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卫星遥感图像识别方法


地物辐射
大气吸收、透射(折射)、散射 + 大气自身辐射
传感器 图像(数字或光学)
传感器噪声
地面站接收
3、地物反射光谱
地物对不同波长入射光有不同的反射率,这就构成了地物反射 光谱。这也是我们能够用颜色、色调分辨各种地物的原因。
—— 雪反射光谱曲线
1) 雪对所有波长反射率都很高且与太阳能量频谱基本 同步、这是雪呈现白色的原因。
——存在遥感影像噪声 ——大气扰动(折射率不稳定)是影像变形的原因
之一
——地物反射率的大小是决定对应像元的灰度的主 要因素
——遥感光源及传感器与目标地物的距离对影响质 量影响很大
——人的肉眼视觉与遥感工作模式是一样的
5、遥感技术成像中的数据矛盾
—— 噪声与信息数据
信息讯号常常淹没在噪声之中
—— 信息掩盖与信息挖掘
微波
—— 按应用划分可分为:地质遥感、农业遥感、军用遥感、气象遥感
海洋遥感、资源遥感等。
—— 按遥感平台划分可分为:
• 航空遥感 包括低空航模遥感 (< 500米 ) 中高度航空遥感 ( 500 ~ 3,000米 ) 高空航空遥感 ( 3,000 ~ 10,000米 )
• 航天飞机遥感 包括航天飞机、回收式卫星,如我国尖兵1号。 • 卫星遥感 • 地面遥感(雷达地面遥感车) 还可以按分辨率划为高、中、低分辨率遥感
2) 雪在紫兰波段反射率较大,因而雪呈兰白色。
—— 沙漠反射光谱曲线
沙漠与雪有基本相同的性质,相对讲红、橙、兰波段反射率 较大,因而呈淡橙黄色。
R(%)

沙漠
植物
湿地
λ(μm) 雪、沙漠、植物与湿地反射光谱示意图
0.003 ~ 0.38 m 紫外 0.43 ~ 0.47 m 兰 0.50 ~ 0.56 m 绿 0.59 ~ 0.62 m 橙 0.76 ~ 3 m 近红外 8 ~ 14 m 远红外
遥感技术的改进促使遥感专题信息的提 取方法也在不断地改进,经历了目视解 译、自动分类、光谱特性的信息提取及 光谱与空间特征的专题信息提取等多个 阶段.
(一)监督分类
图像解译者用指定的方法来“监督”像元分类 过程,这些指定的方法是计算机的算法、图像 中所出现各种土地类型的数字描述等。为了做 到这一点,用已知覆盖类型的代表样区,这种 样区也称为训练区,来汇编一个数字的“判读 关键字”,然后将数据集上的每一个像元在数 字上和判读关键字中的每一种类进行比较,并 把它用“看起来最像”的类型的名字来标注。
占有全部太阳光能量90.8%,这是遥感识别植被并判断植被状态 的主要依据。
4) 在 1.45 至 1.95 m 有两处吸收谷,表明植被中水分含量。
5) 不同种类植物反射光谱曲线的变化趋势相同,而植物与其 它地物的反射光谱曲线显著不同,这是遥感可以估测生物量的基础。
6) 植物叶片重叠时,反射光能量在可见光部分几乎不变,而 在红外却可增加20~40%。这是因为红外光可透过叶片,又经下层叶 片重复反射。叶片重叠反映作物长势旺盛,生物量高。
7) 植物叶片可见光区反射率有显著的方向性,这是因为植物 叶片反射(散射)不是纯粹的朗伯散射,还有方向性。而在红外区 方向性就不显著,这是因为红外光透射性好,透射后重复反射打扰 了方向性。
—— 湿地
湿地对可见光 — 红外很宽的波区反射率都很低,绝大部分光 能被吸收,因而在遥感图像上呈黑色或深灰色。
4、关于遥感工作模式的讨论
遥感图像处理的一个任务就是从这些几何变形中将几何数据 提取出来,且保证一定的精度 。
—— 有限的遥感图像数据与无限的信息需求
遥感图像不是唯一的地学信息源,遥感数据要与地学其它信息 数据相结合 。
11、遥感分类
—— 按机理划分
遥感可分为被动遥感与主动遥感
—— 按光(电磁波)波段划分可分为:(紫外)、可见光、红外、
卫星遥感图像的识别方法 戴亮
一、遥感概述
1、遥感定义
—— 遥感(Remote Sensing)是非接触远程获取面状图像信息 的技术手段。
• 非接触 意为需要利用电磁波(光)作为信息获取手段, 以区别与其它测试手段; • 远程 以区别显微镜、X光机、CT扫描机; • 面状图象信息 以区别遥测;
—— 遥感的特点:
二、遥感图象识别
遥感技术己成为当前人类研究地球资源 环境的一种有力技术手段.在遥感技术 的研究中,通过遥感影像判读识别各种 目标是遥感技术发展的一种重要环节, 无论是专业信息提取,动态变化预测, 还是专题地图制作和遥感数据库的建立 等都离不开分类,对照地面地物类型, 便可以从影像上进行地类的识别。
2) 在红光处(0.68 m )有一吸收谷,这是光合作用吸收谷。
此处太阳光能仍很大,若吸收谷减小,则植被发黄、红。
3) 在 0.7~1.4 m与 1.5 ~ 1.9 m有很高红外反射峰,反射率
可高达70%以上,这两峰与前边红光波谷是植被光谱的特征。这
第一峰波长段还处在太阳光能波谱中主要能量分布区(0.2~1.4m )
0.38 ~ 0.43 m 紫 0.47 ~ 0.50 m 青 0.56 ~ 0.59 m 黄 0.62 ~ 0.76 m 红
3 ~ 5 m 中红外
0.3 ~ 100 cm 微波与雷达
—— 绿色植被反射光谱曲线
1) 对绿光 (0.55 m)有一小的反射峰值,反射率大致为
20%,这是绿色植物呈现绿色的原因。注意这里也正是太阳光的 光能峰值。
1)训练阶段
尽管多光谱图像数据的分类实际上是各高度自 动化的阶段,但是在训练阶段它绝不是自动的。 它需要图像分析者和图像数据之间进行紧密的 配合,而且还需要了解研究区内大量的参照数 据和完整的地理知识。训练阶段的整个目标就 是,收集一系列描述图像分裂种每一种地面覆 盖类型的光谱响应模式的统计数字。
遥感图像中有一类为显性信息,如几何位置、几何形状、亮 度、光洁度等;
又有一类为隐性信息,如湿度、温度、生物量、化学物质含量。 所谓信息挖掘就是透过显性信息数据,根据物理原理 成像机理 将隐性信息挖掘发现出来。
—— 几何变形与几何分辨
几何变形原因: 大气折射不稳定 混合象元(与几何分辨率有关) 成象机制原因,包括地球曲面影响
• 大面积 • 快速 • 分波段成象 • 高精度数字成象
IRS+TM 影像(彩色) 大兴农田
1米几何分辨率(IKONOS)影像显示(彩色)
2、遥感图像获取模型
பைடு நூலகம்
太阳光(Solar Light)或人造雷达电磁波 大气吸收、透射(折射)、散射 +
大气自身辐射
到达地面与地物作用,包括反射(散射)、吸收
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