基于GIS和遥感的水库面积提取方法 精品

基于GIS和遥感的水库面积提取方法 精品
基于GIS和遥感的水库面积提取方法 精品

第24卷第2期2008年3月水资源保护

W ATER RES OURCES PROTECTI ON V ol.24N o.2Mar.2008

作者简介:田雨(1971—

),男,山东泰安人,副教授,博士研究生,主要从事资源遥感与GIS 开发应用研究。E 2mail :gis11@https://www.360docs.net/doc/ae483151.html, 基于GIS 和遥感的水库面积提取方法

田 雨1,2,林宗坚2,卢秀山1,梁 勇3,乔平林2

(1.山东科技大学地球信息科学与工程学院,山东青岛 266510;2.中国测绘科学研究院,北京 100039;3.山东农业大学信

息学院,山东泰安 271000)

摘要:利用Arcview/Arcinfo 和Erdas 软件,以大汶河流域雪野水库近年的T M 影像为基础资料,结合GIS 和RS 的应用原理分别进行了水库库区矢量和栅格文件的处理,分析了基于RS 和GIS 技术的水库水域面积的提取方法。通过水库库面积提取结果的比较分析,表明该方法具有快速、精准、效率高的优势,为水库作更进一步的水文分析奠定了基础。

关键词:水库;遥感;GIS ;面积提取中图分类号:TP23 文献标识码:A 文章编号:1004Ο6933(2008)02Ο0030Ο04

Application of the method of extraction of reservoir surface area based on GIS and remote sensing

TIAN Yu 1,2,LIN Zong 2jian 2,L U Xiu 2shan 1,LIANG Yong 3,QIAO Ping 2lin 2

(1.College o f G eo 2information Science and Engineering ,Shandong Univer sity o f Science and Technology ,Qingdao

266510,China ;2.Chinese Academy o f Surveying &Mapping ,Beijing 100039,China ;3.College o f information ,

Shandong Agricultural Univer sity ,Taian 271000,China )

Abstract :Based on T M images from recent years of Xueye Reserv oir in the Dawenhe river basin ,vector and raster files were manipulated using Arcview/Arcinfo and Erdas s oftware combined with the GIS and RS theory.The extraction method of measuring reserv oir water surface area using RS and GIS techniques was analyzed.C om paris on and analyses of extraction results show that the method has the advantages of high speed ,high precision and high efficiency ,and lays the foundation for further hydrologic analysis.

K ey w ords :reserv oir ;rem ote sensing ;GIS ;area extraction

近几年来,将GIS 强大的矢量图形数据处理和空间分析功能和遥感的专题信息提取技术相结合,在资源调查评估、环境监测、灾害预报等方面得到了广泛应用。国外已经将两者结合进行较大尺度的水资源现状分析及其动态变化和水环境容量估测方面

的研究[1Ο3]

,国内该项技术也已经应用于各种流域模型建模分析、水文动态变化以及功能区类型分类的

研究[4Ο6],利用卫星遥感影像数据,结合有关地面实测数据和GIS 软件,可以实现水库水资源量、化学成分、矿化度、水中生物、水温等测算,为水利规划和水资源合理利用提供依据。本文尝试对近年来大汶河

流域的雪野水库T M 影像,应用遥感和GIS 技术实现水库面积的提取分析。

1 研究区域概况

研究区选择位于我国鲁中山区的大汶河流域,该流域属我国温带大陆性季风气候,雨热同季,光照充足,受大气环流影响,夏季炎热多雨,冬季寒冷少雪。多年平均气温12190℃,无霜期195d ,年日照2583h ,日照率58%,多年平均降水量69410mm ,总趋势由东南向西北减少,由于山地对水汽的抬升作用,泰山山脉南坡是降水量高值区,年降水量集中在

?

03?

汛期,6~9月降水量占全年总降水量的75%左右。降水量年际变化很大,1964年流域降水量1275mm,而1989年只有283mm,C v值在0127~0133之间,由东南向西北渐大,流域多年平均水面蒸发量为1100mm,每年4~6月为蒸发量高值期。大汶河流域河系多为雨源型河道,径流集中在汛期,6~9月径流量占全年总径流量的80%以上,枯季天然径流量很少,多数河段已经变成季节性河道,径流量年际变化很大。河口实测最大断面流量6015m3/s(1964年),最小为0(1989年)[7]。该流域水文气象特点为:汛期降雨集中,枯季干旱少雨,春旱夏涝。水资源在时空分布上较不均匀。因此水库在调蓄、分配水资源方面具有极为重要的作用。本研究选择大汶河流域支流瀛汶河上游的雪野水库库区作为为试验区和主要研究对象,试图利用遥感和GIS技术及时快速准确地掌握水库水面积的动态变化状况。

雪野水库始建于1958年,是一座以防洪,工农业供水为主,结合发电、水产养殖、旅游开发等综合利用的大二型水库[8],水库按百年一遇洪水设计,控制流域面积444km2,总库容2121亿m3,兴利库容1112亿m3,水库正常运行水位在215~239m。

2 基于GIS的面积提取方法

2.1 基本原理

GIS数据结构分为栅格和矢量两大数据结构,遥感影像是其主要的栅格数据源。遥感影像栅格数据结构实际上就是像元阵列[9],每个像元由行列确定其位置,运用栅格模型可以将地图划分成有规律的网格,空间地理事物按其在网格中的行和列来取值。GIS的矢量数据结构通过矢量记录坐标的方式,将表示空间地物组成的点、线、面地理实体在一定的坐标系统中表现得十分精确,实现卫星T M影像的面积信息提取的关键是将T M遥感影像的栅格数据结构转化为带有拓扑关系的矢量数据,以便在GIS软件中生成拓扑关系,从而最终经过计算得到精确的水面面积数据。

2.2 提取过程

2.2.1 T M影像矢量化编辑

把近年的雪野水库T M影像调入到GIS的Arcview软件,软件具有矢量编辑生成工具,利用多边形工具把T M图像中的水体沿边界进行跟踪矢量化,在矢量化过程中,为了减少因影像放大产生的数字化误差,可以临时把整个图像的水面体分割成若干个多边形,其矢量化跟踪精度可以准确到10个像元,图像矢量化跟踪完毕后,保存并且命名为Arcview的主题文件,命名为w2area.shp,此时跟踪结果虽然是矢量,但未建立矢量拓扑关系,文件属性表中无法显示矢量化之后的多边形面积。

2.2.2 多边形面积的合并

多边形面积的合并是将非拓扑关系矢量文件下的面积进行相加操作,在水体多边形面积相加计算前,由于所得到的矢量文件由若干个水体多边形构成,所以需要对多边形面积进行合并计算,在Arcview中选中整个矢量化后的多个矢量多边形图像使用多边形合并功能进行合并。

2.2.3 多边形面积的计算

首先在Arcinfo中把经过多边形合并后的矢量图形主题文件w2area.shp加载具有拓扑关系的C overage图层,Arcinfo主要用于建立水体矢量多边形的空间拓扑关系,只有具有空间拓扑关系的矢量图形才能通过图层的属性表查询显示其所提取的水体的面积。Arcinfo用于矢量多边形空间多边拓扑关系生成的具体操作过程如图1所示

图1 Arcinfo水面提取拓扑生成

在Arcview软件中打开经过多边形拓扑关系生成后的damareal文件,如图2所示,使用查询工具查看提取的水库水面属性表,选择统计功能,可以计算出水库水面面积统计表,从表中可以读出水域面积约为11168km2,见表1

图2 水库水面GIS提取结果

表1 雪野水库水域面积统计

总面积/km2个数均值/m2最大值/m2最小值/m2 11168356223507980198495612351115851796

3 基于遥感(RS)的面积提取方法

3.1 基本原理

利用遥感技术对影像进行分类的提取方法主要

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1

3

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论述GIS与遥感技术的关系

GIS更多地促进了遥感技术的发展(正面论述) 从学科层面:GIS作为一门新兴学科为遥感科学注入了新鲜血液,拓展并更新了遥感定义的外延,GIS是在计算机软硬件系统的支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析和描述的技术系统。在GIS的促进下,遥感影像不再仅是大量的数据,而是经过挖掘提炼后的元数据,我们所看到的也不仅是影像表面所提供的直观信息,而是经过分析统计后的深层信息。从这个角度来看,GIS促进了遥感技术体系的更新换代,使得遥感成为一项信息工程,形成从信息的获取和处理直到预测、规划和决策的综合信息流程。 从技术层面:GIS的出现以及近年来网络与GIS的高度结合使得遥感制图从目视解释走向计算机化的轨道,并为地图更新、研究环境因素随时间变化情况提供了技术支持。另外,遥感的实地调查中需要利用地理信息系统中的辅助数据,如各种地图、地面实测数据、统计资料等,这些数据提高了遥感工作的效率,并改善了遥感数据的分类精度和制图精度,大大提高了遥感图像的可识别性。再者GIS还为遥感提供了数据管理的技术功能,使得不同来源及格式的海量遥感数据可以进行有效存储。 从应用层面:GIS使得遥感所获取的数据更具研究与利用价值,可根据实际用户需求对遥感影像源数据进行分析处理,提取有效信息,充分开发遥感技术所能提供的功能,并拓宽遥感技术的应用范围,使得遥感信息直接与人们的日常生活及管理工作联系在一起,在灾情监测、评价、资源与环境的动态调查中发挥着明显的优势。GIS为遥感信息的应用提供了一个良好的环境,特别是各种专业模型的存在,使遥感技术的应用在深度与广度上产生了一个新的飞跃。

遥感信息智能化提取方法

遥感信息智能化提取方法 目前,大部分遥感信息的分类和提取,主要是利用数理统计与人工解译相结合的方法。这种方法不仅精度相对较低,效率不高,劳动强度大,而且依赖参与解译分析的人,在很大程度上不具备重复性。尤其对多时相、多传感器、多平台、多光谱波段遥感数据的复合处理,问题更为突出。在遥感影像相互校正方面,一些商业化的遥感图像处理软件,虽然提供了简单的影像相互校正和融合功能,但均是基于纯交互式的人工识别选取同名点,不仅效率非常低,而且精度也难于达到实用要求。因此,研究遥感信息的智能化提取方法对于提高遥感信息的提取精度和效率具有重要意义。 1.遥感图像分类 遥感图像分类是遥感图像处理系统的核心功能之一,它实现了基于遥感数据的地理信息提取,主要包括监督分类,非监督分类,以及分类后的处理功能。非监督分类包括等混合距离法分类(Isodata)等。监督分类包括最小距离(Minimum Distance)分类、最大似然(Maximum Likehood)分类、贝叶斯(Bayesian)分类、以及波谱角分类、二进制编码分类、AIRSAR散射机理分类等。 自动分类是计算机图像处理的初期便涉及的问题。但作为专题信息提取的一种方法,则有其完全不同的意义,是从应用的角度赋予其新的内容和方法。传统的遥感自动分类,主要依赖地物的光谱特性,采用数理统计的方法,基于单个像元进行,如监督分类和非监督分类方法,对于早期的MSS这样较低分辨率的遥感图像在分类中较为有效。后来人们在信息提取中引入了空间信息,直接从图像上提取各种空间特征,如纹理、形状特征等。其次是各种数学方法的引进,典型的有模糊聚类方法、神经网络方法及小波和分形。 近年来对于神经网络分类方法的研究相当活跃。它区别于传统的分类方法在于:在处理模式分类问题时,并不基于某个假定的概率分布,在无监督分类中,从特征空间到模式空间的映射是通过网络自组织完成的,在监督分类中,网络通过对训练样本的学习,获得权值,形成分类器,且具备容错性。人工神经网络 (ANN) 分类方法一般可获得更高精度的分类结果,因此 ANN方法在遥感分类中被广泛应用,特别是对于复杂类型的地物类型分类,ANN 方法显示了其优越性。如 Howald(1989)、McClellad(1989)、 Hepner(1990)、T.Yosh ida(1994)、K.S.Chen(1995)、J.D.Paola(1997) 等利用 ANN 分类方法对 TM 图像进行土地覆盖分类,在不同程度上提高了分类精度;Kanellopoulos(1992) 利用 ANN方法对 SPOT 影像进行了多达20类的分类,取得比统计方法更精确的结果;G.M.Foody(1996)用ANN对混合像元现象进行了分解;L.Bruzzone 等 (1997) 在 TM-5 遥感数据、空间结构信息数据、辅助数据(包括高程、坡度等)等空间数据基础下,用 ANN 方法对复杂土地利用进行了分类,比最大似然分类法提高了 9% 的精度。与统计分类方法相比较,ANN 方法具有更强的非线性映射能力,因此,能处理和分析复杂空间分布的遥感信息。2.基于知识发现的遥感信息提取

历年中科院遥感所 GIS 地理信息系统概论考博真题

2000年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释(每个4分,共20分) 1. 空间拓扑关系 2. 地址匹配 3. 元数据 4. 栅格数据结构 5. 空间数据精度 二、简答题(每个10分,共30分) 1. 简述地理信息系统的组成 2. 数字地形模型(DTM)的构建与应用 3. 叠加分析 三、问答题(任选二,每个25分,共50分) 1. 地理信息系统的发展及趋势 2. 时空动态数据结构研究 3. 结合你的专业,论述GIS应用的关键技术问题 2001年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释 1. 地址匹配 2. 地图精度 3. 关系数据库 4. 四叉树 二、简答题 1. GIS的特点及应用 2. GIS的结构及功能 3. 空间分析方法及应用 三、论述题 1. GIS的发展趋势 2. GIS与RS、GPS的集成方法 3. GIS空间分析功能的缺陷及改进方法 2002年中科院遥感所博士入学考试(GIS) 一、名词解释 1. 地理空间 2. 行程编码 3. 地址匹配 4. 拓扑关系 5. 空间数据元数据 二、简答 1. 地理信息系统的组成与功能 2. 数字地形模型的建立方法与特点 3. 地理信息系统互操作

三、问答 1. GIS的发展历程 2. 结合你的专业,谈一谈gis的应用与关键点 2003中科院遥感所GIS部分试题(版本一) 一、名词解释 1. GIS 2. 数据挖掘 3. 空间索引 二、简答题: 1、GIS标准化的意义及作用 2、数据质量标准 三、论述 1、关于长江三峡搬迁的,求几个数据。很麻烦。 2、关于温度梯度的 2003年GIS试题(版本二) 一名词解释 DEM、TIN、平移转换、栅格结构 二、简答 1、GIS的组成 2、空间拓扑分析 3、GIS互操作 三、论述(任选二个) 1、GIS的发展简史和趋势 2、WebGIS的核心模型及其应用 3、结合您的专业,谈谈GIS的应用关键和潜在领域 2005年中国科学院遥感所GIS考博试题 一、简答题 1. 传统数据库管理空间数据的缺陷 2. GIS中TIN的生成步骤 3. 空间信息分析的基本方法有哪些 4. GIS标准化的内容 5.地理信息系统的开发策略 6.谈谈GIS与RS的关系 7. 开放式地理信息系统实现技术 8. 电子地图的特征 9. 空间索引有哪些,特点是什么 二、论述题 1. 印度洋海啸造成重大伤亡。请设计一个海啸预警、检测、评估系统的系统方案。

遥感卫星影像数据信息提取.

北京揽宇方圆信息技术有限公司 、 遥感卫星影像数据信息提取 北京揽宇方圆信息技术有限公司中科院企业,卫星影像数据服务全国领先。业务包括遥感数据获取与分发、遥感数据产品深加工与处理。按照遥感卫星数据一星多用、多星组网、多网协同的发展思路,根据观测任务的技术特征和用户需求特征,重点发展光学卫星影像、雷达卫星影像、历史卫星影像三个系列,构建由 26个星座及三类专题卫星组成的遥感卫星系统,逐步形成高、中、低空间分辨率合理配置、多种观测技术优化组合的综合高效全球观测和数据获取能力形成卫星遥感数据全球接收与全球服务能力。 (1光学卫星影像系列。 面向国土资源、环境保护、防灾减灾、水利、农业、林业、统计、地震、测绘、交通、住房城乡建设、卫生等行业以及市场应用对中、高空间分辨率遥感数据的需求,提供 worldview1、worldview2、worldview3、worldview4、quickbird、geoeye、 ikonos、pleiades、spot1、spot2、spot3、spot4、spot5、spot6、spot7、landsat5(tm、 landsat(etm、 rapideye、alos、Kompsat 卫星、北京二号、资源三 号、高分一号、高分二号等高分辨率光学观测星座。围绕行业及市场应用对基础地理信息、土地利用、植被覆盖、矿产开发、精细农业、城镇建设、交通运输、水利设施、生态建设、环境保护、水土保持、灾害评估以及热点区域应急等高精度、高重访观测业务需求,发展极轨高分辨率光学卫星星座,实现全球范围内精细化观测的数据获取能力。像国产的中分辨率光学观测星座。围绕资源调查、环境监测、防灾减灾、碳源碳汇调查、地质调查、水资源管理、农情监测等对大幅宽、快速覆盖和综合观测需求,建设高、低轨道合理配置的中分辨率光学卫星星座,实现全球范围天级快速动态观测以及全国范围小时级观测。

21世纪遥感与GIS的发展

21世纪遥感与GIS的发展 作者:李德仁文章来源:武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室点击数:23 更新时间:2006- 摘要:在20世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生过非接触传感器的遥感进行观测,并将所得到的数据和信息存储在计算机网络上,为人类社会的可服务。在短短的30年中,遥感和GIS作为一个边缘交叉学科已发展成为一门科学、技术和经济实入地论述了21世纪中遥感的6大发展趋势和GIS的5个发展特征。 关键词:发展趋势;航空航天遥感;地理信息系统;对地观测 中图法分类号:P208;P237.9 随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展,人类实现了从空中和太空来观测和感知人类赖地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发在20世纪后半叶,遥感和地理信息系统作为一门新兴的科学和技术,迅速地成长起来。 1 遥感技术的主要发展趋势 1.1 航空航天遥感传感器数据获取技术趋向三多(多平台、多传感器、多角度)和三高(高空间分光谱分辨率和高时相分辨率) 从空中和太空观测地球获取影像是20世纪的重大成果之一,短短几十年,遥感数据获取手段迅感平台有地球同步轨道卫星(35000km)、太阳同步卫星(600—1000km)、太空飞船(200—300k 飞机(240—350km)、探空火箭(200—1000km),并且还有高、中、低空飞机、升空气球、无人感器有框幅式光学相机、缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。三行可以同时得到3个角度的扫描成像,EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。 卫星遥感的空间分辨率从Ikonos Ⅱ的1m,进一步提高到Quckbird(快鸟)的0.62m,高光谱达到5—6nm,500—600个波段。在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星,具有220个波段,EOS AM-1(EOS PM-1(Aqua)卫星上的MODIS具有36个波段的中等分辨率成像光谱仪。时间分辨率的提高主卫星技术的发展,通过发射地球同步轨道卫星和合理分布的小卫星星座,以及传感器的大角度倾斜1—3d的周期获得感兴趣地区的遥感影像。由于具有全天候、全天时的特点,以及用INSAR和D-I 是双天线INSAR进行高精度三位地形及其变化测定的可能性,SAR雷达卫星为全世界各国所普遍关美国宇航局的长远计划是要发射一系列太阳同步和地球同步的长波SAR,美国国防部则要发射一系实现干涉重访问间隔为8d、3d和1d,空间分辨率分别为20m、5m和2m。我国在机载和星载SAR传应用研究方面正在形成体系。“十五”期间,我国将全方位地推进遥感数据获取的手段,形成自主率资源卫星、雷达卫星、测图卫星和对环境与灾害进行实时监测的小卫星群。 1.2 航空航天遥感对地定位趋向于不依赖地面控制

SPOT5遥感影像土地利用信息提取方法研究

第39卷 第6期2011年6月 西北农林科技大学学报(自然科学版) Jo ur nal of N o rthwest A&F U niver sity(N at.Sci.Ed.) Vo l.39N o.6 Jun.2011 SPOT5遥感影像土地利用信息提取方法研究 张伐伐a,李卫忠a,卢柳叶b,康 乐a (西北农林科技大学a林学院,b资源环境学院,陕西杨凌712100) [摘 要] 目的 探讨高分辨率遥感影像土地利用信息提取方法的优劣,为研究土地利用/覆盖动态变化提供参考。 方法 以结合纹理特征的支持向量机(Support vector machine,SV M)分类和多尺度分割的面向对象分类为主要技术,对陕西佛坪长角坝乡遥感影像的土地利用信息进行提取,并将分类结果与基于传统像元的最大似然法分类结果进行比较分析。 结果 面向对象分类法的总精度达到90.67%,较结合纹理特征的SV M法提高了8.34%,而与最大似然分类法相比提高了近20.32%,克服了其他分类方法存在的同谱异物现象及分类结果中地物破碎等缺点,取得了较好的分类结果。 结论 利用面向对象分类法不仅达到了提取土地利用信息的目的,而且精度高、速度快。 [关键词] 遥感影像;土地利用信息;支持向量机;纹理特征;多尺度分割;精度评价 [中图分类号] S127[文献标识码] A[文章编号] 1671 9387(2011)06 0143 05 Study on extraction methods of land utilization information based on SPOT5 ZHAN G Fa fa a,LI Wei zhong a,LU Liu ye b,KANG Le a (a College of F or estry,b Colleg e of Resourc es and Env ironment,N or th w est A&F Univ ersity,Yang ling,S haanx i712100,China) Abstract: Objective T he study explored the effect of ex tracting approach for info rmatio n o f land uti lization based on high resolution remo te sensing im ag e to provide evidence for studying land utilization and cov er dynam ic variatio n. M ethod T his paper ex tracted the info rmation o f land utilizatio n focused on Changjiaoba to w n,using SVM classification o f tex ture feature and object or iented classification o f multi resolution seg mentatio n.The classification result w as compared w ith m ax imum likelihood classification. Then the classification result w as analyzed. Result T he ov erall classification accuracy o f object o riented w as90.67%,w hich incr eased by8.34%compared w ith SVM classification of tex ture feature and increased by20.32%com pared w ith m ax imum likelihoo d classificatio n.T his kind of classification not o nly can g et o v er the disadvantages of other classificatio ns,e.g.Spectral Similar and Ground object Fragm entations,etc. but also acquire good effectiveness. Conclusion Using the classification of object oriented can realize the purpose o f ex tracting the land utilization information,and this m ethod is accurate and fast. Key words:rem ote sensing im ag e;inform ation o f land uatilization;support v ector m achine;tex tur e fea ture;multiresolution segm entation;accuracy assessment 土地利用信息的获取,是研究士地利用和土地覆盖动态变化的基础,将遥感、地理信息系统和全球定位系统相结合,开展国土资源和环境综合调查,具有现势性强、分类周期短、资源信息更新快等优势,从而可以以最快的速度动态监测土地资源利用及环境的变化情况,及时为社会经济发展决策和制定相关规 *[收稿日期] 2010 11 29 [基金项目] 国家林业局 948 项目(2009 4 45) [作者简介] 张伐伐(1985-),男,安徽怀远人,在读硕士,主要从事 3S 技术在资源与环境中的应用研究。 E mail:zhangfafa520@https://www.360docs.net/doc/ae483151.html, [通信作者] 李卫忠(1963-),男,陕西蒲城人,副教授,硕士生导师,主要从事森林经理学研究。E m ail:w eizhong_li@https://www.360docs.net/doc/ae483151.html,

GIS和遥感(人文地理学区域发展与区域规划)

RS和GIS在区域发展与区域规划中的应用 摘要:随着大数字时代到来,RS和GIS技术在地理空间数据分析中的作用日渐重要。本文试图从区域发展与区域规划的角度,阐述RS 和GIS技术的重要性,以实际案例介绍其具体应用,也为以后毕业论文奠定技术基础。 1.RS和GIS简介 RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。 GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等;还能查询、检索、修改、输出、更新等。形象地说,RS就像地里原生态的粮食,而GIS则是将粮食加工的工厂,两者相互影响,相互依赖,缺一不可。 2.区域发展与区域规划视角下RS和GIS的作用 区域发展与区域规划要求学习和掌握区域科学相关的理论及研究方法,开展区域发展条件、战略及规划等方面的研究,旨在培养研究生探索现代区域与城乡发展的一般规律,寻求不同时空条件下的区域与城乡发展的路径和模式,掌握空间规划与管治的专业理论和现代技术手段。 2.1在区域规划角视角下RS和GIS的作用 区域规划是为实现一定地区范围的开发和建设目标而进行的总体部署。广义的区域规划指对地区社会经济发展和建设进行总体部署

(包括区际和区内);包括区际规划和区内规划,前者主要解决区域之间的发展不平衡或区际分工协作问题,后者系对一定区域内的社会经济发展和建设布局进行全面规划。狭义的区域规划则主要指一定区域内与国土开发整治有关的建设布局总体规划。 在区域尺度下,RS能够实时获取地表一定区域各种地理空间数据,将空间数据以高真实的地图展现,以便于更好掌握地表数据。GIS 则通过对区域数据矢量化或栅格化,实现资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测等方面作用。 3.RS和GIS与区域规划结合 3.1 RS和GIS在土地利用规划中的作用 首先,利用RS可以实现对一定区域内连续年份土地利用现状的影像,通过对影像处理后,进行图斑分类(包括监督分类和非监督分类),接着结合区域社会、经济、文化和政治等因素,再对图像进行

基于遥感数据的城市绿地信息提取研究进展

基于遥感数据的城市绿地信息提取研究进展1 吕杰,刘湘南 中国地质大学(北京)信息工程学院,北京 (100083) E-mail:jasonlu168@https://www.360docs.net/doc/ae483151.html, 摘要:本文对目前城市绿地信息提取研究现状进行了总结,对其中的利用航空遥感数据提取植被信息、卫星遥感提取植被信息、高分辨率遥感植被信息以及高光谱遥感植被信息研究进展进行了介绍,并从中分析提出遥感数据提取城市绿地信息存在的问题,对于存在的混合像元的问题,本文指出混合像元分解是解决存在问题的关键。 关键词:遥感,城市绿地,信息提取,混合像元 中图分类号:TP 7 1.引言 随着城市规模的不断扩大,自然环境正受到越来越严重的破坏,特别是大量的植被被高楼大厦取代,导致原有的生态系统严重失衡。而植被是环境的天然调节器,因此,无论在新城区还是老城区,绿化都显得尤其重要。对于土地资源极为珍贵的特大城市来说,良好的绿地规划方案可以有效地提高绿化生态环境效益。 另一方面,随着社会和经济的发展,城市化步伐在不断加快,城市规模日渐扩大,因此,城市正面临着一系列的生态和环境问题,例如城市热岛效应,沙尘暴等。为了解决这些问题,人们逐渐发现城市绿地对城市生态环境的改善有着不可替代的功效,为此,许多国家将城市绿化制定为城市可持续发展战略的一个重要内容,并将城市绿地作为衡量城市综合质量的重要指标之一。 利用遥感技术获取绿地信息成为快速、客观、准确的城市生态监测、评价、规划和管理的重要手段。目前可以利用的高分辨率遥感数据资料越来越多,高于lm 分辨率航天遥感影像和航空遥感影像己开始应用到资源调查和测图中。 2.城市绿地信息提取研究现状及存在问题 城市绿地是在人类较强干扰下生成的绿地景观,其生态效益不仅与绿地斑块的面积、空间分布有关,而且与构成绿地的植被类型密切相关(王伯荪,1987 )。90 年代后期,景观生态学理论和方法逐渐应用到对城市绿化的研究中,这些研究为城市植被研究提供了新的研究思路和方法(高峻等,2002 :李贞等,2000 )。城市植被遥感信息提取为城市植被景观生态分析提供基础数据,是遥感信息提取的重要研究方向,也是城市植被学研究的重要内容(王伯荪等,1998 )。 2.1 航空遥感影像用于植被信息提取 随着遥感技术的发展,航空影像图的信息提取比例尺已经达到了1:1000 ,由遥感图提取城市绿地率和绿化覆盖率,是一条比较成熟和现实的途径。2001 年5 月上海市已完成三次航空遥感城市绿地精细调查。2000 年山东省建设处委托中国国土资源航空物探遥感中心对山东省济南市、淄博、文登、荣成等地市进行了航空遥感城市绿化调查。大比例尺彩红外航空遥感图像具有信息量大、植物标志清楚等优点,它不仅被广泛用于植被调查,而且对植 1本课题得到国家863项目(2007AA12Z174)资助。

遥感与地理信息系统

西南林业大学 课程实习报告 课程名称:遥感与地理信息系统 指导教师:张加龙 实习时间:12.24-12.26 实习内容:昆明市盘龙江下游区 域遥感影像矢量化分析与制图 姓名:张培 学号: 20110455079 专业:林学 提交时间:2013.12.30

一、实验目的 1.了解GIS、RS的基本原理,熟练掌握ArcGIS软件的使用。 2.能使用软件进行图像的矢量化、建库、空间分析、制图等操作。 3.熟悉掌握遥感与地理信息系统的理论知识。 4.熟悉ArcGIS软件的操作,进行遥感图像的矢量化。 二、实习内容 根据盘龙江下游卫星影像图,把卫星影像图进行棚格数据的矢量化,并制成地图谈谈对该区林业建设的看法。 三、实习具体操作步骤 (1)个人数据库的建立 影像图为盘龙江下游卫星影像图。启动ArcCatalog,在E盘新建文件夹下新建个人数据库,要素集以kunming命名,在个人数据库下面以西安WGS1984坐标系为标准,分别新建要点线面的要素类:DLTB、XZDW、point。如图:

线、面的要素类的建立同上面的步骤一样,但是需要更改一下要素类型,线的改成线要素,面的改成面要素就完成了。 (2)卫星图片的矢量化 以卫星影像图当做背景,矢量化图层并建立地类图班数据库,土地分类可参考老师所给的第二次全国土地调查云南省土地分类表为标准。先打开Arcmap,添加影像图为盘龙江下游卫星影像图和kunming下面的点线面三个要素。将上述新建的几个要素导入其中,打开“编辑器”,新建立多边形,通过目视判读,用不同的颜色表示不同的要素类别。同一小组内的两名同学,把该影像图分为上下两块,每个人分别对自己的地域进行描图。当图描好以后,开始进行图形的合并,合并出来的图形有重叠的部分,和空隙的部分。我们应用拓扑关系查找出相应的重叠区、空隙区得位置,一个一个修改,直到没有错误为止。然后再对图像上面渲染,选择适合的颜色把各个用地区分开来,下表就是老师给的图地分类标准,编辑属性主要的步骤是:根据目视判读,新建各地类的多边形,画出多边形后,打开其 属性表,并根据给的标准在属性表中编辑信息。

遥感矿物蚀变信息提取方法及ENVI下实现

遥感矿物蚀变信息提取方法及ENVI下实现

蚀变岩石是在热液作用影响下,使矿物成分、化学成分、结构、构造等发生变化的岩石。由于它们经常见于热液矿床的周围,因此被称为蚀变围岩,蚀变围岩是一种重要的找矿标志。利用围岩蚀变现象作为找矿标志已有数百年历史,发现的大型金属、非金属矿床更是不胜枚举:北美、俄罗斯的大部分斑岩铜矿、我国的铜官山铜矿、犹他州的大铝矿、西澳大利亚的大型金矿、墨西哥的大铂矿、美国许多白钨矿、世界大多数锡矿、哈萨克斯坦的刚玉矿等,都属于以围岩蚀变作为找矿标志发现的矿床。 国内外遥感工作者,都在不断地设计、研制和总结对这种遥感信息的提取和识别技术。矿化蚀变信息是找矿的一个重要标志,而这些对找矿有指导意义的矿化蚀变信息常常受其它地物信息的干扰,和受遥感图像的波谱分辨率和空间分辨率的制约,往往表现的很微弱。因此,国内外学者也在不断尝试各种技术方法提取这种矿化蚀变弱信息。 本文总结了遥感蚀变信息提取的各类方法,及其在ENVI软件中的实现。 ?原理 遥感技术主要是建立在物体反射和发射电磁波的原理之上。而地物波谱特性通常都是用地物反射辐射电磁波来描述。由于地物反射发射电磁波的特性不同,其反射波谱曲线形态也有千差万别。如植物的反射波谱曲线上,在绿光波段表现由于其叶绿素的存在表现为有一强反射峰,而在短波红外波段由于叶冠组织的相互作用表现为强反射峰,在红光波段则表现为强吸收谷。 遥感地质应用中,近矿围岩蚀变形成的蚀变岩石与其周围的正常岩石在矿物种类、结构、颜色等方面都有差异,这些差异导致了岩石反射光谱特征的差异,并且在某些特定的光谱波段形成了特定蚀变岩石的光谱异常。光谱异常为用遥感图像的异常信息提取提供了理论依据。 ?方法及实现 依据矿化蚀变岩与围岩的波谱特征的差异,可采用图像增强处理方法获取矿化蚀变信息增强的图像变量,从而最终实现提取矿化蚀变信息的目的。一般图像增强突出蚀变信息有以下几种方法。 (1)蚀变干扰信息剔除 遥感数据包含地表的信息,遥感在地质方面的应用就是提取用户需要的信息,提取矿化蚀变信息的过程是计算影像中所有像素信息统计归类分析的过程,蚀变异常信息的提取对遥感图像的质量要求较高,因此首先要对遥感数据进行严格的筛选,干扰噪声小的数据,一般要求遥感数据的时相是植被发育较弱、冰雪覆盖少的季节,同时该时相的云覆盖量较少。由于受地形地貌的影响,有些因素靠数据的时相选择却难以克服,例如阴影、河流水体、高山上的冰雪、白泥地等,可以采用相应的数学方法来解决,以使阴影、水体等干扰像素的数据不参与统计分析。一方面是选择较好的数据;另一方面是对数据进行数据预处理,包括大气校正、掩膜等。 利用ENVI软件的大气校正模块flassh能快速的消除大气影响,还原地物的真实面目。有利于蚀变信息的提取。

遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用

第八章遥感和地理信息系统在景观生态学中的应用 教学目的:了解遥感技术与地理信息系统的基本原理、类型与特征;了解遥感技术与地理信息系统技术在景观生态学研究中的应用。 重点难点:教学重点遥感技术与地理信息系统技术在景观分类与格局分析过程中的应用。 随着遥感和地理信息系统技术的迅猛发展,他们已经广泛地应用到各个研究领域中,尤其是与地理空间密切相关的学科。景观生态学作为一门研究景观空间格局与生态过程的学科,分析各种景观现象在不同时空尺度上的分布特征、演变规律、空间镶嵌关系及其对不同景观格局的模拟研究成为景观生态学的研究核心,而地理信息系统在空间分析和空间模拟上的强大功能,为在景观生态学的应用和推广提供了基础。 第一节遥感技术及其在景观生态学中的应用 一、遥感技术基本原理、类型与特征 遥感,遥远的感知,指通过任何不接触被观测物体的手段来获取信息的过程和方法。 1、遥感技术的基本原理 遥感技术的基本原理:是用光谱扫描仪或红外扫描仪对地球表面的地物光谱或温度特征进行记录,通过计算机的数据或图像处理分析地表特征。 2、遥感技术的优点 1)避免研究者对研究对象的直接干扰。 2)能够提供大范围的瞬间静态图像,是生态学家目前获取大尺度上(尤其是区域或全球范围)各种生态和物理信息的主要手段。 3)提供了大面积重复观测的可能,为资料的快速获取与更新、为多时段的对比研究和动态分析提供了基础,是大尺度格局动态的唯一监测手段。 4)大大拓宽了人类观测地球的光谱分辨能力。 5)可以提供高空间分辨率的资料,可以有效地为景观生态学研究提供所必需的多尺度上的资料。 6)遥感数据一般都是空间数据,这也是研究景观的结构、功能和动态所必需的数据形式。 7)现代遥感技术直接提供数字化空间信息,从而大大地促进了景观生态学资料的收集、贮存,以及处理和分析过程,并且使遥感、GIS和计算机模型的密切配合成为必然。 3、遥感数据的基本特征 ?遥感数据一般可分为航空像片数据和数字遥感数据。 ?航空像片数据的空间分辨率反映在像片的比例尺和胶片的灵敏程度上; ?数字遥感数据对地物记录的详细程度主要反映在空间分辨率上。 二、遥感图象处理及其在景观分类中的应用 1、遥感技术在生态学应用中经历的阶段 航空摄影阶段:始于19世纪后期。 从航空摄影向航天摄影过渡的阶段:大约从20世纪50年代至70年代。 1972年美国发射陆地资源卫星(Landsat)标志着航天遥感的开始。 航天摄影阶段:以各种遥感卫星和先进的图像处理技术为标志。

遥感与GIS一体化集成

遥感与GIS一体化集成技术 遥感影像已经成为GIS的主要信息源,并作为GIS的核心组成部分,GIS是管理和分析空间数据的有效手段,帮助提升影像的利用价值。遥感与GIS的一体化集成逐渐成为一种趋势和发展潮流。在上个世纪很多人提出了遥感与GIS集成的概念,但是只停留在影像栅格格式与矢量数据格式相互支持的层面上。本专题对遥感与GIS平台一体化集成途径及相应技术进行了讨论。 本专题介绍以下几个内容: ●遥感与GIS ●遥感与GIS一体化集成技术 ●ENVI/IDL与ArcGIS一体化集成方案 ●ENVI/IDL与ArcGIS一体化集成操作演示 ●ENVI/IDL与ArcGIS集成开发案例 1 遥感与GIS 遥感是空间数据采集和分类的有效工具,GIS是管理和分析空间数据的有效工具(彭望琭等,2002)。两者是空间信息的主要组成部分,有着必然的联系。遥感具有动态、多时相采集空间信息的能力,遥感影像已经成为GIS的主要信息源。作为GIS的核心组成部分,遥感影像是提供及时信息的理想方式。在遭遇灾害的情况下,遥感影像是唯一我们能够立刻获取的地理信息;在地图缺乏的地区,遥感影像甚至是我们能够获取的唯一信息; 图1 遥感与GIS 在空间信息的许多行业,离开遥感影像,GIS就是不完整的。另一方面,遥感获取丰富的、海量的空间数据有赖于GIS的有效管理与共享,同时利用GIS强大的空间分析功能提取更深层次的专题信息,全面提升影像的利用价值。

图2 遥感与GIS一体化集成意义 2 遥感与GIS一体化集成技术 遥感影像类似于GIS中的栅格数据,遥感和GIS很容易在数据层次上实现集成(邬伦等,2001)。GIS软件没有提供完善的图像处理功能,遥感软件中也缺少空间分析及数据管理工具。遥感和GIS一体化集成,可以有以下三个层次及途径实现。 (一)数据一体化管理与共享 ●数据互操作 遥感影像和图像分析功能可以作为核心组成部分与GIS实现一体化,首先解决的问题就是遥感与GIS平台之间的数据互操作问题。数据互操作实现有两个途径: 一是将遥感数据或者GIS数据都以标准格式保存,两个平台都支持; 二是遥感和GIS平台直接支持对方数据格式。很明显后者比前者更加方便。 ●栅矢数据集中和分布式管理 在遥感中,数据主要储存格式为栅格,GIS中主要由矢量数据格式组成。栅格和矢量一体化管理,需要这样一种数据模型,同时储存栅格和矢量数据,支持分布式管理。 ●基于服务的企业级共享 影像天然地具有企业级应用的潜力,因为它可以实现多个用户在同一幅图上同时进行操作。而这对于大型企业级应用更加有利,其中最主要的一项优势就是节省成本。我们可以分享同一影像资源,从而显著地减少成本。而影像由于自身的特点,具有很高的存储要求,尤其是那些高空间分辨率、多光谱影像。传统以纸质影像图或者电子文件分发的形式也能实现数据共享,但是共享效率比较低。如今基于Web services的共享方式提供了一种合理的解决方式,它集中利用了计算机资源,可以为若干个客户端提供影像共享服务。 (二)平台一体化分析 在遥感软件中进行的图像处理工作流,与GIS软件下的GIS工作流实现无缝链接和交换。如在遥感软件中处理的数据通过菜单功能直接传送到GIS软件中,无需中间的保存、打开等

海面油膜高光谱遥感信息提取_陆应诚

收稿日期: 2008-03-10; 修订日期: 2008-09-30 基金项目:中国石油天然气股份有限公司科技预研项目“海域遥感油气勘探技术研究”(编号: 06-01C-01-08)和国家科技支撑计划(编号: 2006BAK30B01)。 第一作者简介: 陆应诚(1979— ), 男, 南京大学博士研究生, 主要从事高光谱遥感应用研究。E-mail: lycheng2003@https://www.360docs.net/doc/ae483151.html, 。 海面油膜高光谱遥感信息提取 陆应诚, 田庆久, 宋鹏飞, 李姗姗 南京大学 国际地球系统科学研究所, 江苏 南京 210093 摘 要: 针对辽东湾海域的Hyperion 高光谱遥感数据特点, 结合海面油膜光谱与Hyperion 影像特征, 对该数据进行水陆分离与最小噪声分离(minimum noise fraction, MNF)变换处理, 在辽东湾海域MNF 波段影像的2D 散点图中, 海面油膜的出现会在其边缘形成一个异常散点区域, 可区分油膜与干扰信息,结合提取的海面油膜端元的MNF 波谱, 通过混合调制匹配滤波(mixture tuned matched filtering, MTMF)技术, 成功地提取研究区海面油膜信息, 有效监测海面油膜信息, 为海洋环境监测提供新的技术手段。 关键词: 油膜, 高光谱, 遥感, Hyperion, 辽东湾 中图分类号: X55 文献标识码: A 1 引 言 在海洋石油的遥感监测与评估中, 海面油膜是遥感探测的一个重要对象, 多光谱、热红外、雷达等诸多遥感领域均对此有一定研究(Gonzalez 等, 2006; Fingas & Brown, 1997; Labelle & Danenberger, 1997; O’Briena 等, 2005), 由于海洋背景复杂, 海面大气影响、水体对电磁波的散射与吸收作用, 海面油膜遥感信息表现为弱信息;又由于海面油膜随来源、构成种类、油膜厚度、风化程度的不同表现为不确定的遥感影像特征;这些因素对海面油膜遥感信息提取存在一定的制约。随着高光谱遥感技术的发展(童庆禧, 2003), 针对海面油膜信息的高光谱遥感探测方法技术不断得到发展(Foudan, 2003)。Palme(1994)利用小型机载成像光谱仪(CASI)数据研究1993年Shetlands 群岛溢油事件中产生的油膜和其他油污信息, 指出440—900 nm 是可以用来进行溢油油膜信息提取的有效谱段;Foudan(2003)利用机载AVRIS 高光谱数据对Santa Barbara 海岸带的油污与海面油膜进行研究, 表明分散的石油在580nm 、700nm 具有反射峰, 厚油膜在近红外波段反射率要高于薄油膜, 600—900nm 具有最大的油膜遥感探测的可能性。比较分析混合光谱分解技术(spectral unmixing)、纯净像元指数(pixel purity index, PPI)、 光谱角度制图法(spectral angle mapper, SAM)、混合调制匹配滤波(mixture tuned matched filtering, MTMF)技术等方法在海面油膜信息提取上的特点。近年来, 国内学者也不断开展海面油膜遥感研究, 赵冬至等(2000)总结了柴油、润滑油和原油等3种油膜随厚度变化的光谱特征, 指出736nm 和774nm 对不同的油类具有相同的吸收特征;张永宁等(1999, 2000)测试了几种类型油的海面波谱, 认为在海洋溢油波谱特征中0.5—0.58μm 是不同油膜最高反射率的所在位置, 并利用A VHRR 和TM 数据识别海洋溢油;陆应诚(2008, 2009)的海面油膜实验表明随油膜厚度不同, 油膜光谱特征与响应原理表现不同。 本文以辽东湾双台子河口外海域为研究区, 结合海面油膜光谱特点与海面油膜Hyperion 遥感影像特征, 通过高光谱遥感MTMF 技术方法, 提取研究区海面油膜信息。 2 Hyperion 数据预处理 研究区在辽东湾双台子河口外海域, 该区是中国重要原油生产基地——辽河油田所在地, 近年来, 辽东湾海域油田的开采与运输为海洋环境带来一定的影响。 2007-05-06获取了研究区的一景美国EO-1卫

遥感与gis区别

摄影测量与遥感技术 20世纪60年代以来,由于航天技术、计算机技术和空间探测技术及地面处理技术的发展,产生了一门新的学科——遥感技术。所谓遥感就是在远离目标的地方,运用传感器将来自物体的电磁波信号记录下来并经处理后,用来测定和识别目标的性质和空间分布。从广义上说,航空摄影是遥感技术的一种手段,而遥感技术也正是在航空摄影的基础上发展起来的。一、摄影测量与遥感技术概念 摄影测量与遥感学科隶属于地球空间信息科学的范畴,它是利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息,并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。摄影测量与遥感的主要特点是在像片上进行量测和解译,无需接触物体本身,因而很少受自然和地理条件的限制,而且可摄得瞬间的动态物体影像。 二、摄影测量与遥感技术的发展 1、摄影测量及其发展 摄影测量的基本含义是基于像片的量测和解译,它是利用光学或数码摄影机摄影得到的影像,研究和确定被摄影物的形状、大小、位置、性质和相互关系的一门科学和技术。其内容涉及被摄影物的影像获取方法,影像信息的记录和存储方法,基于单张或多张像片的信息提取方法,数据的处理和传输,产品的表达与应用等方面的理论、设备和技术。 摄影测量的特点之一是在影像上进行量测和解译,无需接触被测目标物体本身,因而很少受自然和环境条件的限制,而且各种类型影像均是客观目标物体的真实反映,影像信息丰富、逼真,人们可以从中获得被研究目标物体的大量几何和物理信息。到目前为止,摄影测量已有近170年的发展历史了。概括而言,摄影测量经历了模拟法、解析法和数字化三个发展阶段。表1列出了摄影测量三个发展阶段的主要特点。 如果说从模拟摄影测量到解析摄影测量到解析摄影测量的发展是一次技术的进步,那么从解析摄影测量到数字摄影测量的发展则是一场技术的革命。数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的最大区别在于:它处理的原理信息不仅可以是航空像片经扫描得到的数字化影像或由数字传感器直接得到的数字影像,其产品的数字形式,更主要的是它最终以计算机视觉代替人眼的立体观测,因而它所使用的仪器最终只有通用的计算机及其相应的外部设备,故而是一种计算机视觉的方法。 2、遥感及其发展 遥感是通过非接触传感器遥测物体的几何与物理特征性的技术,这项技术主要应用于资源勘探、动态监测和其他规划决策等领域,摄影测量是遥感的前身。遥感技术主要利用的是物体反射或发射电磁波的原理,在距离地物几千米、几万米甚至更高的飞机、飞船、卫星上,通过各种传感器接收物体反射或发射的电磁波信号,并以图像胶片或数据磁带记录下来,传送到地面。遥感技术主要由遥感图像获取技术和遥感信息处理技术两大部分组成。 遥感技术的分类方法很多,按电磁波波段的工作区域,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感等。按传感器的运载工具可分为航天遥感(或卫星遥感)、航空遥感和地面遥感,其中航空遥感平台又可细分为高空、中空和低空平台,后者主要是指利用轻型飞机、汽艇、气球和无人机等作为承载平台。按传感器的工作方式可分为主动方式和被动方式两种。在遥感技术中除了使用可见光的框幅式黑白摄影机外,还使用彩色摄影、彩虹外摄影、全景摄影、红外扫描仪、多光谱扫描仪、成像光谱仪、CCD线阵列扫描和面阵摄影机以及合成孔径侧视雷达等手段,它们以空间飞行器作为平台,能为土地利用、资源和环境监测及相关研究提供大量多时相、多光谱、多分辨的影像信息。 3、摄影测量与遥感的结合 遥感技术的兴起,促使摄影测量发生了革命性的变化。但由于测制地形图对摄影成果有着特

遥感信息提取资料

遥感图像信息提取方法综述 0、遥感图像分析 遥感实际上是通过接收(包括主动接收和被动接收方式)探测目标物电磁辐射信息的强弱来表征的,它可以转化为图像的形式以相片或数字图像表现。多波段影像是用多波段遥感器对同一目标(或地区)一次同步摄影或扫描获得的若干幅波段不同的影像。 在遥感影像处理分析过程中,可供利用的影像特征包括:光谱特征、空间特征、极化特征和时间特性。在影像要素中,除色调/彩色与物体的波谱特征有直接的关系外,其余大多与物体的空间特征有关。像元的色调/彩色或波谱特征是最基本的影像要素,如果物体之间或物体与背景之间没有色调/彩色上的差异的话,他们的鉴别就无从说起。其次的影像要素有大小、形状和纹理,它们是构成某种物体或现象的元色调/彩色在空间(即影像)上分布的产物。物体的大小与影像比例尺密切相关;物体影像的形状是物体固有的属性;而纹理则是一组影像中的色调/彩色变化重复出现的产物,一般会给人以影像粗糙或平滑的视觉印象,在区分不同物体和现象时起重要作用。第三级影像要素包括图形、高度和阴影三者,图形往往是一些人工和自然现象所特有的影像特征。 1、遥感信息提取方法分类 常用的遥感信息提取的方法有两大类:一是目视解译,二是计算机信息提取。 1.1目视解译 目视解译是指利用图像的影像特征(色调或色彩,即波谱特征)和空间特征(形状、大小、阴影、纹理、图形、位置和布局),与多种非

遥感信息资料(如地形图、各种专题图)组合,运用其相关规律,进行由此及彼、由表及里、去伪存真的综合分析和逻辑推理的思维过程。早期的目视解译多是纯人工在相片上解译,后来发展为人机交互方式,并应用一系列图像处理方法进行影像的增强,提高影像的视觉效果后在计算机屏幕上解译。 1)遥感影像目视解译原则 遥感影像目视解译的原则是先“宏观”后“微观”;先“整体”后“局部”;先“已知”后“未知”;先“易”后“难”等。一般判读顺序为,在中小比例尺像片上通常首先判读水系,确定水系的位置和流向,再根据水系确定分水岭的位置,区分流域范围,然后再判读大片农田的位置、居民点的分布和交通道路。在此基础上,再进行地质、地貌等专门要素的判读。 2)遥感影像目视解译方法 (1)总体观察 观察图像特征,分析图像对判读目的任务的可判读性和各判读目标间的内在联系。观察各种直接判读标志在图像上的反映,从而可以把图像分成大类别以及其他易于识别的地面特征。 (2)对比分析 对比分析包括多波段、多时域图像、多类型图像的对比分析和各判读标志的对比分析。多波段图像对比有利于识别在某一波段图像上灰度相近但在其它波段图像上灰度差别较大的物体;多时域图像对比分析主要用于物体的变化繁衍情况监测;而多各个类型图像对比分析则包括不同成像方式、不同光源成像、不同比例尺图像等之间的对比。

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