遥感图像处理

随着对地观测技术的进步以及人们对地球资源和环境的认识不断深化，用户对高分辨率遥感数据的质量和数量的要求也不断提高，从而促进了高光谱分辨率遥感的发展。高分辨率的空间信息能够较好的满足诸多用户的需求，它们的重要特征就是具有商业化前景。
在国家经济建设中，对空间遥感信息以及空间地理信息的需求将日益增长。为使我国现代化经济建设得以持续稳固发展，空间遥感信息技术和应用必须相适应的发展。我们可以从我国对遥感信息和技术的应用需求来看卫星遥感应用前景，这主要表现在社会公益需求方面和遥感图片的商业应用需求两个方面：１、社会公益需求主要有以下几种类型：
最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。我国遥感监测的主要内容为如下三方面:１、对全国土地资源进行概查和详查；２、对全国农作物的长势及其产量监测和估产；３、对全国森林覆盖率的统计调查。
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。
（二）、卫星遥感技术应用前景
国际上卫星遥感技术的迅猛发展，将在未来十五年把人类带入一个多层、立体、多角度、全方位和全天候对地观测的新时代。由各种高、中、低轨道相结合，大、中、小卫星相协同，高、中、低分辨率相弥补而组成的全球对地观测系统，能够准确有效、快速及时地提供多种空间分辨率、时间分辨率和光谱分辨率的对地观测数据。
其中Z为灰度值。
求解后的罗伯特方法后的新图像为：
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2、索伯尔方法求解
1）首先我们对其向外扩展一行，如下所示：
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2）索伯尔算子模板：
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1
像元为3*3的邻域：
Z1
Z2
Z3
Z4
Z5
Z6
Z7
Z8
Z9
3）其交叉梯度算子：
Gx=(Z7+2Z8+Z9)-(Z1+2Z2+Z3)
Gy=(Z3+2Z6+Z9)-(Z1+2Z4+Z7)
即为Z5处的一阶偏导数，则Z5处的梯度为:
f（x，y）=|Gx|+|Gy|
遥感影像目视解译方法
（1）总体观察
（2）数分析
2计算机信息提取
利用计算机进行遥感信息的自动提取则必须使用数字图像，由于地物在同一波段、同一地物在不同波段都具有不同的波谱特征，通过对某种地物在各波段的波谱曲线进行分析，根据其特点进行相应的增强处理后，可以在遥感影像上识别并提取同类目标物。早期的自动分类和图像分割主要是基于光谱特征，后来发展为结合光谱特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征等综合因素的计算机信息提取。
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（１）土地利用、城市化及荒漠化监测；（２）农作物、森林等可再生资源的监测和评估；（３）灾害监测和环境监测。
此外，对道路、建筑工程的设计、选址等方面也有着广阔的前景。这方面的需求主要靠政府扶持。２、商业应用需求
遥感技术的应用是极其广泛的，包括凡是涉及地球科学的各门类的学科和技术种类，遥感技术都能为它们提供信息。这种广泛性必然会使对遥感数据的需求用户范围变广，因此除了社会公益型用户外，还存在部分商业应用型用户。虽然这些商业应用型用户由于遥感卫星正处于产业化初期，市场尚未形成规模的原因，目前数量较少，但随着将来技术的进步，商业化的发展，这部分的用户肯定会逐渐增多，最终成为用户群体中的主要成员。高空间分辨率图像数据和地理信息系统紧密结合，在未来的城市规划、地籍管理、工程评估等方面将有广阔的市场，预计每年会有１４％左右的增长率；近年来，由于卫星数据的增加和小型廉价的工作站，图像处理系统、软件的发展与此相关的空间信息服务公司大大增加，由此形成的增值收益是卫星图像销售收益的六倍。由此可见，卫星遥感的商业化是卫星遥感应用产业化发展的推动力之一。
3.结合你未来的研究方向，展望遥感应用前景。
答：一、卫星遥感技术应用的当前现状。
首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。这也为迎接２１世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。
其中Z为灰度值。
求解后的罗伯特方法后的新图像为
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2如何从遥感图像中获取专题信息？
答：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。
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答：1、罗伯特方法求解
1）首先我们对其向外扩展一行，如下所示：
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2）罗伯特算子的模板：
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-1
1
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像元为2*2的邻域：
Z1
Z2
Z3
Z4
3）其交叉梯度算子：Gx=Z4-Z1Gy=Z3-Z2即为Z1处的一阶偏导数，则Z1处的梯度为: f（x，y）=|Gx|+|Gy|
学院测绘与地理信息学院专业地图学与地理信息系统学号姓名
题次
一
二
三
四
五
总分
评卷人
分数
评分
1. 对于以下图像分别用罗伯特方法和索伯尔方法求出新图像（计算前原图像的左右上下各加一行或一列，亮度与相邻亮度值相同），并列出算法实现过程。（30分）
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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。