遥感数据的不确定性问题(承继成等编著)思维导图
湘教版高考地理一轮总复习第14章 地理信息技术 第一讲 遥感技术
本课结束
全面系统地提供资源状况并 及时更新信息
灾害监测 旱 农情 林、 病水 虫害灾、、森滑林坡火、灾泥等石流、地震、有助于防灾减灾
环境监测 荒 海 植漠 洋 被化 生 变、 态 化土、、壤海全盐上球渍冰气化山候、漂变环流化境等及污其染影、响、有 使利 环于 境人 得们 到了 保解 护环 和境 改变 善化,
考点一
考点二
返回目录
考向3.遥感技术系统 (2017·浙江4月选考)2015年2月11日,人类向太空发射了一枚人造天体。该 人造天体定位在地球和太阳之间的连线上。下图为该人造天体的空间位 置示意图。据此完成第3题。
考点一
考点二
返回目录
3.该人造天体获取宇宙信息并传回地球,所应用的地理信息技术是( A ) A.遥感技术 B.虚拟现实技术 C.地理信息系统 D.全球定位系统 解析 该人造天体要获取宇宙信息,只能通过获取宇宙空间中的电磁波信 息并传回地球,因此它所应用的地理信息技术最可能是遥感技术,A正确。
考点一
考点二
返回目录
考向2.遥感工作原理 2.(2022·浙江1月选考)下图为遥感平台及传感器信息采集示意图,说法正确 的是( D )
①甲和乙都属航空遥感 ②甲为被动式遥感,可全天候监测地表 ③甲和
乙都可重复监测 ④乙为主动式遥感,可全天候监测地表
A.①②
B.①③
C.②④
D.③④
考点一
考点二
返回目录
返回目录
(3)科学家要在四川进行矿产资源的勘探研究,需要借助“3S”技术中的哪些 技术?试具体说明。 答案 利用RS探测资源状况,利用GNSS确定考察队员的位置,利用GIS绘制 资源分布图。 解析 第(1)题,根据遥感工作的原理,垃圾掩埋于地下,因有机物发酵生热会 造成垃圾填埋处温度偏高,地面辐射、反射光谱则明显不同于其他地区。 第(2)题为识记内容,结合所学知识作答。第(3)题,结合“3S”技术的实际应 用,分析地面勘探研究的有关问题。
遥感信息不确定性研究
学院地理与资源研究所 ,资源与环境国家重点实验室理学博士学位 。现在中国科学院遥感应用研究所从事博士后研究工作 。研究方向 : 空间 信息系统的不确定性分析 、 空间数据处理 、 计算机仿真等研究 。发表论文多篇 。
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
340
遥 感 学 报
第8卷
跟踪误差和不确定性传递和它们的影响提供了依 据 ; ( 3) 提供遥感信息或产品的不确定性报告 。它的 主要功能是从机理的角度解决遥感信息不确定性和 可靠性问题 ,这将增强遥感的功能 、 效率和灵活性 , 同时为多源信息融合 ( 遥感和 GIS 等) 提供融合成果 的质量评估 ,为决策支持提供可靠性依据 [8 ,14 ] 。 全文的结构安排如下 : 在第二节 ,讨论目前遥感 信息不确定性研究方法和存在不足 ; 在第三节 ,提出 基于机理遥感信息不确定性研究方法 ; 在第四节 ,在 第三节的基础上给出 SAR 成像系统基于机理的不 确定性分析和表达 。在第五节 , 总结本文讨论的研 究工作 ,提出进一步的研究工作 。
第8卷 第4期
2004 年 7 月
遥 感 学 报 JOURNAL OF REMOTE SENSING
Vol. 8 , No. 4 July , 2004
文章编号 : 100724619 (2004) 0420339210
遥感信息不确定性研究
葛 咏1 ,3 ,王劲峰1 ,梁 怡2 ,马江洪4
收稿日期 : 2002212212 ; 修订日期 : 2003202212
基金项目 : 国家自然科学基金 40201033 项目和国家 863 青年基金 2001AA135151 项目和 863 项目 2002AA13523021 支持 。
遥感数据的模糊不确定性及其处理方法探讨_胡圣武
收稿日期:2004-03-15; 修订日期:2004-05-08 基金项目:测绘遥感信息工程国家重点实验室开发研究基金资助项目((02)0101) 作者简介:胡圣武(1970-),男,讲师,博士研究生,从事GIS 数据质量、可靠性分析和遥感图像处理技术研究。
遥感数据的模糊不确定性及其处理方法探讨胡圣武1,许 辉2,王新洲1,潘正风1(1.武汉大学测绘学院,湖北武汉430079;2.焦作工学院计算机工程系,河南焦作454000)摘要:通过对遥感数据生成机理的分析,得出遥感数据存在不确定性,并进一步论证了不确定性中含有模糊不确定性,这样对遥感数据的不确定性处理更加全面和合理,从而达到提高遥感数据的精度和消除遥感数据不确定性的目的。
综合国内外对遥感数据模糊不确定性的处理研究,探讨了几种处理方法,发现还没有一种方法能圆满解决遥感数据的模糊不确定性。
关键词:遥感数据;不确定性;模糊不确定性中图分类号:T P75 文献标识码:A 文章编号:1672-0504(2004)04-0019-04 随着遥感图像分辨率的提高,其作用越来越明显,特别是遥感在GIS 中发挥的作用越来越大。
由于遥感成像的复杂性和多种不可控制因素的影响,其精度有多种影响因素,因而研究遥感数据的精度就显得格外重要。
遥感数据的精度问题就是遥感数据的不确定性问题,近年来,越来越多的国家成立专门组织机构,并组织学者对此问题进行研究,取得了丰硕的成果[1,2]。
这些成果是基于随机理论取得的,主要是考虑随机不确定性,遥感数据不确定性的处理方法基本是基于随机理论的概率统计方法。
对于模糊不确定性研究比较少,且成果也不多,还未引起高度的重视。
本文就遥感数据的模糊不确定性及其处理方法进行探讨。
1 遥感数据不确定性的存在遥感数据主要是反映地球表层信息的数据。
由于地球系统的复杂性和开放性,地表信息的数据是多维的、无限的,而由于遥感信息传递过程中的信息衰减等局限性以及遥感信息之间的复杂相关性,决定了遥感信息的数据是简化的二维信息数据,因此遥感信息的地学空间分析和过程及反演具有不确定性和多解的特点(陈述彭)。
地理信息系统数据的不确定性问题-PolyUIRA
3. 1 位置不确 定性建模理论 3. 1.1 点状 、 线状地理目标位置不确定性建模
点状和线状地 理目标 的位 置不确 定性 建模 理论是 矢量
作者简 介 :邬 伦 ( 1964- ), 男 , 教授 , 博士生导师 , 主要从事 G IS 软件与技术 、 G IS不确定性领域的研究工作 。 E-m ail:w ulun@ pku. edu. cn
部分主要研究方法
1) 经典 误差 理论 以及在 此基 础 上的空间统计理论 2) 模糊集合理论 3) 灰色理论方法 4) 熵理论 5) 神经网络理论等方法 6) 模糊仿真方法
1) 目标模型和域模型 2) 概率论 3) 证据理论 4) 空间统计学 5) 模糊集合理论 6) 云理论 7) 粗集理论
1) 总体平均可靠性评价方法 2) 蒙特卡罗模拟
14测绘科学第31表1gis数据不确定性框架体系及主要研究内容gis数据的不确定性主要研究内容部分主要研究方法原始测量数据的不确定性gps全站仪数字测图成果不确定性数据源的不确定性数字地图获取手扶跟踪数字化和扫描矢量化以及遥感数据的不确定性1经典误差理论以及在此基础点实体的不确定性上的空间统计理论位置数据的gis中基本实体线实体的不确定性2模糊集合理论不确定性不确定性面实体的不确定性3灰色理论方法体实体的不确定性4熵理论数据格式转换的不确定性5神经网络理论等方法数据处理空间分析缓冲区分析不确定性6模糊仿真方法过程不确定性叠加分析不确定性其他空间分析的不确定性属性定义的不确对现实世界定义不明确1目标模型和域模型定性模糊实体关系定义不确定2概率论gis数据属性数据的数据源的不确定性实体边界界定不确定性3证据理论本身不确不确定性遥感数据边界提取不确定性4空间统计学定性研究查询分析的不确叠加分析的不确定性5模糊集合理论内容定性查询过程中的不确定性6云理论其他分析的不确定性7粗集理论时域数据的时间定义的不确关于时间语义表达的模栅l生带来的不确定性不确定性定性界定事件开始与结束的不确定性属性一致性的不确定性逻辑不确定性格式一致性的不确定性拓扑关系一致性的不确定性几何数据的不完整性数据的不完整性属性数据的不完整性模型选择的不确定性1总体平均可靠性评价方法模型的不确定性模型参数的不确定性2蒙特卡罗模拟模型不确定性的传播与累加属性数据不确定性对位置数据不确定的影响时间变更对属性数据不确定性的影响不确定复合叠加时间变更对位置数据不确定性的影响缺陷率统计方法位置与属性数据不确定性叠加时空不确定性叠加不确定性不确定性建模数据不确定值的数据模型建立科学计算可视化方法建模分析数据不确定性可数据的不确定性的显示与表达gis可视化方法与表达视化表达数据的不确定性可视化结果分析数据产品的不电子地图电子地图不确定性评价不确定性的叠加与传播确定性评价4d产品dlgdemdrgdoq产品的不确定性评价gis工程gis组件最优不gis组件不确定性预测与评价不确定性确定性最小分割gis组件间不确定性的叠加与传播运筹学方法gis组件最优分割模型评价与gis工程不确定gis工程不确定性预测与评价建立预测模型软件工程方法控制性估计与控制gis工程不确定性的控制方法与策略项目管理方法goodchild和hunterl提出的另一种确定带宽的方法即通过计算落人s一带内
遥感原理与应用第四五六章知识点总结
11、 第五章
12、 遥感传感器的构线方程（第五章理解） 遥感图像通用构线方程
中心投影构线方程
全景摄影机构线方程
推扫式传感器的构线方程
扫描式传感器的构线方程
侧视雷达图像的构线方程
基于多项式的传感器模型
基于有理函数的构线方程
13、 遥感图像的几何变形： 是指原始图像上各地物的几何位置， 形状， 尺寸， 方位等特征在参照系统中的表达要求不一致时产生的变形，遥感图像的变形 误差可分为静态误差和动态误差或者内部误差和外部误差（详细概要请惨课 本 118 页） 14、 遥感图像发生几何变形的主要原因有： （出以下解释， 仍需了解课本内容） 传感器成像方式引起的图像变形：成像方式有中心投影，全景投影，斜距投 影，以及平行投影 传感器外方位元素变化的影响：主要是指传感器成像时的位置和姿态角 地形起伏引起像点位移：投影误差是由地面起伏引起的像点位移，当地形有 起伏时，对于高于或者低于某一基准面的地面点，其在像片上的像点与其在 基准面上垂直投影点在相片上的构像点之间有直线位移 地球曲率引起的图像变形：地球曲率引起的像点位移与地形起伏引起的像点 位移类似 大气折射引起的图像位移：大气层不是一个均匀的介质，它的密度随离地面 高度的增加而递减， 因此电磁波在大气层中传播时的折射率也随高度而变化， 使得电磁波的传播路径鄙视一条直线而变成了曲线，从而引起像点位移 地球自转的影响：在常规的框幅摄影机成像的情况下，地球自转不会引起图 像变形，因为其整幅图像是在瞬间一次曝光成像的，地球自转主要是对动态 传感器的图像产生变形影响，特别是对卫星遥感图像 15、 遥感图像的几何处理：遥感图像作为空间数据，具有空间地理位置的概 念，在应用遥感图像之前，必须将其投影到需要的地理坐标系中，因此，遥 感图像的几何处理是遥感信息处理过程中的一个重要环节 1）遥感图像的粗加工处理： 投影中心坐标的测定与解算，传感器姿态角的确 定，扫描角的测定 2）遥感图像的精纠正处理： 是指消除图像中的几何变形，产生一幅符合某种 地图投影或图像表达要求的新图像，它包括两个环节：一是像素坐标的变 换， 即将图像坐标转变为地图或地面坐标；二是对坐标变换后的像素亮度 值进行重采样 3）精纠正方法：
遥感制图第十章遥感定性专题图的制作-实例
02
雷达数据能够穿透云层和地表 障碍物，获取地表下的信息， 对于地质勘查、地下资源探测 等领域具有重要意义。
03
雷达遥感技术还有助于提高遥 感定性专题图的空间分辨率和 几何精度。
无人机遥感技术
01
无人机遥感技术利用无人机搭载传感器，能够获取高分辨率的 地面影像和光谱信息。
总结词
通过遥感影像解译，将土地利用类型划分为城市、农业、森林等，并制作专题图。
详细描述
首先，收集不同地区的遥感影像数据，并进行预处理，如辐射定标、大气校正等。接着，利用监督分类或非监督 分类的方法对遥感影像进行解译，将土地利用类型划分为城市、农业、森林等。最后，将解译结果进行符号化， 并制作专题图。
特点
遥感定性专题图具有空间分布特征， 能够反映地表不同要素的分布、类型 和相互关系，为决策提供科学依据。
遥感定性专题图的重要性
促进地理信息共享
遥感定性专题图是地理信息的重要组成部分，能够促进地理信息 的共享和交流。
辅助决策
遥感定性专题图能够提供地表要素的分布和变化信息，为政府和企 业决策提供科学依据。
推动科学研究
遥感定性专题图为科研工作者提供了丰富的地表数据，有助于推动 地理学、生态学等领域的研究。
遥感定性专题图的历史与发展
历史
自20世纪60年代以来，遥感技术不断发展，遥感定性专题图也经历了从简单到 复杂的发展过程。
发展
随着遥感技术的不断进步，遥感定性专题图的制作方法和精度也在不断提高， 未来将更加注重智能化和自动化的制作技术。
投影转换
将遥感影像的投影方式转换为与地图相匹配 的投影方式。
遥感影像解译不确定性的评估与表达
遥感影像解译不确定性的评估与表达摘自《遥感数据的不确定性问题》承继成郭华东史文中等编著遥感数据的精度评估研究是从 1975 年开始的 (1973 年发射第一个遥感卫星 )。
最早 Hord 和Brooner(1976)，Van Genderen 和Lock(1977)及Ginevan(1979) 曾提出了建立测试评估地图的标准和技术的建议。
Roslnfield(1982)，Congalton(1983)，Aronoff(1985)对遥感数据精度的评估标准和技术进行了较深入的研究，以后又有更多的人参与了该项研究工作。
误差矩阵是主要的方法，它能很好地表达专题图的精度，已经成为普遍采用的方法。
一、遥感影像解译不确定性评估综述遥感解译有人工目视判读和计算机自动分类处理。
在本章中我们主要指计算机自动分类。
造成遥感影像解译不确定性的原因有遥感数据固有的不确定性和遥感数据获取、处理、传输、分类过程造成的误差。
因此遥感数据解译过程中的不确定性是客观存在、不可避免的。
任何解译的成果图件在不同程度上都存在着一定的不确定性，符合“任何人工模拟产品与客观真实世界之间总是存在一定差异”的原理。
遥感影像数据的不确定性是普遍存在的。
一些遥感影像的分辨率很低，经过各种处理影像分类的可信度尽管有所提高但仍然存在不确定性( 表1)，一些地物的可信度仍很低。
表 1 遥感影像分类的可信度 (%)( 据吴连喜 ,20XX)地类城镇建筑农村居民点裸地大棚耕地园地林地水体道路 TM影像 Marr融合影像 Brovey融合影像 HIS融合影像7510 PCA融合影像 5839 5487 遥感数据分类的不确定性度量方法通常用误差矩阵来度量。
从误差矩阵中可以计算出分类精度的指标，如“正确分类比”。
另一种指标是Cohen 提出来的Kappa系数，后来经Foody(1992) 修正后称为 Tau 系数。
遥感数据分类的专题不确定性是指专题值与其真值的接近程度,其度量随专题数据类型的不同而不同。
第4.3遥感数据的校正
§4.3.1 辐射校正
对于Landsat卫星的MSS图像和TM图像按下式进行 增益变化校正：
Dmax V R Rmin ( Rmax Rmin )
式中：V ——已校正过的数据； Dmax ——校正系数，对于MSS为127，对TM为255； Rmax ——探测器能够输出的最大辐射亮度； Rmin ——探测器能够输出的最小辐射亮度； R ——传感器输出的未校正辐射亮度。
0.04/2.38
0.04/1.64 0.05/1.42 0.12/3.49
0.04/2.38
0.04/1.64 0.05/1.42 0.12/3.49
TM的Rmax 和Rmin
波段 1 2 3 4 5 6 7
Rmax 和Rmin
-0.009 9/1.004 -0.022 7/2.404 -0.008 3/1.410 -0.019 4/2.660 -0.007 99/0.587 3 -0.003 75/0.359 5 0.153 4/1.896
遥感图象坐标系统
1)遥感器坐标系统
S-UVW U轴:遥感器飞行方向 V轴:垂直于U轴
W轴:垂直于UV平面
2) 地面坐标系统 O-XYZ Z轴:原点处天顶方向 XY平面垂至于Z轴 3)图象坐标系统 o-xyf x y f 分别平行于UVW轴
(A) 卫星姿态引起的图像变形
位移变化
速度变化
高度变化
(dα)
§4.3.1 辐射校正
一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素
传感器的光电变换 （…) 传感器在光电变换的过程中，对各波段的灵敏 大气的影响 (…) 度是有差异的，也就是说，传感器对各波段的光谱 光照条件 (…) 地物（目标物）的辐射（反射）经过大气层时，