遥感笔记(2)

遥感影像的色彩显示

彩色原理：三原色：三种颜色，其中任何一种颜色都不能由其余两种颜色混合相加产生；三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色（红、绿、蓝）。 色彩的性质：

亮度对比：一个相对的视觉效果，亮度对比是视场中对象与背景的亮度差和背景亮度之比。 明度：人眼对光源和物体明亮程度的感觉。

灰度（灰阶）：对于黑白系列，常把明度称为灰度。若明度很高呈现为白色，若明度很低呈现为灰色，若无亮度呈现为黑色。

色阶（色调）：某种颜色的不同明亮度构成的系列。 色别（色调）：色彩彼此之间区别的程度。

饱和度：色彩的纯洁程度，，也是光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。 饱和度高，名都小；明度大（说明混有白光），饱和度小。

白色（明度大，饱和度小）；纯色（明度小，偏暗，饱和度大）；白光成分过大，彩色消失为白光。

遥感影像色彩与反射率的对应

人们通过一定的规则对记录介质上的记录值与色彩之间建立对应关系。对于胶片通过特定的冲洗技术实现，对于数字矩阵通过数值与色彩对应实现。

遥感影像对应颜色的法则：

单个工作波段上的影像显示为黑白影像：反射率越大用越明亮的白色，反射率越小用越接近黑色的灰色，反射率居中则用不同程度的灰色表示。

单个工作波段上的影响表示为某种不同明度的颜色：用某种颜色的不同明度（色阶来实现，），明度最低代表反射率最低，明度最大表示反射率最高，不同程度亮度表示中间过渡的反射率。 单个工作波段上的影像表示为彩色：反射率越大要选用越明亮的色彩，反射率越小要选用明亮

度越小的色彩。

三个工作波段的影像可以叠加显示为彩色：利用三原色原理，每个工作波段影像选用一个原色，用该原色的不同明度表示，三个影像叠加在一起，则得到彩色的效果。

传感器的性能—四大分辨率

空间分辨率：遥感影像上地面物体能分辨的最小单元的尺寸或大小，表征影像分辨地面目标细节能力的指标。他决定了地面物体所能分辨的最小单元。

像元：对于数字影像，指将地面信息离散化而形成的网格单元，单位为米。即每个记录数字对应的地面面积。

像解率：对于光学摄像影像片，单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行细线的条数来表示。单位为线/毫米。，

波谱分辨率（光谱分辨率）：传感器在所能记录的电磁波谱中，某一特定的波长范围值，波长范围越宽，光谱分辨率越低，。即传感器在接收目标辐射时能分辨的最小波长间隔，间隔越小，分辨率越高。当需要分辨两个有细微波谱差异的目标物时，波谱分辨率指标比较重要。 时间分辨率：对同一地点进行重复探测时，提供相邻两次探测的时间间隔，即为重访周期。 辐射分辨率（温度分辨率）：传感器在接收波谱信号时，能分辨的最小辐射度差。及传感器将接受到电磁辐射强度划分等级时，其间隔大小。

航空遥感

航空遥感：以飞机、气球等中低空飞行器作为工作平台的遥感。

航空遥感的获取方式：光学摄影方式：采用航空摄影机进行摄影。光学扫描方式 航空像片：航空光学摄影所获得的地面的影像。

优点：空间分辨率高，适合于微观研究；不足：费用昂贵；受感光剂的限制，感光范围0.29— 1.10微米，且只能在晴朗的白天进行。 1、光学摄影原理之感光：

物镜收集电磁波——滤光镜分出工作波段并聚集到感光胶片上——胶片上的卤化银与电磁波

发生光化学反应，分离银离子（因电磁能量强弱，胶片上剩余卤化银数量不一样，以此来记录信息）——此时在胶片上留下的就叫潜影。 2、冲洗

显影、定影得到负片（底片）——洗印：曝光→显影→定影——得到正片（像片） 主要工作波段：可见光、近红外波段

全色片：普通摄影的黑白胶片，感受全部可见光。 黑白红外胶片：含有感红外光的物质。

彩色胶片：对三种工作波段感光。分天然彩色片和红外彩色片。

感光度：感光材料的感光速度，相同条件下，感光度越大，曝光时间越短。

反差：黑白片，最大灰度（最暗部分）与最小灰度（透明部分）感光密度之差。反差大称硬性片，黑白差别明显，缺少层次；反差小称软性片，黑白差别不明显，缺少层次；反差中等为中性片，差别较明显，层次丰富。

解像力（感光胶片的分辨率）：每毫米可分辨的线条数。

综上：航空摄影时需要选择感光度高、反差适中、有较高分辨率的感光材料，以获得影像清晰、层次丰富的高质量航空像片。

航空摄影——摄影方式分为垂直摄影（摄影机主轴垂直于地面或偏离3度内）和倾斜摄影（主

轴偏离地面3度以外）。 航空像片的几何特性 1、中心投影与垂直投影。

中心投影——物体的影像是光线通过投影中心投射到承射面上，形成了透视影像。 垂直投影——影像通过相互平行的光线投射到与光线垂直的平面上。 航空相片是中心投影，地图是正射投影。 中心投影的透视规律：

点的像任然是点，与像面平行的直线像还是直线；垂直于地面的直线，1、直线与相片垂直并通过投影中心，该直线在相片上表现为一个点；2、直线的延长线不通过投影中心，直线的投影仍为直线，但该直线目标的长度和变形情况取决于目标在像片中的位置；3、平面上的曲面，

在中心投影像片上一般仍为曲面，空间曲面仍为曲面，若空间曲面在一个平面上，而该平面又通过投影中心，则它的像为直线。 主要变形规律：

影像与实物的大小比例在影像各个点上不一样，地物形状远离投影中心，影像变形大，各点比例尺与平台高度和焦距有关。 垂直投影特点：

影像与实物大小比例在影像上各点一样，比例尺统一，地物形状无变形；影像缩小和放大和投影距离无关，地形图是缩小后的垂直投影。

像点位移：在航空像片上，高出或低于启示面的地物点在像片上的像点位置，与在平面上的位置比较，产生了位置移动，这就是地形起伏的像点位移。

航空像片比例尺及其测定

在平坦地区，摄影时像片处于水平位置，地物无太大起伏，像片的比例尺处处一致。在地面起伏地区，各点比例尺不一致。

主比例尺：焦距与主点行高之比。由像主点行高计算出来的比例尺，可概略代表该航片的比例尺。

平均比例尺：焦距与像片各点平均航高的比。以各点平均高程为起始面，并根据这个其实面计算出来的比例尺。

在平坦地区采用平均比例尺，测像片两条水平线段长度与实际地面长度，求算平均比例尺；在起伏地区，各点比例尺不一样，不能采用统一比例尺。按照测站求各点平均比例尺，测得结果为测站附近的比例尺。

航空摄影分类

按照实施方式分类

单片摄影：为拍摄单独固定目标而进行的摄影。一般只摄取一张像片。

航线摄影：沿一条航线，对地面狭长区域或沿线状地物（铁路、公路等），进行连续摄影。 面积摄影：沿数条航线对较大区域进行连续摄影，要求各航线互相平行。

航向重叠：为了使相邻的地物能够相互衔接，同一条航线上的相邻像片需要重叠。一般60%，

不小于56%。

旁向重叠：相邻航线间的像片也要一定重叠。30-15%。

遥感数字图像处理

数字图像：遥感数据有光学图像和数据图像之分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和量化。通常是以像元的亮度值表示。 图像数字化包括1、图像空间位置的数字化；2、图像灰度的数字化。

数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。直方图的作用：直观地了解图像的亮度值分布范围、峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图的曲线可以反映图像的质量差异。正态分布：反差适中，亮度分布均匀，层次丰富，图像质量高。偏态分布：图像偏亮或偏暗，层次少，质量较差。

图像直方图是描述图像质量的可视化图表。在图像处理中，可以通过调整图像直方图的形态，改善图像显示的质量，以达到图像增强的目的。 遥感数字图像处理

图像复原（预处理）：主要进行几何纠正、大气纠正、辐射纠正、扫描线脱落和错位纠正 图像增强：改变图像的表现形式和影像特征，使目标物更加突出易辨 图像分类：对遥感图像上的目标进行自动识别和类型划分，直接得到解译结果

遥感数字图像预处理

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