图，中国在20世纪70年代开始研制影像地图。由于遥感影像地图结合了遥感影像与地图的各自优点，它比遥感影像具有可读性和可量测性，比普通地图更加客观真实，信息量更加丰富，因此日益受到人们的重视。

5.5.1遥感影像地图

    1、遥感影像地图的分类和主要特征

    遥感影像地图是一种以遥感影像和一定的地图符号来表现制图对象地理空间分布和环境状况的地图。在遥感影像地图中，图面内容要素主要由影像构成，辅助以一定地图符号来表现或说明制图对象，与普通地图相比，影像地图具有丰富的地面信息，内容层次分明，图面清晰易读，充分表现出影像与地图的双重优势。

    遥感影像地图具有以下主要特征：具有丰富的信息量、直观形象性、具有一定数学基础、现势性强。

    遥感影像地图发展具有广阔前景，一些新型影像地图的问世，代表了影像地图制作技术发展的主要趋势，如电子影像地图、多媒体影像地图、立体全息影像地图等。

5.5.2常规制作遥感影像图

    航空摄影像片主要用于大比例尺影像地图的编制，卫星扫描影像主要用于中小比例尺影像地图的编制。

5.5.3计算机辅助遥感制图

    计算机辅助遥感制图是在计算机系统支持下，根据地图制图原理，应用数字图像处理技术和数字地图编辑加工技术，实现遥感影像地图制作和成果表现的技术方法。计算机辅助遥感制图是在20世纪70年代以后发展起来的新方法，它是数字制图和遥感图像处理等技术的结合。与遥感影像图的常规编制方法相比，它简化与革新了影像地图编制工艺，改善了影像制图条件，提高了遥感影像上配置符号注记的灵活性，缩短了成图周期，降低了劳动强度，是具有发展潜力的遥感影像制图新技术。