第一章：1.遥感影像判读：既是一门学科，又是图像处理的一个过程作为一门学科，遥感影像判读的目的是为了从遥感图像上得到地物信息所进行的基础理论和实践方法的研究作为一个过程，它完成地物信息的传递并起到揭示遥感图像内容的作用，其目的是取得地物各组成部分和存在于其他地物的内涵的信息2.遥感影像判读的任务与实施：任务根据应用范围：巨型、大型、中型和小型地物与现象的判读实施组织方法：野外判读、飞行器目视判读、室内判读、综合判读3.遥感信息的利用方式：瞬时信息的定性分析：确定相关目标是否存在空间信息的定位：空间分布规律瞬时信息的定量分析：定量反演目标参数时间信息的趋势分析：地表物质能量迁移规律多源信息的综合分析4.遥感信息的技术支撑：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5.遥感影像判读的质量要求：判读结果的完整性（详细性）：与给定任务的符合程度，用质量指标评价判读的可靠性：与实际的符合程度，用质量和数量指标评价判读的及时性：资料及时；指定限期完成判读结果的明显性：便于理解和应用用户精度：正确分类/所有分为该类制图精度制图精度：正确分类/参考数据中的该类对角线：正确分类总体精度：第二章：1.遥感常用电磁波波段：紫外线：0.01-0.38μm，碳酸盐岩分布、水面油污染可见光：0.38-0.76μm，鉴别物质特征的主要波段；遥感最常用的波段红外线：0.76-1000μm，近红外0.76-3.0μm; 中红外 3.0-6.0μm; 远红外6.0-15.0μm; 超远红外15-1000μm （近红外又称光红外或反射红外；中红外和远红外又称热红外）微波：1mm-1m，全天候遥感；有主动与被动之分；具有穿透能力；发展潜力大2.地物的电磁辐射特性概念：3.从近紫外到中红外（0.3-6μm）波段区间能量最集中而且相对来说较稳定4.被动遥感主要利用可见光、红外等稳定辐射5.对流层：地表到平均高度12km处，航空遥感活动区，侧重研究电磁波在该层内的传输特性;电离层：在80~1000 km，卫星的运行空间6.大气对太阳辐射的影响:①大气吸收：大气中有些物质能吸收一定波长的辐射能而转变成为热能(臭氧、二氧化碳、水)②臭氧吸收带：紫外区0.3μm以下强吸收;远红外9.6μm 强吸收;0.6μm，4.75μm和14μm 弱吸收二氧化碳：低层大气，含量少；主要在红外区水：吸收太阳辐射能量最强的介质,对红外遥感有极大的影响③大气吸收影响主要是造成遥感影像暗淡.④大气散射:太阳辐射在传播过程中遇到小微粒，而使传播方向改变，并向各个方向散开⑤三种类型：瑞利散射(Rayleigh scatter) ：α<< λ散射率与波长的四次方成反比，瑞利散射的强度随着波长变短而迅速增大米氏散射(Mie Scatter) ：α≈λ散射强度与波长的二次方成反比无选择性散射：α>>λ散射强度与波长无关, 云雾通常呈现白色, 阴天不宜遥感（原因：散射，反射）⑥大气的散射作用:大气散射集中在太阳辐射能量最强的可见光散射是太阳辐射衰减的主要原因之一影响：改变了电磁波的传播方向; 干扰传感器的接收; 降低了遥感数据的质量7.大气窗口:通过大气而较少被反射、吸收或散射的透射率较高的电磁辐射波段8.地球辐射的特性:可见光与近红外(0.3-2.5 µm):地表反射,太阳辐射为主中红外(2.5-6 µm):地表反射太阳辐射和自身的热辐射远红外(大于6 µm):地表物体自身热辐射为主9.植被电磁辐射特性:①植被反射波谱特性:可见光波段：在0.55μm附近有反射率为10%~ 20%的一个波峰，0.45μm蓝光和0.67μm 红光处有两个吸收带，受叶绿素的影响近红外波段：0.7μm~ 0.8μm间有一个反射陡坡，至0.8-1.3μm有一峰值，反射率高达40%或更高，受植被叶细胞结构的影响，形成植被的独有特征1.3~2.7μm波段，受含水量影响，吸收率大增，反射率下降，在1.45μm、1.95μm和2.6 ~2.7μm处形成低谷，对应1.6μm和2.2μm是反射峰②红边：红光区外叶绿素吸收减少部位，到近红外高反射肩之间，健康植物的光谱响应陡然增加( 其亮度增加约10倍)的窄条带区(约0.7~0.75μm)红移：叶绿素含量高，生长旺盛时，“红边”会向波长增加的方向偏移蓝移：受金属元素“毒害”、感染病虫害、受污染或缺水缺肥等原因“失绿”时，“红边”会向波长短的方向移动③植被冠层的反射:由叶的多次反射和阴影的共同作用而成，阴影所占的比例受到光照度、叶的形状、大小、倾角等的影响冠层的反射低于单叶的实验室测量值，但在近红外谱段冠层的反射更强④植被的发射辐射:(热红外波段)遵循普朗克黑体辐射定律，辐射出射度与植被的温度和波长直接相关植被的发射率随植物类别、水分含量等的变化而变化，健康的绿色植被的发射率一般在⑤植被的微波辐射:(微波波段)被动：植被的微波辐射能量（微波亮度温度）与植物及土壤的水分含量有关主动：植物的后向散射强度（即主动微波辐射）与其介电常数和表面粗糙度有关反映了植物水分含量和植物群体的几何结构10.土壤的电磁辐射特性:①土壤的反射光谱:没有明显的峰值和谷值土壤反射光谱曲线较平滑，在不同波段的遥感图像上，土壤亮度区别不明显土壤的反射率与土壤水分和土壤有机质含量、土壤类型、土壤粗糙度和土壤质地土壤的矿物组成等有一定的关系②土壤的发射波谱特性:土壤的发射辐射是由土壤温度状况决定的土壤温度与水分的蒸腾散失、风化和化学溶解，微生物活性及有机质的分解速度，种子萌发和植物生长有关影响土壤温度最重要的因素是土壤水分和土壤空气温度③土壤的微波特性:影响土壤微波辐射特性的主要因素是土壤的表面结构（粗糙度和粒度）和土壤的电特性（介电常数和导电率）土壤水分是影响土壤介电常数的主要因素11.水体的电磁辐射特性①水体的反射光谱特性:传感器接收的能量包括：水中光、水面的反射光、天空散射光，其前两部分包含有水的信息（水色、海面形态等信息）水体的反射主要在蓝绿光波段总体上，水体反射率不高，约在2~4%左右，其它波段吸收较强，特别是近红外波段，吸收就更强水体的反射光谱特性受水体自身的光学性质和水的状态（水体中所含的有机、无机悬浮物的浓度，类型，颗粒大小等）影响水色主要取决于水体中浮游生物含量（叶绿素浓度）、悬浮泥沙含量、营养盐含量（黄色物质、溶解有机物质、盐度指标）以及其它污染物、底部形态（水下地形）、水深等因素②水体的发射光谱特性史蒂芬玻尔兹曼定律和基尔霍夫定律:M=εσT4水体，在热红外图像上，白天时表现为黑色，夜间时表现为亮白色③水体的微波辐射特性水体发射率低；可获得水面状况以及水面以下一定深度的温度、盐度和几何性质结构12.遥感信息单元：图像属性相对一致的空间单元，以像元、灰度纹理等为基础，具有空间分辨率、时间分辨率辐射分辨率和光谱分辨率通过光谱响应及其时间效应与空间效应而具有明确的地学意义各级遥感信息单元与各种专题研究对象（地理单元）之间具有一定的关系1.遥感影像判读的背景知识：专业知识、地理区域知识、遥感系统知识。

2.遥感影像判读的内容：图像识别、图像量测、图像分析与专题特征提取。

3.遥感影像判读的方法：人工信息提取：指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器，在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。

计算机信息提取：在计算机系统的支持下，综合运用地学分析、遥感图像处理、地理信息系统、模式识别与人工智能技术，实现地学专题信息的智能化获取。

遥感信息提取专家系统：人机交互。

4.目视判读标志定义及分类①判读标志：解译标志，指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征。

直接判读标志：能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像的各种特征。

间接判读标志：能够间接反映和表现地物信息的遥感图像的各种特征，借助它可推断与某个地物属性相关的其他现象。

②间接判读标志：目标地物与其相关指示特征、地物及与环境的关系、目标地物与成像时间的关系。

③色：目标地物在遥感影像上的颜色，包括色调、颜色和阴影。

形：目标地物在遥感影像上的形状，包括地物的形状、纹理、大小、图案等。

位：目标地物在遥感影像上的空间位置，包括地物分布的空间位置、相关布局等。

5.目视判读标志内容：①色调(Tone)：指全色遥感图像中从白到黑的密度比例(灰度)；识别地物的基本依据。

色调受多种因素影响（成像高度、时间、观察角度、传感器、成像材料、处成像后处理等）。

仅能在同一张像片上比较。

②颜色(color)：地物在不同波段反射或发射电磁辐射能量差异的综合反映，彩色图像中目标地物识别的基本标志。

③阴影(shadow)：因倾斜照射，使遥感图像上光束被地物遮挡而造成的遥感影像上的暗色调；经常使用的标志之一。

本影：地物未被太阳光直接照射到的背光阴暗部分；有助于获得地物的立体感。

落影：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；据落影形状和长度，可以帮助识别物体的性质、类型和高度。

阴影对目标物判读的影响：增强了立体感，它的形状和轮廓显示了地物的高度和侧面形状，有助于地物的识别。

掩盖地物信息，给判读工作带来麻烦。

④形状(shape)：目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。

识别地物的重要而明显的标志。

有直线、曲线、环状、岛状、斑块状、扇状、条带状、面状等。

影响因素：平台姿态、空间分辨率、投影性质。

⑤纹理(texture)：内部结构，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可作为区分地物属性的重要依据。

分为点、斑块、格子、线条、波纹、环等。

地物表面的质感：以平滑/粗糙度划分。

影响因素：地物的表面特征，光照角度，图像的对比度。

利用纹理特征可区分色调总体相同的两类物体，纹理也可以作为分类图像再细分的基本准则。

⑥位置(site)：指目标地物分布的地点，判断地物属性的重要标志。

⑦图案(pattern)：目标地物有规律的排列而成的图型结构。

5.目视判读的影响因素：地物本身的复杂性：波谱特性、空间分布特性（同物异谱和异物同谱）、时间特性。

传感器的性能指标：空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率。

人的因素：目视能力：图像的空间分辨能力、灰阶、色别和色阶的分辨能力。

判读的知识和经验以及对判读地区的了解。

心理因素：注意力（地物和背景）；心理惯性时效性。

人的态度。

6.目视判读方法：直接判读法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地学的相关分析法。

直接判读法：根据遥感影像目视直接判读标志，直接确定目标地物属性与范围的一种方法。

对比分析法：将待判别的图像与其它图像或图形比较。

同类地物对比法：同一景影像上，由已知地物推出未知地物的方法。