遥感数字图像处理教程_01遥感概述.ppt

遥感数字图像处理使用教材及参考书使用教材：《遥感数字图像处理教程》科学出版社 韦玉春、汤国 安、杨昕编著 “基础知识---图像处理应用”结合参考书目： [1]《遥感与图像解译》（第四版）电子工业出版社 [2]《遥感应用分析原理与方法》赵英时 科学出版社 [3]《遥感导论》梅安新 高等教育出版社 [4]《遥感影像地学理解与分析》周成虎等 科学出版社 [5]《遥感图象处理应用与分析》戴昌达 清华出版社 [6]《遥感物理》徐希孺，北大出版社 [7]《ERDAS IMAGE遥感图像处理方法》党安荣 清华大 学出版社遥感（遥感（RSRS）技术）技术遥感就是用装载在 飞机或人造卫星等 运载工具上的传感 器收集由地面目标 物反射或发射来的 电磁波，再利用这 些数据获得关于目 标物和现象的信息 的技术航天遥感(150km) 航空遥感(12km) 地面遥感(地面或近地面)通过收集地物反射电磁波或发射辐射电磁波特征来解译地面目标物和现象太阳遥感器物体接收处理应用电磁波→数据数据→信息信息→知识电磁波雪、沙漠、湿地、小麦反射光谱谱曲线线 （据梅安新等，2000） 波长反射率%微波紫外线可见光红外线长波小麦光谱波长反射率%微波紫外线可见光红外线长波小麦光谱（有麦蚜虫）优点：u 探测范围大：航摄飞机高度可达10km左右；陆地卫星轨道高度达 到910km左右。

一张陆地卫星图像覆盖的地面范围达到3万多平方 千米，约相当于我国海南岛的面积我国只要600多张左右的陆 地卫星图像就可以全部覆盖 u 获取资料的速度快、周期短：实地测绘地图，要几年、十几年甚 至几十年才能重复一次；陆地卫星4、5为例，每16天可以覆盖地 球一遍 u 受地面条件限制少：不受高山、冰川、沙漠和恶劣条件的影响 u 遥感技术手段多，获取的信息量大：遥感技术获取的信息量非常 大，以四波段陆地卫星多光谱扫描图像为例，像元点的分辨率为 79×57m，每一波段含有7600000个像元，一幅标准图像包括四个 波段，共有3200万个像元点 高分辨率遥感卫星Quickbird-0.61mIKONOS-1.0mWorldview-0.5mGeoEye-0.41mTERRASAR- 德COSMO-SkyMed雷达卫星SPOT卫星中巴资源卫星Landsat返回式卫星FY-1FY-2CBERS-01、02神舟号飞船环境与减灾 小卫星星座HY-1BJ-1GeoEye首张卫星照片 遥感：农、林等资源的调查，农作物长势监测，自然灾害 监测、预报，地势、地貌测绘以及地质构造解译、找矿，环 境污染检测等等。

不同时期广州建成区的动态变化19791979—1990 扩展区1990—2001 扩展区 2001—2007 扩展区 建成区面积1979: 103.7 Km²1990: 123.5 Km²2000: 388.4 Km²2007: 748.1 Km²1979 至 2007 年建成区面积扩 大到 644.4Km². 城市扩扩展率为为 7.2 倍广州国际减灾卫星星座（DMC）对美国南加州山火的监测（2003-10）几乎在同一时间，美国 南加州 San Bernadino乡Devore山火也由高分辨率卫星IKONOS监测到（2003-10）20061007面积积：741.1Km2～32%湖面20061103面积积 ：315.8Km2～14%湖面2006--2007年太湖蓝藻爆发（水华）的卫星监测20070730面积积：386.3Km2～16%湖面面积积：158.9Km2～7%湖面20070426Ø绿化隔离地区 绿化覆盖面积 96.2 km2 绿化覆盖率 39.4%Ø山区林木覆盖面 积6023.2 km2林木覆盖率 57.8%Ø平原地区林木覆盖 面积 1287.3 km2林木覆盖 率 22.2%Ø城区 绿化覆盖面 积 123.2km2 绿化覆盖率 37.54%Ø山区林木覆盖面 积6023.2 km2林木覆盖率 57.8%Ø山区林木覆盖面 积6023.2 km2林木覆盖率 57.8%Ø山区林木覆盖面 积6023.2 km2林木覆盖率 57.8%Ø平原地区林木覆盖 面积 1287.3 km2林木覆盖 率 22.2%Ø平原地区林木覆盖 面积 1287.3 km2林木覆盖 率 22.2%Ø平原地区林木覆盖 面积 1287.3 km2林木覆盖 率 22.2%Ø绿化隔离地区 绿化覆盖面积 96.2 km2 绿化覆盖率 39.4%Ø绿化隔离地区 绿化覆盖面积 96.2 km2 绿化覆盖率 39.4%Ø绿化隔离地区 绿化覆盖面积 96.2 km2 绿化覆盖率 39.4%Ø城区 绿化覆盖面 积 123.2km2 绿化覆盖率 37.54%Ø城区 绿化覆盖面 积 123.2km2 绿化覆盖率 37.54%Ø城区 绿化覆盖面 积 123.2km2 绿化覆盖率 37.54%北 京 市 林 业 资 源 调 查气象预报：获取气象云图进行测绘、判读等。

风云1号 风云2号那忧郁的眼神那唏嘘的胡碴子那帅到无敌的梵风衣还有那杂乱的头发是不是我们获得了遥感影像就能直接获得我们要的信息呢？？条纹纹？地理坐标标？重影？提高分辨率？拼接？植被分布？遥感数字图像处理第一章 概述1.1 图像和遥感数字图像1.2 遥感数字图像处理1.3 遥感数字图像处理的发展1.4 基础理论和基本知识要求第一章 概论1.1 图像和遥感数字图像 1.1.1 图像和数字图像 •“图”是物体投射或反射光的分布•“像” 是人的视觉系统对图的接受在大脑中形成的印象或反映•图像是对客观存在的物体的一种相似性的、生动的写真 或描述 图像的分类： （1）从视觉特点，分为可见图像和不可见图像 （2）从图像空间坐标和明暗程度的连续性，可分为模拟 图像和数字图像可见图像和不可见图像 彩色与非彩色图像真彩色影像：与地物的颜色特征一致 假彩色影像：草、树、庄稼为红色，水为灰色或蓝色，城市为灰蓝色真彩色与假彩色图像图像的类别：模拟图像和数字图像（根据图像的明暗程度和 空间坐标的连续性）1)模拟图像模拟图像可用连续函数来描述其特点：光照位置和光照强度均为连续变化的 2)数字图像可用矩阵或数组来描述像素或像元的属性：具有特定的空间位置和灰度。

•遥感数字图像是数字形式的遥感图像不同的地物能够反射 或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性遥感系统可以产生不 同的遥感数字图像•不同地物有不同的波谱反射特征：•1.1.2 遥感数字图像植物因受到病虫害，缺乏营养和水分时，叶子的色素比例 发生变化，使得可见光区的吸收谷不明显近红外区的变化更 为明显，峰值被削低，甚至消失，整个反射光谱曲线的波状特 征被拉平1.2 遥感数字图像处理图像处理模拟图像处理数字图像处理1.2.1 遥感数字图像处理的内容 遥感数字图像处理是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系统操作的过程u遥感图像校正 –辐射校正（辐射精度，亮度为地物的辐射、反射率） –几何校正（几何精度，要求没有几何误差） u遥感图像增强（一定的视觉美感，提高对目标的视觉分 辨力） –辐射增强 –几何增强 –多源信息复合 –图像空间变换 u信息提取图像中的不同对象进行分类、描述和解译1.2.2遥感数字图像处理系统概述 遥感数字图像处理系统由硬件和软件组成具体分为 以下几个模块： 硬件系统： Ø 数字化设备：扫描仪、数码相机、摄像机等 Ø 图像处理计算机：PC、工作站等 Ø 存储设备：磁盘、光盘、硬盘等 Ø 输出设备：显示器、打印机等 Ø 操作台 软件系统： Ø 遥感图像处理软件系统ERDAS、PCI、ENVI等ERDAS是美国亚特兰大 ERDAS（Earth Resource Data Analysis System）公司集遥感和GIS于一身的软件包。

v包含充分的接口与世界著名的GIS软件ARCINFO，计算机辅助设计软件 Autocad，大众数据库Dbase，及Minitab、SAS各种统计软 件等，有着良好的接口，这样，ERDAS的数据文件就能与其 它软件进行交流与共享，扩大了ERDAS的应用面 v专家模型系统 v可视化建模工具ERDAS 软件PCI 软件vPCI软件是加拿大PCI公司开发的用于图像处理、几何制图 、GIS、雷达数据分析、以及资源管理和环境监测的多功 能软件系统 PCI不仅可用于卫星和航空遥感图像的处理 ，还可应用于地球物理数据图像、医学图像、雷达数据图 像、光学图像的处理vPCI是第一个支持多传感器正射投影校正和从立体像对提 取DEM图像的软件vPCI最早提供了用先进的神经网络理论和模糊逻辑理论进 行精确的分类v从图象处理的产品来讲，PCI总体已形成三个系列的产品 即专业遥感图像处理产品、专业雷达信号处理及分析产 品、数字摄影测量产品v ENVI（The Environment For Visualizing Images）是 由美国 Better Solutions Consulting Limited Liability Company开发的一套功能齐全的遥感图像处理系 统，是处理分析并显示多光谱数据，高光谱数据和雷达数 据的高级工具。

vENVI是完全由 IDL（Interactive Data Language)）写 成，用户可以灵活进行二次开发，方便、可扩展性强 vENVI4.8将高级的影像处理与分析工具直接整合到ArcGIS 系列产品中，进一步加强了遥感与GIS的一体化集成ENVI 软件ENVI拥有先进的高光谱和多 光谱分析工具用户可以识 别出图像中纯度最高的像元 ，通过与已知波谱库的比较 确定未知波谱的组分用户 不但可以使用ENVI自带的波 谱库，也可以自定义波谱库 ，甚至可以组合使用线性波 谱分离和匹配滤波技术进行 亚像元分解，以消除匹配误 差，得到更精确的结果用ENVI完整的集成式雷达分析工具可以快速处理雷达SAR数据，纹理分析功能还可以分段分析SAR数据ENVI具有三维地 形可视分析及动 画飞行功能，能 按用户制定路径 飞行，并能将动 画序列输出为 MPEG 文件格式， 便于用户演示成 果1.3 遥感数字图像处理的发展• 主要经历了如下几个发展时期：（1）发展时期（60-70年代）：传感器的研制、 信息传输、信息处理、数字图像、磁盘、扫描 仪（2）成熟时期（80年代）：GIS、图形工作站、PC机、遥感处理软件（3）应用时期（90年代）：地质、测绘、城市 管理、资源调查、环境监测1.4 基础理论和基本知识要求• 遥感数字图像处理是多学科相互渗透的产物，遥感数字图像处理是地学、数学、心理学、电子学相互渗透的产物，是一门新兴的边缘性科学技术。

它是建立在现代光电技术、电子计算机技术和信息论以及地学理论基础上的综合性科学技术习题：• 1、什么是图像？什么是数字图像？ • 2、遥感数字图像处理系统的主要构成有哪 些？ • 3、试论述信息理论、计算机技术和地理信 息系统与遥感数字图像处理之间的关系？ 。