第四章 遥感图像种类和特性

第四章 遥感图像种类和特性

主要内容

第一节 第二节 第三节 第四节 第五节

遥感图像分类及其基本特性 航空摄影像片特性 热红外图像特征 侧视雷达图像特征 航天遥感图像特性

第一节 遥感图像分类及其基本特性遥感图像分类 遥感图像的基本特性

遥感图像分类

按航空平台分 按传感器的工作方式分 按传感器的工作波段分

遥感图像分类——按航空平台分

航空遥感图像：以飞机、飞艇或气球为运载工 具，飞行在大气层内，高度低于20km的传感器 获得的图像； 航天遥感图像：以人造地球卫星、航天飞机或 空间飞船为运载工具，飞行在大气层外，高度 在200km以上的传感器获得的图像，简称卫星 图像。

遥感图像分类—按传感器工作方式分

光学摄影像片：采用光学摄影机和感光胶片瞬时曝光成像 的遥感图像。 常规摄影像片：按航空摄影测量的工作方式设计航线获 得的像片。具有规定的航向重叠和旁向重叠，能进行立 体观察和测绘地形图。既可用于测绘地图也用于遥感图 像判读。

非常规摄影像片：不能满足航测制图，只能作为遥感调 查、图像判读的像片。

扫描图像：采用扫描方式成像的图像，如电子扫描的如RBV 图像、光机扫描的如TM图像、固体自扫描的如SPOT图像及 采用无线电扫描的雷达图像。

遥感图像分类—按传感器工作波段分

有紫外图像、可见光图像、近红外、热 红外图像和多波段、超多波段图像等。

遥感图像的基本特性

波谱特性 空间特性 时间特性 影像重叠度

遥感图像的基本特性——波谱特性

任何遥感图像，其影像上记录的是地表各种地物反射或发 射电磁波的强弱差异——遥感识别地物的基本依据。地物波谱特性的差异通过光化学作用，显示在图像上称为 影像灰度(色调)或色彩的差异。 各种遥感图像上的灰度和色彩都是其响应波段内电磁辐射 能量的反映。 色彩和灰度都是地表各地物在其响应波段范围内电磁辐射 能量大小的反映。 分析遥感图像的波谱特性必须与其响应波段范围相对应。

波谱特性参数

波谱分辨率：图像上能分辨的最小波长间隔，即图像色彩所反映的波段数、波长范围及波长间 隔。波谱分辨率越高，区分具有微小波谱特征差异地物的能 力越强。

辐射分辨率： 图像上能分辨出的最小辐射强度差，是反映地物在波谱辐射强度或反射率上的细 微差异的能力。

波谱特性参数

灰度：灰度或黑度是地面各种地物光谱特性在遥感图像 上的反映。地物辐射(或反射)光谱强度不同，在黑白 遥

感图像上表现为灰色深浅的差异。 灰阶：灰度深浅的分级。第一级是辐射最强的，呈白 色，末级辐射强度相当于零，则呈黑色，中间可划分为 若干灰度间隔。 彩色遥感图像以颜色显示地面各种物体的光谱特性。

遥感图像的基本特性——空间特性

遥感图像是空间地物在二维平面上的投影， 具有空间特性。

空间特性：是指以形态学的观点分析地面各 种地物与图像显示的形状、大小、比例及空 间位置等几何关系，这些关系对于建立判读 标志、识别地物，进行图像处理、测绘地图 以及空间分析等具有重要依据。

空间特性参数——地理位置

指遥感图像上物体的地理坐标。 卫星图像一般均在四周注记经纬线及中心 点的经纬度。 航空遥感图像通常用像片与地形图上相关 地物对照，概略确定其地理位置。当需要 确定图像的精确的经纬度或平面坐标时， 通常通过地面控制点纠正计算求得。

空间特性参数—— 投影性质与影像几何畸变中心投影 一维中心投影 多中心投影 旋转斜距投影 详见下节

空间特性参数——影像比例尺

指图像上物体的大小与地面实际地物大 小之比。

由传感器光学系统焦距与遥感平台航高 之比来确定。

空间特性参数——空间分辨率

空间分辨率： 指图像能分辨出具有一定反差， 相距一定距离相邻目标的能力。 影像分辨率：指用显微镜观察时，1mm宽度内所能分辨 出的相间排列的黑白线对数(线对数/mm)。 它受光学系统分辨率、感光材料分辨率，影像比例 尺，相邻地物间的反差等因素的综合影响。 地面分辨率：像片上能分辨出的地面最小物体的尺 寸，或图像能分辨出具有一定反差的相邻目标的最小 距离。

遥感图像的基本特性——时间特性

遥感影像是成像瞬间地物电磁辐射能量的记 录，而地物都具有时相变化。

一是自然变化过程，即其发生、发展和演化的 过程。 二是节律，即事物的发展在时间序列上的某种 周期性重复，即地物波谱特性随时间的变化而 变化。

时间特性参数——时间分辨率

指同一地区遥感影像重复覆盖的频率。 时间分辨率越高，越能反映目标的变化情况。

遥感图像的基本特性——影像重叠度

指相邻图像的重复成像范围，分为航向 重叠和旁向重叠。 不同用途的遥感图像，对重叠度有不同 要求。如常规的航空面积摄影是用于立 体观测和测绘地图的，要求航向重叠在 53%、旁向重叠在15%以上。

第二节

航空摄影像片的特性

航空摄影像片种类航空摄影像片的物理特征(波谱效应)

航空摄

影像片的规格注记和像片缩影图航空摄影像片的几何特征

像片的立体观察和立体测量

航空摄影像片种类

按摄影范围分 按摄影机主光轴与主垂线交角关系分 按感光材料分(见第三章“感光材料” 部分)