实习八遥感图像目视判读与制图.docx
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实习八遥感图像目视判读与制图
实习八遥感图像目视判读与制图
一、实习目的
目视判读是卫星图像应用的最基本方法，用计算机进行自动分类时，训练样本的选择以及自动分类决策等，也都需要目视判读作为基础。
了解卫星遥感影像的波段特性以及对应的地物波谱特性；建立遥感影像解译标志，从影像中目视解译出耕地、林地、草地、水体、居民地、裸地等土地利用类型，并利用所学的专题地图制作方法将提取的土地利用类型信息制成专题地图。
二、目视判读原理及方法
（一）目视判读原理
在以遥感图像中识别地物和现象的属性及其研究它们之间的关系和演化变化规律时，必须首先了解和掌握地物的光谱特性，以及它们空间和时间特性的变化。
不同地物在不同波段反射率存在着差异。
因此，在不同波段的遥感图像上即呈现出不同的色调。
同类地物的反射光谱是相似的，但随着该地物的内在差异而有所变化。
这种变化是由于多种因素造成的，如物质成分、内部结构、表面光滑程度、颗粒大小、几何形状、风化程度、表面含水量及色泽等差别。
这就是判读识别各种地物的基础和依据。
（二）目视判读方法
1、直接判定法
在卫星图像上直接判定一般是依据其色调标志和图型标志进行直接判定，色调（或色彩）标志在卫星图像直接判定中的重要性，对色调分析必须要结合具体的图形或图像特征，即“色”要附于一定的“形”上，色调才具有实际意义，才可能判定识别地物。
2、对比分析法
对比分析法是对卫星图像不同波段、不同时相的图像进行对比分析，以及与地面已知资料或实地进行对比。
对比的目的在于建立卫星图像与实地地物和现象的对应关系，总结判读经验，发现图像异常，以便从卫星图像上提取更多信息，使判读成果更为准确可靠。
3、逻辑推理法
基于卫星图像的特点判读时更多的是应用地学规律的相关分析和实际经验，进行逻辑推理法的判读，即借助各种地物和自然现象间内在联系，结合图像上表现出的特征，用专业知识的逻辑推理方法，判定某一地物和现象的存在及其属性。
卫星图像的视域宽广，能显示较大区域的地物和现象的空间分布。
根据地物和现象在自然界中固有的相互依存关系和规律，运用逻辑推理法，就能从易被人们忽视，或难于发现的潜在的或微小的图像差异中，寻找出识别地物的依据，从而提取更多有用的信息。
三、实习仪器与数据
计算机、ERDAS软件，TM4、3、2波段合成标准假彩色合成图像。
表1TM遥感影像的波段划分及其光谱效应
波段
波长范围
波段光谱效应
TM-1
0.45—0.52μm
属蓝光波段。
对水体有较强的透视能力；对叶绿素反映敏感；对区分干燥的土壤和茂密的植物也有较好的效果。
TM-2
0.52—0.60μm
属绿光波段。
对水体的透视能力较强；对植被的反射敏感，能区分林型、树种。
TM-3
0.63—0.69μm
属红光波段。
可以根据植被的色调判断植物的健康状况，也可以区分植被的种类和覆盖度；还可以用以判定地貌岩性、土壤、水中泥沙流等。
TM-4
0.76—0.90μm
属于近红外波段。
此波段避开了小于0.76μm出现的叶绿素陡坡效应的坡面和大于0.9μm可能发生的水分子吸收谱带，使之更集中地反映植物的近红外波段的强反射，茂密的植被呈浅色。
可用于植被、生物量、作物长势的调查。
TM-5
1.55—1.75μm
属于近红外波段，波长大于TM-4。
处于水的吸收带（1.4—1.9μm）内，对含水量反映敏感，可用于土壤湿度、植物含水量调查、水分状况研究、作物长势分析等，从而提高了区分不同作物类型的能力；对岩性、土壤类型的判定也有一定的作用。
TM-6
10.4—12.6μm
属于热红外波段。
对热异常敏感。
可用于区分农、林覆盖类型；辨别地表温度差异；监测与人类活动有关的热特征；进行水体温度变化制图。
TM-7
2.08—2.35μm
属于热红外波段。
可用于区分主要岩石类型，可用于地质探矿与制图。
四、实习步骤
1、建立解译标志
指在遥感图像上能具体反映和判别地物和现象的影像特征。
根据土地利用分类系统，综合影像的色调、阴影、大小、形状、纹理、图案、位置、组合等解译要素，结合地理区域和研究对象，地物与其相关指示特性；地物与环境的关系；地物与成像时间的关系等进行判读。
表2土地利用类型
编码
类型
说明
113
水田
指有水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉，用以种植水稻，连藕等水生农作物的耕地，包括实行水稻和旱地作物轮种的耕地。
123
旱地
指无灌溉水源及设施，靠天然将水生长作物的耕地；有水源和浇灌设施，在一般年景下能正常灌溉的旱作物耕地；以种菜为主的耕地；正常轮作的休闲地和轮歇地。
21
有林地
指郁闭度>30%的天然林和人工林。
包括用材林、经济林、防护林等成片林地。
22
灌木林
指郁闭度>40%、高度在2米以下的矮林地和灌丛林地。
31
草地
指以生长草本植物为主，覆盖度在5%以上的各类草地，包括以牧为主的灌丛草地和郁闭度在10%以下的疏林草地。
41
河渠
指天然形成或人工开挖的河流及主干常年水位以下的土地。
人工渠包括堤岸。
42
湖泊
指天然形成的积水区常年水位以下的土地。
51
城镇用地
指大、中、小城市及县镇以上建成区用地。
52
农村居民点
指独立于城镇以外的农村居民点。
61
沙地
指地表为沙覆盖，植被覆盖度在5％以下的土地，包括沙漠，不包括水系中的沙漠。
64
沼泽地
指地势平坦低洼，排水不畅，长期潮湿，季节性积水或常年积水，表层生长湿生植物的土地。
表3土地利用/覆被的TM（标准假彩色合成）影像特征
特征
类型
空间分布位置
影像特征
形态
色调
纹理
耕地
10
水
田
11
111
主要分布在丘陵陡坡及河流两岸地带
几何特征较为明显，田块均成条带分布
深绿色、深蓝色、近黑色（春）、粉红色（夏）
影像纹理较均一
112
主要分布在丘陵河流或沟谷两侧
几何特征明显，田块较小而呈条带状
深绿色、深蓝色、近黑色（春）、粉红色（夏）
影像纹理较均一
旱
地
12
121
主要分布在山区、坡地
沿山脚低缓坡不规则条带状分布，边界不清楚
影像色调多样，一般为浅绿色、浅灰色或红色
影像结构粗糙
122
主要分布在
丘陵缓坡地带
几何特征不规则，田块界限不清楚，但易于其它地类区别
影像色调多样，一般为淡绿色、浅灰色或浅红色
影像结构粗糙
123
主要分布在河流冲洪积、滨海平原台地、山前平原
地块边界清晰，几何特征规则，呈大面积分布
影像色调多样，浅灰色或浅黄色（春）褐色（收割后）红色或浅红色（夏）
纹理明显，有条状纹理，有田块形状，可见农田防护林网格
林地
20
有林地21
不同地貌区域均有分布以大明山、十万大山等山地为主
受地形控制边界自然圆滑，呈不规则形状
深红色、暗红色，色调均匀
有绒状纹理
灌木林地22
主要分布在丘陵及河谷两侧
受地形控制边界自然圆滑，呈不规则形状
浅红色，色调均匀
影像结构较粗糙
疏林地23
主要分布山区、丘陵地带
受地形控制边界自然圆滑，呈不规则形状
红色，浅红色，色调杂乱
影像结构细腻
其它林地24
山地、平原、丘陵均有分布
几何特征明显，边界规则呈块状、不规则面状，边界清晰
影像色调多样
影像结构不一
草地
30
高覆盖度草地
31
主要分布在低洼地或平地，山地丘陵的阳坡及顶部也有分布
面状条带状块状，边界清晰
红色，黄色，褐色，绿色
影像结构较均一，边界清晰，无纹理
中覆盖度草地32
主要分布在本区西部低洼地及山地丘陵的阳坡或顶部
面状条带状块状，边界清晰
黄色，褐色，绿色或白色
影像结构较均一
低覆盖度草地
33
山地丘陵阳坡或顶部，主要分布在辽西山地，西部低洼地也有分布
不规则斑块
不均匀浅绿及黄色
影像结构较均一
水域
40
河流41
主要分布在平原及山区沟谷
几何特征明显，自然弯曲或局部明显平直，边界明显
深蓝、蓝、浅蓝色
影像结构均一
湖泊42
主要分布平原
几何特征明显，呈现自然形态
深蓝、蓝、浅蓝色
影像结构均一
水库、坑塘43
主要分布平原、丘陵区的
耕地周围
几何特征明显，
有人工塑造痕迹
深蓝、蓝、浅蓝色
影像结构
均一
滩地46
沿河流两侧或湖泊周围
沿河湖呈条带状或片状分布
灰白色，白色，黄白色
影像结构比较均一
居民点用地50
城镇用地51
主要分布于平原、沿海及山间谷地
几何形状特征明显，边界清晰
青灰色，杂有白色或杂色栅格状斑点
影像结构粗糙
农村居民用地52
各地貌类型区均有分布
几何形状特征明显，边界清晰
青色，灰色，杂有其它地类色调
影像结构粗糙
工交建设用地53
主要分布在城镇及经济发达区周围或交通沿线
边界清晰
灰色或色调不均
影像结构较粗糙
未利用土地
60
裸地61
主要分布道路两侧、居民点周围及滨海沿岸
逐渐过渡，边界不清晰
土黄色或米黄色、白色
影像结构比较均匀
沼泽地64
主要分布在河流沿岸或低洼地及沿海
几何形状明显，边界清楚
红色，紫色，黑色
影像结构细腻
2、土地利用类型目视判读
根据土地利用类型及其解译标志对遥感影像进行目视判读
图1各种土地利用类型在TM4、3、2标准假彩色图像上的特征
本实验要求提取的土地利用类型
解译标志
类型
空间分布位置
影像特征
形态
色调
纹理
耕地
10
水
田
11
旱
地
12
林地
20
有林地21
灌木林地22
疏林地23
其它林地24
草地
30
高覆盖度草地
31
中覆盖度草地32
低覆盖度草地
33
水域
40
河流41
湖泊42
水库、坑塘43
滩地46
居民点用地50
城镇用地51
农村居民用地52
工交建设用地53
未利用土地
60
裸地61
3、土地利用类型信息提取
用ERDAS软件对目视判读结果进行数字化提取土地利用类型信息。
如下图所示：
图2TM影像中土地利用类型特征
（1）建立面图层
①在视窗中打开南宁市TM影像图
②建立图层
File—new—vexctorlayer—*.shp（建立一个多边形（polygon）的shp图层）
（2）数字化保存要素与属性值
①数字化:
用面数字画工具提取出面图层；
②打开属性表attributesTable，输入属性值；
③保存数字化结果。
（3）图例设计
对数字化的结果进行图例设计，并保存图例。
也可以在ARCGIS中生成专题地图。
（4）制图
输出JPEG格式图，要求有图例、指北针、比例尺（单位为米）。
（在ARCGIS）中进行
设置单位ViewProperties—meters；
view—Layout进入制图窗口，进行图名、图例、指北针、比例尺编辑；
File—Export—输出JPEG格式图。
五、实习要求
按实验步骤完成实验，分组撰写一份实习报告。
1）实习目的、原理与方法、实习仪器与数据、实习步骤。
2）重点写实习步骤，并要求附上操作过程中主要步骤的图和结果图。
3）叙述TM影像中各种土地利用类型的特征，并说明原因；
4）实习结果分析，并写出心得体会，通过实习自己掌握了哪些知识和技能。
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