2011微波遥感-7.1,7.2.0.pdf

第七章 微波图像的解译 与处理7.1 微波图像解译标志 7.2 典型地物的图像特征 7.3 微波图像的处理7.1 微波图像解译标志Interpretation ?侧视雷达图像不同于可见光和红外图像，由于它 是主动遥感，以斜距成像，有多种极化方式，且 目前多是以单一频率的雷达波束进行工作，人们 常以单色的雷达图像作处理分析对图像进行解译须首先针对不同地物目标建立起 其解译标志，即分析它们在色调，形状，大小， 阴影，纹理，相对位置关系等方面的特点，借以 区分不同的地物又逢一年求职时被潜规则的大学男生们色调色调?影像色调是雷达回波强弱的表现，它与许多因素有 关，其中有波长，入射角，极化方式，地物目标的方 位，复介电常数，表面粗糙度，是否构成角反射器等 因此，在分析影像色调时，必须考虑这些因素),,,,,,,(210VPf = 形状形状?是指地物的周界或轮廓周界或轮廓所构成的一种空间形式，在可 见光和红外图像上反映得比较清楚，周边的色调一般 比较一致，虽然也存在某种程度的变形，须作几何校 正，不过一般不会造成视觉上的很大差异雷达不 同，大多数地物目标在雷达图像上的形状与其在人们 的视觉中的形象相差很大，而且常常是实际目标的部常常是实际目标的部 分轮廓分轮廓，例如一座平顶楼房，在图像上一般表现为“L” 形，因为楼房的平顶无回波，在这栋楼房占据了数个 分辨单元时，它就会在图像上出现与人们想象不同的 形状，在分析地物形状时，需要注意这种情况。

大小大小?反映在图像上的地物大小与图像的分辨率有 关，低分辨率的情况下不可能反映地物大小， 分辨率高的情况下，又取决于它的回波信号与 邻近地物的差异，否则无法辨别出它的大小 另外，地物所处的位置也是必须注意的，如果 在坡面上，因为透视收缩，迭掩和阴影会造成 很大变形阴影阴影?雷达图像上的阴影与其它图像上的阴影不同， 它是雷达波束照射不到的部位雷达波束照射不到的部位，在解译时，须 将阴影部分靠近判读人员，亮的部分则远离判 读人员，否则会造成错觉，将原本是凸起的地 形看成是凹下的阴影是地形起伏或高大地物 的标志；它掩盖了在这一部位的地物纹理纹理?是色调变化的空间频率色调变化的空间频率，在雷达图像上的纹理 是其分辨率的函数，它一般可以分为三种，即 细微纹理，中等纹理和宏观纹理细微纹理与 分辨单元的大小和分辨单元内的独立地物的多 少有关，所以它是系统固有的一种特征，中等 纹理特征是雷达图像解译所用的纹理特征，它 在图像分析中起着重要的作用宏观纹理是地 形地貌和地质判读中的关键因素相关位置相关位置?地物的相对位置关系同样在雷达图像的判读中 起着十分重要的作用，因为某种固有的位置关 系，在目标信号不明显的情况下，往往可以通 过与其位置关系紧密的地物，发现目标的存在。

比如道路与路旁的树，有时邻近地物的回波可 能掩盖道路的信息，但其两旁的目标，如树却 可以在图像上表现为亮线条，从而把道路的信 息“透视”出来7.2 典型地物的图像特征?（（1））植被植被?（（2））地表土壤的物质构成地表土壤的物质构成?（（3））岩石岩石?（（4））水体水体?（（5））冰雪冰雪?（（6））城市与地表建筑物城市与地表建筑物?（（7））公路公路，，铁路与桥梁铁路与桥梁（（1））植被分布植被分布?植被的解译是图像解译中的重要内容，因为地 面上大部分为植被覆盖，植被的信息不仅关系 到它本身，而且关系到与它有联系的其它地 物，例如不同土壤上生长不同的植被，再如植 被类型、密度与某种地质结构和岩石类型相关 联等影响植被雷达回波的主要因素有含水量、粗糙 度、密度，对于人工种植的植物来讲，还有种 植的几何形状等水田旱田粗糙度较高的林地广东肇庆L波段机载SAR陕西宜川SIR-C/X-SAR针叶林阔叶林混交林（（2））地表土壤的物质构成地表土壤的物质构成?土壤的回波主要与土壤的含水量含水量、、粗糙度和土粗糙度和土 壤结构类型壤结构类型有关一般说来，土壤的含水量增 加，其表面对电磁波的反射增加，回波增强， 穿透减弱。

不同类型的土壤形成表面粗糙度的因素各不相 同由于其不同的土壤结构，接收和存贮水的 情况不同，这些都是借以分析不同土壤类型的 基础 石家庄机载SAR土壤水分含量分类（散射系数）农田荒地戈壁收割农田甘肃武威SIR-B，垦区SAR图像（（3））岩石岩石?在雷达图像上识别和分析岩石类型，主要利用岩石的 表面粗糙度、风化特点和地貌形态粗糙度是岩石的 表面特征，它是决定岩石图像色调的重要因素，不同 岩性的岩石由于风化的作用会形成不同的地表形态， 反映在雷达图像上则是不同的纹理 ?在解译岩石的岩性的过程中，主要根据不同岩性形成 的特殊的图像特征和水系网、植被、耕地等有关信 息，例如，喀斯特地貌是潮湿地区石灰岩和白云石岩 的主要解译依据，这种地貌的雷达图像特征是干草堆 形或丘形，丘形特征喀斯特地貌中，没有水系图型， 只有因圆形的灰岩孔中可能有的积水形成无回波的圆 点再如干燥地区的石灰岩常常有块状破裂，造成许 多角反射器，在雷达图像上出现强回波新彊二台地区侵入岩体SIR-C彩色合成，C-HH，HV，HV断裂带黄土花岗岩（（4））水体水体?一般平静的水面总是造成镜面反射，无回波信 号，在图像上为黑色调，这样有时与雷达阴影 发生混淆，如面积很小的水面。

另外在起伏较 大的地区由于阴影干扰，难于提取水的信息， 不过，因为水面的周围地物与水面形成不同的 回波信号，利用这种关系，总可以解译出水面 来当水面有波浪时，则由于这种形式的粗糙 度，在雷达图像上出现明暗相间的色调变化， 这种情况下很容易发现水面San Francisco COSMO SAR 内波图像San Francisco COSMO SAR 内波图像锐化+中值滤波+方向 卷积增强处理Niger三角洲地区COSMO SAR水系 图像Niger三角洲地区COSMO SAR水系 图像滤波非监督分类Niger三角洲地区COSMO SAR水系 图像Niger三角洲地区COSMO SAR水系 图像密度分割San Francisco COSMO内波2密度 分割san Francisco COSMO SAR 内波图像San Francisco COSMO内波2密度 分割san Francisco COSMO SAR 内波图像San Francisco COSMO内波2密度 分割san Francisco COSMO SAR 内波图像COSMO SAR图像处理COSMO SAR 静止水域图像（（5））冰雪冰雪?冰雪是一类重要的地物。

由于冰雪的不同结构、 含水量和介电常数等，对微波的反射不一，图 像上色调也出现不同的情况一般一年生冰无回波，或回波较弱，只是在形 成冰脊的边缘回波较强，二年生冰有比较均匀 的中等灰度色调，有缓慢变化的斑纹，多年生 冰的表面通常有风化脊、深洞和水道，色调比 较亮初生冰及冰 皮区灰冰及灰白 冰破碎冰区沿岸固定冰 区渤海湾RADARSAT_1 SAR 图像COSMO 南极wilkins 冰盖X-profile（（6））城市与地表建筑物城市与地表建筑物?房屋一般具有较强回波信号单独建筑物的四 个侧面和顶面总有两面受到微波照射，侧面与侧面与 地面等可能组成多个角反射器地面等可能组成多个角反射器，故回波较强 平顶建筑物屋顶大多形成镜面反射镜面反射，于是整个 建筑物在图像上呈现L形，如果是人字形屋 顶，这样图像上就不再是L形，而是出现很亮 的点状目标，因为屋顶的瓦面构成了角反射角反射COSMO SAR Paris 图像方向滤波COSMO SAR Paris 图像COSMO SAR Paris 图像方向滤波COSMO SAR Paris 图像边缘增强（（7））公路公路，，铁路与桥梁铁路与桥梁?公路路面一般可认为是平滑表面公路路面一般可认为是平滑表面，图像上是无回波的暗线条，当 分辨率很低时；这个暗线条也无法辨别，但道路两旁的地物如建 筑物、树林等却可能与道路构成角反射器，而在图像上形成亮线 条，暗示着道路的存在，高速公路在两个单行道之间常有隔离物 如水泥墙墩、栏杆，或一条植被覆盖带，前者在两条暗线条间形 成亮线条小暗线条有时不一定是公路，其它地物如灌溉渠道等， 也会形成暗线条。

?铁路在雷达图像上的色调变化很大铁路在雷达图像上的色调变化很大，有时很强，有时很弱当铁 路的延伸方向与雷达图像的距离向一致时，图像上的信息为一暗 线条在铁路与航向平行时，路基与地面构成二面角，图像上出 现强线条 ?桥梁的桥面一般因镜面反射在图像上无回波桥梁的桥面一般因镜面反射在图像上无回波，，但是由于桥梁各部但是由于桥梁各部 分分，，如扶墙如扶墙、、栏杆栏杆、、横档等之间能形成许多角反射器横档等之间能形成许多角反射器，，因此在很因此在很 窄的指向角范围内都具有强回波窄的指向角范围内都具有强回波 ?桥墩和水面所形成的二面角反射器也能贡献强回波桥墩和水面所形成的二面角反射器也能贡献强回波，在图像上分 辨率很高的情况下，甚至可以分出桥墩的数目但桥墩和水面在 一定条件可能在图像上形成虚桥，其中较亮的那条是实际存在的 桥，较暗的那条为虚桥542361金门大桥san FranciscoSan Francisco COSMO船只尾迹 图像方向滤波增强san Francisco COSMO SAR 船只尾迹图像。