1、遙 感 教 研 室遙感解譯與制圖潘 軍大課內容： 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 二、遙感數據源特性與制圖分析 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用 四、遙感解譯與制圖的理論與方法 實驗課內容： 一、影像地圖制圖 二、植被調查遙感解譯與制圖 三、土地利用、土地覆蓋變化遙感解譯與制圖 四、課程設計課程基本內容主要參考書目1. 遙感專題分析與地學圖譜傅肅性，科學出版社，20022. 遙感與圖像解譯Thomas M.Lillesand著，彭望琭等譯，電子工業出版社，2003 3. 衛星遙感圖像計算機分類與地學應用研究曾志遠，科學出版社，20044. 遙感影像地學理解與分析周成虎等，科學出版社，1999

2、一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖-地圖學的新分支 地圖-圖譜-地學信息圖譜 地圖遵循一定的數學法則，將客體上的地理信息通過科學的概括并運用符號系統表示在一定載體上的圖形，以傳遞它們的數量和質量在時間與空間上的分布規律和發展變化。 地圖的基本特征數學法則、地圖概括、符號系統、地理信息載體。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖-地圖學的新分支 地圖-圖譜-地學信息圖譜 圖譜描述事物的時-空-專題系列圖件。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖-地圖學的新分支 地圖-圖譜-地學信息圖譜 地學信息圖譜是對地學系統中各專業要素的時空分布特征及演化規律進行圖形化表達與分析的多

3、元多維圖解譜系。 根據圖譜表達方式、表達功能的不同，地學信息圖譜可分為征兆圖譜、診斷圖譜、實施圖譜三種。 1997年全國干旱監測七月上旬七月中旬八月上旬八月下旬九月七月下旬六月0.50.6 m0.70.8 m0.81.1 m0.60.7 m一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖-地圖學的新分支 地圖-圖譜-地學信息圖譜 遙感解譯與制圖 解譯：信息提取 制圖：知識發現一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖-地圖學的新分支 遙感制圖的科學意義新的制圖數據源縮短地圖生產周期、降低制圖成本 改變地圖制圖工藝過程 促進圖像自動分析與制圖事業的發展 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖

4、-地圖學的新分支 遙感制圖的應用發展方向 目視解譯制圖以傳統的目視分析方法為主，其借助的是人的圖形思維能力。 遙感數字制圖借助的是計算機系統的數字處理功能及其對專家知識的存儲和專家思維能力的模仿與繼承。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 1.遙感制圖-地圖學的新分支 遙感制圖的應用發展方向遙感制圖的應用發展方向： 圖像識別分類涉及空間數據模型、圖像識別分類算法（專家知識、專家思維能力）等問題； 圖形輸出涉及地學編碼影像技術、數字自動分類專題制圖等問題。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 影像地圖及其制作 影像地圖 以遙感圖像信息與地圖符號共同反映制圖內容的地圖。即在

5、遙感影像的基礎上疊加空間坐標網、等高線、高程點、交通網、居民地等基礎地理要素。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 影像地圖及其制作 影像地圖的特點 具有空間坐標、直觀形象； 圖面信息豐富、內容層次分明； 現勢性強，有利于環境監測和動態分析。一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 影像地圖及其制作 影像地圖的分類 航空影像地圖、航天影像地圖 普通影像地圖、專題影像地圖 區域影像地圖、標準分幅影像地圖一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 影像地圖及其制作 影像地圖制圖過程資料收集與分析配 準基礎地理要素疊加成 圖遙感圖

6、像處理地形圖處理飾圖要素制作一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 地圖的修編與更新 修編與更新地圖的技術要求 資料的分析與應用依據研究目標確定適宜的遙感圖像分辨率、數據時相及波段組合；相關資料（地形圖、野外資料）的系統全面分析。一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 地圖的修編與更新 修編與更新地圖的技術要求 圖像數學精度的分析和處理根據成圖比例尺選擇圖像處理方法（如幾何精校正）以保證定位及量測精度。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 地圖的修編與更新 修編更新地圖的工藝流程 遙感數據選擇 遙感數據處理 差異變化分

7、析及更新信息提取 修編成圖一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 專題制圖遙感專題制圖的領域 地質圖、地貌圖、水文圖、氣候圖、土壤圖、植被圖、土地覆蓋和土地利用圖、土地類型及其評價圖、自然災害圖、環境污染和保護圖等。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 專題制圖遙感數據分辨率與專題制圖空間尺度高分辨率（大比例尺）研究地物覆蓋與土地利用特征中分辨率（中比例尺）地理/地質景觀單元及其結構特征低分辨率（小比例尺）地貌、地質單元劃分、土地類型觀測 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 專題制圖遙感專題制圖流程 遙感數據的選取

8、 遙感數據處理和圖像識別分類 專題類型與地理要素匹配成圖 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 遙感信息綜合系列制圖 遙感信息綜合系列制圖 遙感信息綜合系列制圖是在一定的制圖區域內，利用統一的遙感圖像資料，通過多專業聯合調查，相互引證、綜合分析，結合各自專業特點，按照統一的比例尺、分類原則和制圖單元進行成套專題地圖的編制。 一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 遙感信息綜合系列制圖 遙感信息綜合系列制圖的流程模式 由遙感圖像、地形圖及其它圖件資料形成自然地理單元輪廓界線圖，并由此派生出地質圖、地貌圖、植被圖、土壤圖、水系圖、土地利用圖、坡度圖

9、等專題圖件。 遙感圖像地形圖及其它圖件自然地理單元輪廓圖地質圖地貌圖植被圖森林圖土地利用圖土地類型圖農業自然分區圖土壤圖土地資源圖水系水利圖地勢圖坡度圖圖像、地圖資料遙感綜合系列專題地圖派生過程框圖一、遙感解譯與制圖的功能及效應 2.遙感解譯與制圖的功能及效應 遙感信息綜合系列制圖 遙感信息綜合系列制圖的特點 依據統一的自然地理單元輪廓界線圖； 制圖工藝不拘泥于大-中-小比例尺逐級轉繪的制圖流程，可直接進行成圖比例尺的編圖。 二、遙感數據源特性與制圖分析 1.遙感圖像/數據的類型 （按遙感器成像方式和工作波段劃分）類型成 像 方 式波 段實 例光學攝影像片攝 影常規攝影 全色黑白可見光 航空/

10、航天攝影像片 真彩色非常規攝影 黑白紅外攝影紅外 彩紅外部分可見光+攝影紅外掃 描 圖 像掃 描撣掃式掃描 可見光-熱紅外Landsat/ETM+ 推掃式掃描 可見光-近紅外SPOT 天線掃描 微波SAR 遙感圖像/數據類型二、遙感數據源特性與制圖分析 2.遙感數據基本屬性與制圖分析 遙感數據是地理環境要素綜合反映的結果，包括了不同空間分辨率、波譜分辨率、時間分辨率的綜合觀測數據，具有特定的空間特性、波譜特性、時間特性和地學特性。 空間特性 遙感數據是對地物空間特征的宏觀記錄，其對地物空間特征的反演精度取決于數據本身的空間分辨率、比例尺、投影方式、幾何畸變特征。 二、遙感數據源特性與制圖分析

11、2.遙感數據基本屬性與制圖分析 波譜特性 遙感數據是對地物電磁波譜特性的離散化記錄，其對地物物理（波譜）特性的反演精度取決于數據本身的波譜特性探測波段范圍、波段數目、波譜分辨率。 二、遙感數據源特性與制圖分析 2.遙感數據基本屬性與制圖分析 時間特性 遙感數據是對地物時相變化的動態記錄，其對地物時間維特征（時相變化特征）的反演精度取決于數據本身的時間特性時間分辨率、成像季節/時間。 二、遙感數據源特性與制圖分析 2.遙感數據基本屬性與制圖分析 地學特性 遙感數據是對地物目標及環境背景的地學-生物學特性的記錄，其對地物專題屬性的反演精度取決于遙感成像機理研究、地學-生物學參數分析、主導因子和環境

12、因子分析。 二、遙感數據源特性與制圖分析 2.遙感數據基本屬性與制圖分析 地物電磁波譜特性是遙感信息提取的重要理論基礎，同時，遙感成像過程亦受到成像系統參數、地物空間分布、環境特征、時相因素等多種條件的制約。因此，遙感解譯與制圖的背景參數及區域參數是遙感應用基礎研究中的重點內容，其中尤為重要的是地物波譜特性成像機理研究中地學、生物學知識的投入。三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用 遙感解譯制圖的背景參數主要指與制圖目標信息關系密切，對遙感制圖質量與精度產生至關重要的但并非直接影響的因素。如遙感數據空間尺度、數據時相、遙感數據波段組合、圖像信息地學特性等。三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用1遙感解

13、譯與制圖的背景參數研究 遙感數據空間尺度 遙感數據空間尺度是影響成圖效應的重要因素之一，須根據研究目標、制圖目的，從地學特性角度出發選取相應的遙感數據源。 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用1遙感解譯與制圖的背景參數研究 遙感數據空間尺度-地物空間特性 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用1遙感解譯與制圖的背景參數研究 遙感數據類型空間分辨率制圖比例尺TMETM+30m15m1：10萬1：5萬ASTER15m1：5萬SPOT5m2.5m1：2.5萬1：1萬IKONOS QuickBird1m0.61m1：50001：2500 遙感數據時相-地物物候特征 例如：不同地區不同作物具有不同的物候時相，

14、由此決定了地物目標的最佳觀測時相。三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用1遙感解譯與制圖的背景參數研究 各地區不同作物遙感解譯制圖物候時相分析參考例表 地物目標物 候 期最佳時相備 注分蘗始期拔節始期抽 穗小麥冬小麥10月11日10月21日4月11日4月21日前5月上旬11月中旬12月中旬或4月5月太原、石家莊、天津、北京等地春小麥5月下旬6月1日前8月中旬9月上旬（乳熟期）5月下旬6月上旬沈陽、長春、哈爾濱等地玉米春玉米5月21日（三葉期）6月20日6月中旬或8月北京、沈陽等地夏玉米6月11日（三葉期）6月中旬6月下旬成都等地水稻早 稻中 稻晚 稻6月20日8月上旬9月中旬6月中旬8月上旬9月中

15、旬南方地區鹽 堿 地3月6月9月11月（積鹽期）冬小麥4月中旬拔節3月下旬6月上旬9月下旬11月上旬德州地區森林草地4月中旬（展葉期）4月中旬或11月7月8月北京地區、半濕潤季風地區 遙感數據波段組合方案-地物波譜特性植被ETM+2、3、4、5、7波段地物含水量ETM+5波段熱目標ETM+5、7、6波段地質ETM+4、5、7波段 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用1遙感解譯與制圖的背景參數研究 不同地物類型遙感解譯圖像波段優化組合應用試驗參考例表 地 物圖像波段組合波段特征說明TM、ETM+SPOT農作物冬小麥B4，B3，B2對農作物、植被有較好的可分度；利于農作物、植被、土壤的區分識別；可評

16、價植物生長活力。春小麥B4，B3，B2同上玉 米B4，B3，B2農作物、荒地等有較好反映水 稻B4，B5，B2利于區分作物農作物、土壤的含水量森 林B3，B4，B5B3，B2，B1地物層次反映效果較好，林地、農田等較易區分；是植被的敏感波段，利于針葉林、闊葉林的區別。草 地B5，B4，B2土地利用B4，B3，B5 遙感解譯制圖的區域參數決定地物本質特征及時空變異特征的區域性主導的和相關的因素，即主導因子和環境因子（區域參數或稱區域校正系數，陳述彭）。 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用2遙感解譯與制圖的區域參數研究 由于各類地物類型及區域環境條件不同，在建立地學、生物學模型時須考慮其區域性主導

17、因素和相關的環境影響因素，在分析數據及地物波譜特性的同時，須重視成像機理的區域參數研究，有機利用地物波譜特性數據與空間區域參數相結合的方法，以最大限度提取有效信息。 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用2遙感解譯與制圖的區域參數研究 主導因子分析 主導因子與目標地物相關的地物成因性區域參數（內因）。 例如：鹽堿地的形成條件中，成土母質中礦物質鹽分、地下水位、地形地貌為其成因性特征參數；地質巖性、構造可視為礦產分布的成因性控制因素。 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用2遙感解譯與制圖的區域參數研究 環境因子分析 環境因子與目標地物相關的空間制約性區域參數（外因）。 例如：山區的地形對地物輻射亮度的制約性影響；山地海拔高度對植被、土壤垂直地帶性分布的控制影響；土壤、植被對遙感地質異常信息的制約。三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用2遙感解譯與制圖的區域參數研究 區域參數分析的基本程序 地物波譜特征區域統計分析、機理研究，確定模型的區域參數； 參數量化處理、研究區域修正系數； 結合區域參數及其量化值進行識別分類。 三、遙感解譯與制圖的參數分析及應用2遙感解譯與制圖的區域參數研究 地物波譜特性及成像