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城市遥感实习讲义.doc

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城市遥感第一节 引 言随着我国城市综合改革的不断深化和现代化建设的大规模展开,城市的面貌焕然一新。建成区的不断扩大,城市内部各地域功能的变化及旧城区的改造,使城市的变化发展变得非常迅速。常规的调查方法费时、费工,而且许多是重复劳动,不能满足城市规划和管理工作对数据和资料现势性的要求。利用航片解译来收集城市规划与管理所需要的信息,在国外已得到广泛的应用,国内有关单位也做了大量的试验研究,实践证明是一种省时、省工的有效调查方法,而且当引进微型计算机处理这些数据,进行计算机辅助城市规划与管理时,更显示出其优越性。随着小像幅航空摄影技术的推广和应用,更为城市航片解译提供了低成本的、快速的航片资料来源。这有助于城市规划和管理部门及时得到最新的数据和资料。利用这些信息可直接用于制作各种专题图,或持有关信息输入到计算机,建立城市专题数据库,使城市规划和管理部门能更有效地管理和应用这些信息。第二节 目视解译标志遥感图像上的影像与相应目标在形状、大小、色调(或颜色) 、阴影、纹理、布局和位置等方面的特征有着密切的关系。人们就是根据这些特征去识别目标和解释某种现象的。这些特征称之为解译标志,有的人把解译标志分为直接解译标志和间接解译标志两大类。所谓直接解译标志就是目标本身属性在像片上的直接反映,如形状、大小等。间接解译标志是根据其他目标影像推断目标属性的标志,如布局、位置等。但是,直接标志和间接标志只是一个相对概念。有的特征对于解译某一地物是直接标志,而对于推断另一现象则可能为间接标志。例如,不同土壤有不同的色调,以色调解译土壤类型,色调是直接标志,而用色调判断同一类土壤的含水量时,色调就成为间接标志。一、地物的形状(shape)形状足指地物外形轮廓在像片上所表现出的影像形状。地物的形状不通,其影响形状也不同。影像形状在一定程度上反映出地物的某些性质,所以形状是识别目标的重要依据之一。具有空间高度的地物在航片上的位置不同,其形状亦不同。由图 1 可见图 1 航片上不同位置地物的投影差(1)像主点附近,航片上地物的构像力地物项部的正射投影形状。(2)位于像主点以外的地物呈倾斜形态,倾斜方向由像主点向外辐射。 ,(3)地物侧面在航片上影像的长度(投影差) 与地物本身的高度和离开像主点距离成正比。投影差引起高出地面的目标影像产生变形,而且压盖其他地物,对解译有不利的一面。但是,投影差对于解译也有有利的一面,例如,可以根据投影影像反映地物侧面的形状来识别地物,还可以根据投影差的大小确定地物高度等。二、地物的大小(尺寸size)大小是指地物在像片上的影像尺寸。它是由地物的大小和测量比例尺决定的,其比例关系如下:L= l*m式中,L 为地面物体的长度;l为该地物在航片上影像的长度;M 为航摄比例尺的分母。在不知道图像比例尺的情况下,可用常见已知尺寸的物体作为相对大小的参考,如用电线杆的间距离一般为50m;标准游泳池为 50m x 25m等。三、影像的色调和色彩影像的色调是对黑白像片而言,色彩是对彩色像片而言。色调是指物体辐射亮度在黑白影像上所表示出的由黑到白的各种不同深浅灰度。目视解译中常把像片上的色调概略地分为亮白色、白色、浅灰色、灰色、深灰色、浅黑色利黑色 7 级, ,实际上,摄影像片的灰度一般都大于 256 级;扫描像片灰度为 64 级,或 l 28级.或 256 级;雷达像片灰度级比较低。色调是最基本的解译标征,如果影像之间没有色调的差异,在像片上就不可能分辨出地物的形状和大小。决定地物影像色调的主要因素为:1)地面物体的表面照度地物表面受太阳光直接照射和大气散射光照射,照度的大小和光谱成份随太阳高度角的变化而变化,在太阳高度角相同的情况下,同一地物,照度大的部分,亮度大,在像片上的影像色调就浅,反之则深。2)物体的亮度系数地物的亮度,取决于它们所受的照度和对光的反射能力,地物对光的反射能力可用亮度系数来衡量。亮度系数越大对光的反射能力越强,影像就越亮。如雪的亮度系数为0.9一1.0,其影像呈亮白色调,而潮湿土壤的亮度系数仅为0.06,故其影像显得很暗。3)物体表面的情况地物表面的情况,决定物体对光反射的性质,平滑的表面主要产生镜面反射,其影像色调与太阳高度角和摄影机所处的位置有关。如果反射光线恰好射入摄影机镜头时,光滑地物在像片上的影像呈亮白色,如果反射光线没有进入镜头,则影像为深色。粗糙表面则产生漫反射.对于太阳直射光反射的方向性不强,反映在像片上的影像色调均匀。水的色调除了与镜面反射有关外,还决定于水的性质,很深的清彻的水体,能吸收大部分光线,其影像呈黑色;含有泥沙的污水,一部分光线由泥沙颗粒反射回来,故其色调呈灰包:此外,带有白色泡沫的溪流或湍急的河流,因这种水体表面不平,能散射大量的光线,其影像色调呈从白色。4)地物的颜色地物本身的颜色对影
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