摘 要:獲取遙感圖像的目的在于提取和分析人類感興趣的地物信息。目視判讀是遙感信息提取的基礎(chǔ)方法,也是目前最為準(zhǔn)確和最常用的方法。即使作為發(fā)展趨勢(shì)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取,仍需要以目視判讀為基礎(chǔ)和以目視判讀為標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:目視判讀;遙感影像;
文章編號(hào):1674-3520(2015)-12-00-01
引言
“判讀”是對(duì)遙感影像上的各種特征進(jìn)行綜合分析、比較、推理和判斷,最后提取出所感興趣的信息。傳統(tǒng)的方法是采用目視判讀,也有人說(shuō)成是對(duì)圖像的“判譯”、“解譯”或“判釋”等。這是一種人工提取信息的方法,使用眼睛目視觀察,借助一些光學(xué)儀器或在計(jì)算機(jī)顯示屏幕上,憑借豐富的判讀經(jīng)驗(yàn)、扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和手頭的相關(guān)資料,通過(guò)人腦的分析、推理和判讀,提取有用的信息。它是最原始、最直接的一種信息提取手段,準(zhǔn)確性較大,但工作效率低、受知識(shí)經(jīng)驗(yàn)影像大。即使作為發(fā)展趨勢(shì)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取,仍需要以目視判讀為基礎(chǔ)和以目視判讀為標(biāo)準(zhǔn)。一定程度上,目視判讀屬于遙感成像過(guò)程的逆過(guò)程。
進(jìn)行遙感圖象目視判讀時(shí)必須充分運(yùn)用地物目標(biāo)時(shí)空分布的規(guī)律性,如氣候、植被、土壤等景觀要素的緯度地帶性、經(jīng)度相關(guān)性、高度垂直帶性、物候季節(jié)性等。要密切注意各類地物目標(biāo)之間的相關(guān)規(guī)律,有些規(guī)律現(xiàn)象表現(xiàn)得比較穩(wěn)定明確,如水平地帶性、垂直帶性等,有些現(xiàn)象則具有隨機(jī)性、不確定性和模糊(或過(guò)渡)性,例如地震(帶)的分布,土壤分布等受很多因素的影響。應(yīng)充分利用各種解譯標(biāo)志,包括直接標(biāo)志和間接標(biāo)志,相互補(bǔ)充,彼此驗(yàn)證。只要堅(jiān)持以遙感成像機(jī)理與專業(yè)知識(shí)、規(guī)律相結(jié)合的指導(dǎo)思想,通過(guò)實(shí)踐,不斷探索和總結(jié),就能歸納出具有相對(duì)普遍性與穩(wěn)定性的解譯標(biāo)志,并舉一反三靈活應(yīng)用這些解譯標(biāo)志進(jìn)行正確的判讀,目視判讀可分為航空?qǐng)D像判讀和衛(wèi)星圖像判讀。
一、航空像片目視判讀
航空像片目視判讀是憑借人眼觀察或借助簡(jiǎn)單儀器對(duì)航片進(jìn)行分析和量測(cè),以獲取所需要的地面各種信息的過(guò)程。
在航空像片上,不同地物有其不同的影像特征,這些特征是判斷地物的依據(jù),我們稱作判讀標(biāo)志。判讀標(biāo)志是地物自身性質(zhì)、形態(tài)等特征在像片上的反映。因而根據(jù)判讀標(biāo)志可以直接從像片上辨認(rèn)出地物的屬性及其空間分布等特征。一般地,把影像形狀、大小、色調(diào)與陰影作為常用的航片判讀標(biāo)志。
(一)形狀:任何地物都具有一定的幾何形狀。由于地物各部分反射光線的強(qiáng)弱不同,所以在像片上反映出相應(yīng)的形狀,依據(jù)影像的形狀特征,就可以辨認(rèn)出其相應(yīng)的地物。
(二)大?。旱匚镉跋竦模ǔ叽纾┐笮。粌H能反映地物的一些數(shù)量特征,而且還能據(jù)此判斷地物的性質(zhì)。例如單軌鐵路和雙軌鐵路從形狀上往往不易區(qū)分,但量算它們的寬度,則容易區(qū)分。由于地形和像面傾斜影響,同一航片上,同樣尺寸的地物,位于高處者影像尺寸大些;像面傾斜時(shí),不同部位的地物大小也不一樣。
(三)色調(diào):色調(diào)在黑白航片上指影像的黑白深淺程度。它是地物對(duì)入射光線反射率高低的客觀記錄,像片上的色調(diào)從白到黑逐漸變化,一般可劃分為7級(jí):白、灰白、淺灰、灰、深灰、淺黑、黑。
(四)陰影:地物的陰影可分為本身陰影和投落陰影兩部分。本身陰影(簡(jiǎn)稱本影)是地物本身未被陽(yáng)光直接照射到的陰暗部分的影像;投落陰影(簡(jiǎn)稱落影)是在地物背光方向上地物投射到地面的陰影在像片上的構(gòu)像。
(五)組合圖案:當(dāng)?shù)匚镙^小或像片比例尺較小時(shí),像片上往往不易觀察到單個(gè)地物的影像,但當(dāng)這些細(xì)小的地物群體影像構(gòu)成一種特殊紋理的組合圖案時(shí),根據(jù)圖案花紋可以判斷不同的群體。例如:山坡上的植被覆蓋密度情況、城市與農(nóng)村的居民地集中圖案等。
二、衛(wèi)星圖像目視判讀
目視判讀是衛(wèi)星圖像應(yīng)用的最基本方法。即使利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)處理時(shí),諸如訓(xùn)練場(chǎng)地的確定、樣本的選擇以及自動(dòng)分類決策的預(yù)估等,也都不同程度地需要目視判讀作為基礎(chǔ)。
判讀航片的原則和方法,基本都適用于衛(wèi)星圖像判讀。但衛(wèi)星圖像判讀也具有自己的特點(diǎn)(更具宏觀性、多波段性、時(shí)相動(dòng)態(tài)好)。
(一)水體判讀:基于水體的形狀和光譜特征,水體一般的衛(wèi)星圖像上均能反映出直觀而清晰的特征。因此在衛(wèi)星圖像判讀中,往往先進(jìn)行水體判讀并進(jìn)行單要素成圖,為水資源和水環(huán)境分析研究,以及其它專業(yè)的判讀提供基礎(chǔ)。水體在可見(jiàn)光波段一般呈藍(lán)色或深藍(lán)色,在近紅外圖像上,一般呈淺黑色或黑色。湖泊、水庫(kù)、池塘的區(qū)別,要結(jié)合水體的形狀、大小、位置等因素。
(二)山地、丘陵、盆地的判讀:山地和丘陵由于地形起伏,形成陰坡和陽(yáng)坡,產(chǎn)生色調(diào)的深淺變化,特別是逆光下,可觀察到地形的高低起伏,較明顯的山脊線和谷坡以及山體分布的輪廓。盆地是被山體或高原包圍,中間相對(duì)平坦的地區(qū),色調(diào)較均一,一定規(guī)模的盆地,反差較好時(shí),輪廓較為分明。
(三)植被判讀:衛(wèi)星圖像上植被往往不是以個(gè)體形態(tài)出現(xiàn),而是以群體的分布范圍展現(xiàn)。由于植被類型、疏密程度和生長(zhǎng)狀況不同,圖像上往往形成色調(diào)差異。在可見(jiàn)光范圍內(nèi),植物中的各種色素是影響光譜成像的主要因素。在近紅外波段可分為兩部分,0.76-1.3um植物葉子很少吸收輻射能量,植物葉子的組織結(jié)構(gòu)起重要作用,在1.4、1.9、2.73um處為水的吸收帶,此區(qū)間內(nèi)植物葉片水分含量是主要因素。
(四)城鎮(zhèn)判讀:城鎮(zhèn)是區(qū)域的政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心。衛(wèi)星圖像能迅速、宏觀和動(dòng)態(tài)的提供城鎮(zhèn)各種變化的信息,為城鎮(zhèn)規(guī)劃和建設(shè)服務(wù)。 目前衛(wèi)星圖像判讀偏重于對(duì)大、中城市的判讀,而對(duì)一些小城鎮(zhèn)一般只做定位判讀,確定城市發(fā)展輪廓和規(guī)模。 和自然區(qū)域相比,城鎮(zhèn)建筑材料較為特殊,反射率較高。標(biāo)準(zhǔn)假彩色圖像上呈灰白色,且建筑物越新,色調(diào)越淺。建筑物形狀、紋理等都有較強(qiáng)的規(guī)律性。
由于圖像信息中所涉及的目標(biāo)復(fù)雜多變,單靠人工目標(biāo)判讀的方式已無(wú)法徹底掌握目標(biāo)的詳細(xì)情況和變化,需要對(duì)原有的判讀理論與方法進(jìn)行歸納和總結(jié),以適應(yīng)圖像情報(bào)保障的要求。圖像判讀效率和準(zhǔn)確性直接影響部隊(duì)作戰(zhàn)的勝利和遙感檢測(cè)與應(yīng)用的正確決策,需要人們不斷地積累和深入地挖掘。
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