影像判读_现代测绘科学技术

时间:2020-01-19  栏目:励志故事  

影像判读_现代测绘科学技术

4.3.6 影像判读

“判读”(Interpretation)是对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断,最后提取出用户所感兴趣的信息。传统的方法是采用目视判读,这是一种人工提取信息的方法,使用眼睛目视观察,借助一些光学仪器或在计算机显示屏幕上,凭借丰富的判读经验、扎实的专业知识和手头的相关资料,通过人脑的分析、推理和判断,提取有用的信息。如果利用计算机技术进行自动识别分类,通过一定的数字方法(如统计学、模糊数学等),即所谓“模式识别”的方法来提取有用信息,也称自动判读。自动判读目前仍处于初步阶段,实际应用中,目视判读和人机交互半自动判读仍在大量使用,这里主要介绍目视判读的基本方法和步骤。

1.遥感影像主要判读特征

判读所用到的景物特征主要有光谱特征、空间特征和时间特征。不同地物的这些特征不同,在图像上的表现形式也不同。各种地物的各种特征都以各自的形式(或称样子、模式)表现在图像上。这些特有的表现形式称为判读标志。

(1)光谱特征及其判读标志。地物在多波段图像上特有的波谱响应就是地物的光谱特征的判读标志。

(2)空间特征及其判读标志。景物的各种几何形态为其空间特征,它与物体的空间坐标X、Y、Z密切相关,这种空间特征在像片上也是由不同的色调表现出来的。它包括通常目视判读中应用的一些判读标志:形状、大小、图形、阴影、位置、纹理、类型等。

(3)时间特征及其判读标志。对于同一地区景物的时间特征表现在不同时间地面覆盖类型不同,地面景观发生很大变化。如冬天冰雪覆盖,初春为露土,春夏为植物或树林枝叶覆盖。对于同一种类型,尤其是植物,随着出芽、生长、茂盛、枯黄的自然生长过程,景物及景观也在发生巨大变化。

景物的时间特征在图像上以光谱特征及空间特征的变化表现出来。例如:水稻田在插秧前后为水的光谱特征,而在水稻长高时,一直到成熟之前都为植物的光谱特征,特别在收割前后,田中无水的迹象,表现为土壤的光谱特征。

2.目视判读的方法

遥感影像目视判读方法是指根据遥感影像目视判读标志和判读经验识别目标地物的办法和技巧。常用的方法有以下几种。

(1)直接判读法。直接判读法是根据遥感影像目视判读标志直接确定目标地物属性与范围的一种方法。使用的判读标志包括色调、色彩、大小、形状、阴影、纹理、图形等。例如,在可见光黑白像片上,水体对光线的吸收率强,反射率低,水体呈现灰黑到黑色,根据色调可以从影像上直接判读出水体,根据水体的形状则可以直接分辨出水体是河流还是湖泊。

(2)对比分析法。对比分析法是指采用不同波段、不同时期的卫星图像和各种地物波段的测试数据及其他有关地面调查资料,进行对比分析,将原来不易区分开的地物区分开。(www.tshiny.cn)

(3)信息复合法。信息复合法是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影像覆盖的区域比较大,影像上土壤特征表现不明显,为了提高土壤类型判读精度,可以使用信息复合法,如利用植被类型图增加辅助判读信息等。

(4)逻辑推理法。由于卫星图像的比例尺小,地面分辨率较低,许多地面景物不能靠直接的判定和对比分析判读出来,而主要靠判读人员的专业知识和实践经验,应用地学规律进行相关分析的逻辑推理方法进行判读。

3.目视判读的一般步骤

(1)目视判读准备工作阶段。为了提高目视判读质量,需要认真做好目视判读前的准备工作。一般来说,准备工作包括:明确判读任务与要求,收集与分析相关资料,选择合适波段与恰当时相的遥感影像。

(2)建立判读标志。首先在室内通过对卫星图像的分析研究,确定野外考察的典型路线和典型地段,然后通过卫星图像的野外实地对照、验证,从而建立各种地物目标在图像上的判读标志。

(3)基于遥感影像判读标志的室内详细判读。首先对具体解译区域进行宏观分析,建立总的概念,然后再根据判读标志,进行专题内容的识别和分析。在详细判读过程中,要及时将判读中出现的疑难点、边界不清楚的地方和有待验证的问题详细记录下来,留待野外验证与补判阶段解决。

(4)野外验证。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判读精度。对于详细判读中出现的疑难点、难以判读的地方则需要在野外验证过程中补充判读。

(5)疑难问题的补判。补判是对室内目视判读中遗留的疑难问题的再次判读。其方法是根据判读过程中的详细记录,找到疑难问题的地点,通过实际考察或调查,确定其地物属性。若疑难问题具有代表性,应建立新的判读标志。根据野外验证情况,对遥感影像进行再次判读。

(6)目视判读成果转绘与制图。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手工转绘图和转绘仪成图两种方法。

应当指出,上面介绍的遥感图像目视判读的基本步骤,仅是判读过程中的一个基本流程,在实际判读中,往往多次重复以上基本过程或其中部分过程。

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