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航天技术造福人类,其中最引人注目的就是卫星应用。航天技术通过应用转化为生产力,产生了巨大的社会效益和经济效益。卫星应用的领域很广,像卫星通信、卫星遥感、卫星导航、空间天文、微重力科学等。今天我们这里主要是谈谈如何通过遥感卫星传回的图像,来了解陆地的资源环境信息。
遥感卫星是通过装置在卫星上的遥感器获取地表物体的各种电磁特性形成图像,这种图像类似按照一定的比例缩小了地面的模型。它客观、真实地记录了地表的景观综合特征和地物的个体特征。遥感卫星依据观测的主要目标不同,分为气象卫星、资源卫星、海洋卫星。
人们根据地物的电磁特性设计了不同的遥感器,放在卫星上观测陆地。用观测获得的信息再进行物理特征和几何特性的校正,然后通过解译而获得地表的资源环境状况。在遥感图像上不同的地物,有不同的影像特征,从而总结出识别这些地物的解译标志;相同的地物在不同地区、不同时间,本身的结构、组成、大小、分布有所不同,其解译标志也不一样。解译标志分为直接标志和间接标志。直接标志是地物的本身特性表现出来的影像特征,例如,地物的形状、大小、色调、纹理、阴影等;间接标志是指与地物的属性有内在联系的表像,通过分析相关影像特征的表像能推断其地物的性质。例如:根据有些地区农村的居民地种有密集的护宅树或竹林的特点,在图像解译中,见到农作物中分布有集团式的树林,则大多代表农村居民点,从太空观测,树冠遮挡了大部分的建筑。集团式的树林就成为了农村居民地的间接解译标志。又如一些农村的公路和水渠往往有两旁行树所覆盖。行树往往成为解译水渠和农村大道的间接标志。直接标志与间接标志是一个相辅相成的概念,在应用中确定一个地物是什么或什么类型,往往要两种或两种以上的直接标志和间接标志互相印证才能确定。
利用遥感图像解译地物时,一般需要收集该地区的前人有关成果和科学积累的资料与图件作为参考资料,其中最关键的是要有相关地形图,遥感图像与地形图进行对照,对准确地分析和推断地物目标和类型,能提供重要的间接信息。
建立解译标志是识别地物的重要环节,它的真实性是通过局部典型地区进行实地验证而获得的。如果遥感工作者对于该地物在实地的状况一无所知,只在室内建立解译标志是不可能完善的。对于人们难以到达的地区,根据类似的自然地理地区的特征,建立解译标志也是可以的,这必须要有经验较丰富的遥感应用人员解译。
根据解译标志解译所需要的内容时,同时要考虑到,遥感数据的空间分辨率,资料接收时间,调查区的物候历(各种地物主要是生物,在不同季节表现出的不同特征)状况,选择不同的假彩色合成方案(不同方案,地物色彩与色调不同)。为使图像中各地物表像差别加大,在制作合成图像过程中,一般都采用各种光学图像增强方法。遥感数据的空间分辨率,决定了数据图像放大的比例尺,放大倍率过大会出现模糊或方格,象元在图像上的尺寸大小要适应人眼睛的分辨率。这些对于进行目视解译是很重要的,否则对于图像真实表达的内容会产生误解。
目视解译往往可以借助仪器,这些仪器主要用来对图像与其它资料图件对比观察,对图像进行量测、转绘等。遥感图像解译的最终应用成果,是地物的专题信息和分类信息、图件、统计成果、精度评价、效益分析等,从而提供应用者客观的资源环境信息与数据、图件。
计算机数字图像处理技术是将包括光学、激光、雷达等遥感器获取的辐射值(DN值)或象元值数据,或经过数字化的摄影胶片数据,进行计算机各种运算与处理,达到识别各种地表物体和分类的目的。这些处理包括图像恢复性处理(校正各种有误差的或错误的信息),对图像进行增强处理(以突出需要的信息)。这些计算机图像的处理工作有利于建立正确的解译标志。计算机图像处理的另一重要功能是对遥感数字图像进行分类处理,分类方法包括监督分类与非监督分类两种。在农业、林业、水利、土地利用、城市、环境、生态、灾害等调查监测方面已发挥了重要作用。
随着技术的发展,计算机图像处理的新技术方法,不断涌现。遥感应用的领域在不断外延和扩展。
遥感卫星是通过装置在卫星上的遥感器获取地表物体的各种电磁特性形成图像,这种图像类似按照一定的比例缩小了地面的模型。它客观、真实地记录了地表的景观综合特征和地物的个体特征。遥感卫星依据观测的主要目标不同,分为气象卫星、资源卫星、海洋卫星。
人们根据地物的电磁特性设计了不同的遥感器,放在卫星上观测陆地。用观测获得的信息再进行物理特征和几何特性的校正,然后通过解译而获得地表的资源环境状况。在遥感图像上不同的地物,有不同的影像特征,从而总结出识别这些地物的解译标志;相同的地物在不同地区、不同时间,本身的结构、组成、大小、分布有所不同,其解译标志也不一样。解译标志分为直接标志和间接标志。直接标志是地物的本身特性表现出来的影像特征,例如,地物的形状、大小、色调、纹理、阴影等;间接标志是指与地物的属性有内在联系的表像,通过分析相关影像特征的表像能推断其地物的性质。例如:根据有些地区农村的居民地种有密集的护宅树或竹林的特点,在图像解译中,见到农作物中分布有集团式的树林,则大多代表农村居民点,从太空观测,树冠遮挡了大部分的建筑。集团式的树林就成为了农村居民地的间接解译标志。又如一些农村的公路和水渠往往有两旁行树所覆盖。行树往往成为解译水渠和农村大道的间接标志。直接标志与间接标志是一个相辅相成的概念,在应用中确定一个地物是什么或什么类型,往往要两种或两种以上的直接标志和间接标志互相印证才能确定。
利用遥感图像解译地物时,一般需要收集该地区的前人有关成果和科学积累的资料与图件作为参考资料,其中最关键的是要有相关地形图,遥感图像与地形图进行对照,对准确地分析和推断地物目标和类型,能提供重要的间接信息。
建立解译标志是识别地物的重要环节,它的真实性是通过局部典型地区进行实地验证而获得的。如果遥感工作者对于该地物在实地的状况一无所知,只在室内建立解译标志是不可能完善的。对于人们难以到达的地区,根据类似的自然地理地区的特征,建立解译标志也是可以的,这必须要有经验较丰富的遥感应用人员解译。
根据解译标志解译所需要的内容时,同时要考虑到,遥感数据的空间分辨率,资料接收时间,调查区的物候历(各种地物主要是生物,在不同季节表现出的不同特征)状况,选择不同的假彩色合成方案(不同方案,地物色彩与色调不同)。为使图像中各地物表像差别加大,在制作合成图像过程中,一般都采用各种光学图像增强方法。遥感数据的空间分辨率,决定了数据图像放大的比例尺,放大倍率过大会出现模糊或方格,象元在图像上的尺寸大小要适应人眼睛的分辨率。这些对于进行目视解译是很重要的,否则对于图像真实表达的内容会产生误解。
目视解译往往可以借助仪器,这些仪器主要用来对图像与其它资料图件对比观察,对图像进行量测、转绘等。遥感图像解译的最终应用成果,是地物的专题信息和分类信息、图件、统计成果、精度评价、效益分析等,从而提供应用者客观的资源环境信息与数据、图件。
计算机数字图像处理技术是将包括光学、激光、雷达等遥感器获取的辐射值(DN值)或象元值数据,或经过数字化的摄影胶片数据,进行计算机各种运算与处理,达到识别各种地表物体和分类的目的。这些处理包括图像恢复性处理(校正各种有误差的或错误的信息),对图像进行增强处理(以突出需要的信息)。这些计算机图像的处理工作有利于建立正确的解译标志。计算机图像处理的另一重要功能是对遥感数字图像进行分类处理,分类方法包括监督分类与非监督分类两种。在农业、林业、水利、土地利用、城市、环境、生态、灾害等调查监测方面已发挥了重要作用。
随着技术的发展,计算机图像处理的新技术方法,不断涌现。遥感应用的领域在不断外延和扩展。