遥感影像信息库

章节摘录

第1章 遥感影像与遥感信息遥感影像数据是遥感系统的产品。遥感系统的发展，需要遥感信息应用的推动，同时为遥感信息应用提供更多的遥感影像数据。通过遥感影像数据的处理与分析来提取遥感信息，满足遥感应用需要。遥感影像数据的处理与分析不仅需要计算机等现代信息技术的支撑，而且更需要遥感技术专家和遥感应用专家知识的支持。遥感影像信息是从遥感影像数据到遥感信息应用的桥梁，是遥感技术专家和遥感应用专家知识的集成。1.1 遥感影像与遥感图像遥感器在不同时间成像和不同波长或频率成像，即得到地表目标物不同的遥感影像。不同类型的遥感图像具有不同的特性和解析能力。1.影像由地物反射或自身发射的电磁辐射，通过成像系统处理后产生与原物相似的形象称为影像（陈述彭，1990）。其特点是点对点地表现物体，即只有在某一视场角内的物体才能在影像平面上以点的形式显示，且每一物点的辐射能只能投向到影像平面的相应点上。可见光和不可见光都可以形成直观影像，记录并存储在感光材料或以数字数据的形式记录并存储在记录介质上（陈述彭，1990）。影像包括摄影影像和扫描影像，扫描影像又分为光学机械扫描影像、电子束扫描影像、固体自扫描影像、天线扫描影像（表1.1）。2.图像图像是对客观对象的一种相似性描述或写真，包含了对象的大部分信息，是最主要的信息源（陈述彭，1990）。图像可由光学设备获取，如照相机、扫描仪、摄像机、显微镜等；也可人为创作，如手工绘画等。根据图像被记录和保存的方式，可分为数字图像和模拟图像。模拟图像存储在纸质媒介、胶片等对光信号敏感的介质上，而数字图像则存储在CCT磁带等各种存储介质上。另外，也可根据图像的视觉感觉和波段数目分类（陈述彭，1990）（表1.2）。随着数字采集技术和信号处理方法的发展，所有的图像都能以数字形式存储下来（朱述龙和张占睦，2000）。3.遥感影像通过安装在遥感平台上的遥感器对目标物表面摄影或扫描获得的影像称为遥感影像（陈述彭，1990）。遥感影像具有多平台、多传感器、多波段、多比例尺、多时相等优点，能提供丰富的目标物波谱信息。根据遥感平台高度、电磁波性质、波段数、遥感器特性、投影方式等的不同将遥感影像分为不同的类型（周成虎，1999）（表1.3），不同类型的遥感影像特征不同。目标物的差异性和相似性是其重要特性，而在遥感影像上理想的目标物空间分布应该在成像范围内具有最大的相似性和最小的差异性，而与周围环境之间具有最大的差异性和最小的相似性。同时，目标物本身的电磁波谱特性在成像过程中将受到空间环境的影响。在影像表达方面，当影像分辨率与目标物大小不一致时，目标地物以混合像元的形式出现，像元不能直接反映目标本身。另外，不同的电磁波段反映的目标物特性不同。因此，目标物特征的复杂性及影像表达的复杂性决定了遥感影像的复杂性（周成虎，1999）。遥感影像的复杂性，增加了遥感图像信息提取及其应用的难度和不确定性。4.遥感图像遥感影像经过处理或再编码后产生遥感图像。遥感图像是地物信息的综合表达，通过对其影像特征综合反映地理环境某一部分或某些目标物的质、量和动态信息，以及从地下或水下一定深度传递到表面的隐伏信息（陈述彭，1990）。不同地物，其特征和性质不同，在图像上的表现不一，根据它们的变化和差异识别和区分不同的地物，这是遥感技术识别地物的基础（孙家�等，1997）。1）遥感图像类型遥感应用中常按成像遥感器的工作波段和成像方式进行遥感图像分类（朱亮璞，1981）（表1.4）。这样既能体现影像特征，又能揭示影像的信息内涵。2）遥感图像特性遥感图像特性包括波谱特性、空间特性、时间特性等基本属性。遥感图像特性研究是遥感应用的基础（朱亮璞，1981）。A.波谱特性遥感图像的波谱特性指物体发射、反射的电磁波强度按波长分布的特性。不同的目标物，其波谱特征不同。这种差异在遥感图像上表现为影像灰度（亮度、色调）或色彩的差异。遥感图像是目标物电磁辐射能量大小的真实记录，各种遥感图像的灰度或色彩都是其响应波段内电磁辐射能量大小的反映。黑白全色像片、天然彩色像片反映目标物对可见光（0.38～0.76μm）的反射能量；热红外图像反映目标物在热红外波段（8～14μm）的热辐射能量（辐射温度）；成像雷达图像反映目标物对人工发射微波（0.85～100cm）后向散射回波的强弱。B.空间特性遥感图像的空间特性，是从形态学方面识别地物、测绘地图、建立解译标志、图像几何纠正及增强处理等方面的重要依据。遥感图像空间特性分析，主要包括成像信息的空间分辨率和图像投影性质等（邢立新等，2003）。空间分辨率是指遥感图像上能分辨的两个物体间的最小距离。对扫描影像来说，空间分辨率常采用遥感器探测单元的瞬时视场大小来表示，如陆地卫星TM图像的空间分辨率为30m。而摄影图像的空间分辨率受光学系统分辨率、感光材料分辨率、影像比例尺、相邻地物间反差等因素的综合影响。投影性质包括中心投影和多中心投影。航空摄影图像采用中心投影，而卫星扫描图像采用多中心投影。中心投影是地面上各目标点的投影光线都通过一个固定点，投射到投影面上形成影像的成像方式，这个固定点就是投影中心。光机扫描影像采用多中心投影，为逐点行式扫描成像，每条扫描线有一个投影中心，同时每个像元又有自己的投影中心。不同的投影方式具有不同的影像畸变。无论是中心投影还是多中心投影，都可以校正为正射投影。正射投影更有利于遥感图像的应用。C.时间特性遥感成像系统多以一定的周期对地表重复成像，获取多时相遥感图像。由于目标物都具有时相变化，一是自然变化过程，即发生、发展和演化的过程；二是节律，即事物的发展在时间序列上表现出某种周期性重复的规律，亦即目标物的波谱信息与空间信息随时间变化而变化。由于不同时期太阳辐射、气候、植被等环境因素的变化，不同季节或日期的地物在同波段影像上的色调也会有差别，这就是遥感图像的多时相效应。在遥感图像解译时，必须考虑研究对象的时相变化特征，充分利用多时相影像来研究其整个发展过程。另外，遥感影像因地物的复杂性和时空变化，表现为动态的混合抽象，其中的像素往往是混合光谱，综合表现了图像的多种特性。同时，遥感图像的特性又是多级的。因此，利用遥感成像系统获取关于空间对象或现象的原始图像，具有空间、光谱、时间、视觉等多方面的特性，是利用遥感图像解决和分析问题的基本依据。1.2 遥感数据与遥感信息1.数据数据是描述事物的数字、符号（或字母）等数字量或模拟信号，以及图像、图表等模拟量。它包含所需的信息，适合传输、分析和处理（陈述彭，1990）。数据由一个个数字组成，数字的格式可以是二进制、十进制或十六进制等。它一般来自仪器对客观世界的记录，单纯的数据是没有任何意义的。2.信息信息是指在信息传输过程中，由信息的载体向接收者提供关于现实世界未知的知识，是对特定符号表达的数据解译，是数据的内涵。信息必须通过载体才能进行传递存储，其载体可以是语言、文字或图像等。在遥感解译过程中，信息的载体主要是遥感数据。3.遥感数据遥感数据利用遥感平台上的各种遥感器接收并记录来自表面及其一定深度下的目标物辐射的电磁波，反映目标物的性质、数量和动态变化特征。不同卫星遥感器接收并记录了不同类型的遥感数据。由于不同遥感器的通道设置、探测器单元大小等不同，记录的遥感数据波段数、空间分辨率也就不同。

书籍目录

丛书出版说明
前言
第1章 遥感影像与遥感信息
1.1 遥感影像与遥感图像
1.2 遥感数据与遥感信息
参考文献
第2章 遥感影像标志
2.1 颜色标志
2.2 形态标志
2.3 位置标志
2.4其他解译标志
参考文献
第3章 陆表典型地物遥感影像特征
3.1 土地利用类地物影像特征
3.2 地貌影像特征
3.3 地质岩性影像特征
3.4 地质构造影像特征
3.5 地质灾害影像特征
参考文献
第4章 陆表遥感影像地物分类
4.1 植被分类
4.2 土地利用分类
4.3 地质解译
4.4 矿区灾害信息提取
参考文献
第5章 陆表特征信息定量遥感反演
5.1 陆地表面温度反演
5.2 植被结构参数反演
5.3 土壤水分反演
5.4 水质参数反演
5.5 积雪覆盖信息提取
5.6 岩矿蚀变信息提取
参考文献
第6章 陆面遥感三维建模
6.1 低空遥感影像三维建模
6.2 卫星立体像对二维建模
6.3 合成孔径雷达差分干涉测量
6.4 机载激光雷达遥感二维建模
参考文献
第7章 遥感影像信息库设计
7.1 结构设汁
7.2 功能设计
7.3 类设计
7.4 界面设计
7.5 数据库设计
参考文献
第8章 遥感影像信息库开发
8.1 基本模块开发
8.2 矢量特征库开发
8.3 影像库开发
8.4 属性库开发
8.5 定制模块开发

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《遥感影像信息库》为地球观测与导航技术丛书之一。

作者简介

《遥感影像信息库》内容简介：遥感影像信息库搭建了从遥感影像数据到遥感影像知识库和方法库的桥梁。《遥感影像信息库》在遥感影像信息相关概念阐述的基础上，系统整理出遥感影像解译标志和陆表典型地物遥感影像特征，并提供典型图像；结合可见光、热红外和主被动微波遥感典型应用实例，分别从遥感影像分类、定量遥感反演和遥感影像三维建模等方面提供遥感影像信息提取的原理与方法；根据面向对象的软件工程思想，围绕遥感影像知识库和方法库建设，完成了B/S结构、C/S结构和基于PDA的嵌入式系统混合设计与开发。 

《遥感影像信息库》可作为地质、地理、遥感、测绘、地理信息系统等相关专业本科生和研究生的专业用书，也可作为相关专业科学研究和遥感实际应用参考书。

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