对于摄影遥感系统,胶片和滤光片的透射率是个十分关键的参数。自然界中,人们最熟悉的 明的,但它能一“定量的个外是客存在的,如物叶于,对于哥光不 是水体的透射能力。这是因为人们可以直接观察到可见光波段辐射能的透射现象。 然而,可 的透频 3.2典型地物的反射光谱特征 反射率曲线平 以此与遥感传感器的相同波段和角度接收的辐射数: 地物的识别规律,可见地物反射率曲线的研究非常重要。 60 ¥40 20- 0406081.0121.41.6j.8202.2242.6 3.2.1岩石的反射光谱特征 岩石反射波谱曲线不像植被那样耳有明显的相以特征,其曲线形态与矿广物成分、矿物含 量、风化程度、含水状况、面拉大小 ,表面光滑程度、色泽等都有关系。从图(3-3)石灰岩 长石沙岩、页岩、安山岩、玄武岩的光谱曲线。可以看到它们形态各异。没有明显规律性。 60 石 长石砂岩 安山岩 20 玄武岩 0.4 0.6 0.8 1612
对于摄影遥感系统,胶片和滤光片的透射率是个十分关键的参数。自然界中,人们最熟悉的 是水体的透射能力。这是因为人们可以直接观察到可见光波段辐射能的透射现象。然而,可 见光以外的透射,虽人眼看不见,但它是客观存在的,如植物叶子,对于可见光辐射是不透 明的,但它能透射一定量的红外辐射。 3.2 典型地物的反射光谱特征 地物的反射波谱是研究地面物体反射率随波长的变化规律。利用反射率随波长变化的差 别可以区分物体.通常用二维几何空间内的曲线表示。横坐标表示波长,纵坐标表示反射率 以画出地物反射率曲线,见图 3-2。 同一物体的反射率曲线形态,反映出不同波段的反射率不向。研究不同波段的反射率并 以此与遥感传感器的相同波段和角度接收的辐射数据相对照。可以得到遥感影像数据和对应 地物的识别规律,可见地物反射率曲线的研究非常重要。 图 3-2 某些地物反射率曲线 3.2.1 岩石的反射光谱特征 岩石反射波谱曲线不像植被那样具有明显的相似特征,其曲线形态与矿物成分、矿物含 量、风化程度、含水状况、颗粒大小、表面光滑程度、色泽等都有关系。从图(3-3)石灰岩、 长石沙岩、页岩、安山岩、玄武岩的光谱曲线。可以看到它们形态各异。没有明显规律性。 图 3-3 几种岩石的反射波谱曲线
3.22土壤的反射光谱特征 干度备童王玛韩票华凶阳斯干°印号哮印期明沓血身买※华凶阳理洋鲜十苹补种与 壤中的原生矿物和沙 、士壤水分含面 土壤有机质、铁含量、土壤质地等因素的景影 0.35 0.3 0.25 0. 0.15 0. 0.0 300 600900 100150018o02100240 低含水量土壤的光谱曲线gcm (A:032:B:025:C:014D:0.07) 图34不同含水量的土壤反射光谱曲线 粉欧 000 底泥 长7222方 图3-5三种士装反射波谱曲线比较 32.3水体的反射光谱特征 水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定,同时又受到各种水状态的影响。地表较纯洁 的白然水体对时04一2 (1)光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献:水的表面反射、水体底部物质的反射和水 中悬浮物质的反射。 (2)光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质有关,而且还明显地受到水中各种类型和 大小的物质 一有机物和无机物的影响。 (3)在光谱的近红外和中红外波段,水几乎吸收了其全部的能量,即纯净的自然水体在近 红外波段更近似于一个“黑体”,因此,在1.1~2.5m波段,较纯净的自然水体的反射率 很低,几乎趋近于零
3.2.2 土壤的反射光谱特征 自然状态下土壤表面的反射率没有明显的峰值和谷值。土壤的反射光谱特征主要受到土 壤中的原生矿物和次生矿物、土壤水分含量、土壤有机质、铁含量、土壤质地等因素的影响。 图 3-4 不同含水量的土壤反射光谱曲线 图 3-5 三种土壤反射波谱曲线比较 3.2.3 水体的反射光谱特征 水的光谱特征主要是由水本身的物质组成决定,同时又受到各种水状态的影响。地表较纯洁 的自然水体对 0.4~2.5μm 波段的电磁波吸收明显高于绝大多数其它地物。在光谱的可见光 波段内,水体中的能量-物质相互作用比较复杂,光谱反射特性概括起来有一下特点: (1)光谱反射特性可能包括来自三方面的贡献:水的表面反射、水体底部物质的反射和水 中悬浮物质的反射。 (2)光谱吸收和透射特性不仅与水体本身的性质有关,而且还明显地受到水中各种类型和 大小的物质——有机物和无机物的影响。 (3)在光谱的近红外和中红外波段,水几乎吸收了其全部的能量,即纯净的自然水体在近 红外波段更近似于一个“黑体”,因此,在 1.1~2.5μm 波段,较纯净的自然水体的反射率 很低,几乎趋近于零
07 09 长um) 图3-6水体的反射光诺特 射光 太用光 表面酸射光 水中光 又 水面 水中腋射光情 透射光 水底反射光 图37电磁波与水体的相互作用 0.9 外推算 0.8 0.7 0.6 0.5 才(浊度最 0.4 0.3 0.2 治大(最小】 0.1 、(平均》 0.350.400.45 0.500.550600.65 m) 图3-8水的光谱衰减特性 3.2.4植被的反射光谱特征 植物的光谱特征可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别。同时,不同的植物各有 其自身的波谱特征,从而成为区分植被类型、长势及估算生物量的依据
图 3-6 水体的反射光谱特征 图 3-7 电磁波与水体的相互作用 图 3-8 水的光谱衰减特性 3.2.4 植被的反射光谱特征 植物的光谱特征可使其在遥感影像上有效地与其他地物相区别。同时,不同的植物各有 其自身的波谱特征,从而成为区分植被类型、长势及估算生物量的依据
叶子色泰细胞枸适 含水量 鹅型跌话及射* 叶绿素吸收 水分吸收 主要吸收莎 50 0 30 10 0.40.60.81.01.2141.61.82.02.22.42.6 图3-9绿色植物有效光语响应特征 100 80 E常土凑 60 40 20 0.40.50.60.7080.91.011 波长μm 图310矿区红杉林反射曲线的蓝移现象 3.3遥感图像目视解译 逼感仪器自空中获得大量的地面目标的信息数据,通过电磁波或磁带回收等的方式传送 回地面,由地面接收姑截获并加以记录。地面站收到的遥感信息必须通过适当的处理才能加 以利用。将接收到的原始遥感数据加工制成可供观察和分析的可视图像和数据产品,这一过 程称为遥感信总处理。根据所获得的遥感影像和数据资料,从中分析出人们感兴趣的地面目 标的形态和性质,这一过程称为遥感图像解译。 3.3.1目视解译标志 日视解译是用肉眼或借助于简单的工具如放大镜、立体镜、投影观察器等,直接由肉眼 来识别图像特性,从而提取有用信息,即人把物体与图像联系起来的过程。因此解译时,除 了要有上面所述的遥感资料和地面实况资料外,解译者还需要有解译对象的基础理论和专业 知识,掌握逼感技术的基本原理和方法,并且有一定的实际工作经验。目视解译的质量高低 最后就取决于人(解译人员的生理视力条件和知识技能)、物(物体的几何特性、电磁波特性)
图 3-9 绿色植物有效光谱响应特征 图 3-10 矿区红杉林反射曲线的蓝移现象 3.3 遥感图像目视解译 遥感仪器自空中获得大量的地面目标的信息数据,通过电磁波或磁带回收等的方式传送 回地面,由地面接收姑截获并加以记录。地面站收到的遥感信息必须通过适当的处理才能加 以利用。将接收到的原始遥感数据加工制成可供观察和分析的可视图像和数据产品,这一过 程称为遥感信息处理。根据所获得的遥感影像和数据资料,从中分析出人们感兴趣的地面目 标的形态和性质,这一过程称为遥感图像解译。 3.3.1 目视解译标志 目视解译是用肉眼或借助于简单的工具如放大镜、立体镜、投影观察器等,直接由肉眼 来识别图像特性,从而提取有用信息,即人把物体与图像联系起来的过程。因此解译时,除 了要有上面所述的遥感资料和地面实况资料外,解译者还需要有解译对象的基础理论和专业 知识,掌握遥感技术的基本原理和方法,并且有一定的实际工作经验。目视解译的质量高低 最后就取决于人(解译人员的生理视力条件和知识技能)、物(物体的几何特性、电磁波特性)
像(图像的几何、物理特性)三个因素的统一程度,即: 目视解译 一、直接解译标志 图311目视解译所需的知识与材料 直接解译标志包括色调、形状、大小、阴影、结构和图形,这里主要以可见光航空摄影 像片为例,介绍解译标志。 色调 色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录,在黑白影像上表现为灰度,在彩色影像 彩色体的原生色调 消色体的原生色调 黑白像片的影像色 调 白 白 淡黄 灰白 灰白 黄、褐黄、深黄、橙、浅色、浅蓝 淡灰、浅灰 浅灰 红、黄 灰 深红、紫红、深蓝、淡绿、绿、紫 暗灰 深灰 深绿、黑绿 淡黑、浅黑 浅黑 里 里 形是处总物外织轮廊在影像上的相似记录,任何物体都具有一定的外积轮影,在器感账 像上表现出不同的形状 :游泳池是长方形,足球场则是两端为弧形的长方形,水渠为长 条形,公路为弯延的曲线形等。因此利用形状可直接判定物体的存在与否。 像片 地面 图3-12地物形状与位置关系的示意图 3.大小
像(图像的几何、物理特性)三个因素的统一程度,即: 目视解译 解译目标的基础 理论和专业知识 遥感图像 和解译技术 地面实况与 环境背景资料 地学知识 和分布规律 图 3-11 目视解译所需的知识与材料 一、直接解译标志 直接解译标志包括色调、形状、大小、阴影、结构和图形,这里主要以可见光航空摄影 像片为例,介绍解译标志。 1. 色调 色调是地物电磁辐射能量在影像上的模拟记录,在黑白影像上表现为灰度,在彩色影像 上表现为颜色,它是一切解译标志的基础。 表 3-1 物体本身颜色与黑白航片的色调对比 彩色体的原生色调 消色体的原生色调 黑白像片的影像色 调 白 白 白 淡黄 灰白 灰白 黄、褐黄、深黄、橙、浅色、浅蓝 淡灰、浅灰 浅灰 红、黄 灰 灰 深红、紫红、深蓝、淡绿、绿、紫 暗灰 深灰 深绿、黑绿 淡黑、浅黑 浅黑 黑 黑 黑 2.形状 形状是地物外貌轮廓在影像上的相似记录,任何物体都具有一定的外貌轮廓,在遥感影 像上表现出不同的形状,如:游泳池是长方形,足球场则是两端为弧形的长方形,水渠为长 条形,公路为弯延的曲线形等。因此利用形状可直接判定物体的存在与否。 图 3-12 地物形状与位置关系的示意图 3. 大小