遙感地學(xué)分析讀書筆記

1、緒論根據(jù)遙感信息的利用方式和效應(yīng)，可以把遙感技術(shù)的發(fā)展劃分為四個階段：1. 瞬時信息的定性分析2.空間信息的定位分析3.時間信息的趨勢分析4.環(huán)境信息的綜合分析，即多種來源信息的復(fù)合分析第一章 遙感信息的地學(xué)評價（一） 遙感信息的屬性1. 遙感信息的多源性（平臺、載體的多層次，波段不同，視場不同，時間不同）2. 遙感信息的物理屬性（不同的空間分辨率、波普分辨率、時間分辨率）（二） 遙感研究對象的地學(xué)屬性1. 空間分布2.波譜反射和輻射特征3.時相變化二、遙感信息地學(xué)評價的標(biāo)準(zhǔn)（一）空間分辨率空間分辨率又可稱為地面分辨率，指一個影像上能夠詳細(xì)區(qū)分的最小單元的尺寸或大小?？臻g分辨率有三種表示形式：

2、（1） 象元，每個象元的大小在地面上對應(yīng)的范圍，即在地表與一個象元大小相當(dāng)?shù)某叽?，用米表示。?） 象解率，指膠片上1毫米間隔內(nèi)包含的線對數(shù)，用線對/毫米來表示。（3） 視場角，指電子傳感器的瞬時視域，用豪弧度表示。視場角小，得到的光通量小，空間分辨率低；反之，空間分辨率高。（二）波譜分辨率 波普分辨率指傳感器所用的波段數(shù)目、波段波長以及波段寬度。也就是選擇的通道數(shù)、每個通道的波長、帶寬，這三個因素決定波普分辨率。對于傳感器波譜分辨率的選擇，有兩種情況。在實(shí)驗(yàn)過程中，分析波譜特征時，光譜波段分得愈多愈細(xì)、頻帶寬度愈窄，所包含的信息量就愈大，針對性愈強(qiáng)，則易于鑒別細(xì)微差異，因而在實(shí)驗(yàn)室研究中多光

3、譜波段往往可以發(fā)展到十幾、甚至幾十個波段.但是在實(shí)際應(yīng)用中，便要對之進(jìn)行綜合歸納。因?yàn)椴ǘ畏值糜?xì)，各波段數(shù)據(jù)間的相關(guān)性就愈大，增加了信息的冗余度，未必能達(dá)到預(yù)期識別效果。同時波段愈多，數(shù)據(jù)量愈大，給數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理和鑒別帶來困難。（三） 時間分辨率 時間分辨率指對同一地區(qū)遙感影像重復(fù)覆蓋的頻率。第二節(jié) 陸地衛(wèi)星系列的地學(xué)評價(三)火箭遙感的特點(diǎn)1. 火箭可以選擇最有利的時機(jī)2.火箭資料有快速、大面積同步覆蓋的特點(diǎn)3.火箭靈活、方便，發(fā)射簡單，準(zhǔn)備時間短，發(fā)射架小，可以移動4.成本較低，并可根據(jù)用戶的需要來設(shè)計5.攝影處理設(shè)備簡單二、航空遙感的特點(diǎn) 航空遙感作為遙感立體觀測系統(tǒng)中不可缺少的一

4、部分，有其明顯的特點(diǎn)。 1.航空遙感空間分辨率高、信息容量大，主要服務(wù)于較大比例尺的區(qū)域資源與環(huán)境詳查，以及解決工程技術(shù)上的具體問題，其經(jīng)濟(jì)與社會效益明顯。 2，航空遙感靈活、方便，適用于專題遙感研究。它可以根據(jù)用戶的需求，靈活選擇具有一定空間分辨率、波譜分辨率、時間分辨率的遙感信息，設(shè)計航空遙惑飛行的方案和路線等。獲得圖象較為方便，成本不高。 3.航空遙感歷史悠久，自成體系，有多種傳感器及相應(yīng)的信息處理系統(tǒng)，并有30多年的科學(xué)儲備。在英國海外部可以找到世界許多地區(qū)30年來的航空攝影復(fù)制片;瑞典有本國30年以來的航空象片;美國國會圖書館存有我國東部及亞洲地區(qū)1945年以前的航空象片，有自動檢索

5、和復(fù)制.系統(tǒng)，應(yīng)用于歷史演變的分析研究，是些很寶貴的歷史檔案。我國解放前在黃河下游花園口一河口地區(qū)進(jìn)行過9次航空攝影，解放后又進(jìn)行了多次。這些多時相影象是研究黃河下游河道演變的重要依據(jù)。 4，航空遙感作為實(shí)驗(yàn)性技術(shù)系統(tǒng)，是各種星載遙感儀器的先行檢驗(yàn)者。美國宇航局有4架專用遙感飛機(jī)，用各種傳感器在地面實(shí)驗(yàn)場上空采集不同數(shù)據(jù)，以檢測儀器的功能?？梢哉J(rèn)為，一切星載遙感儀器都是以機(jī)載試驗(yàn)為前提的。和其它遙感技術(shù)系統(tǒng)一樣，航空遙感有其固有的弱點(diǎn)，主要表現(xiàn)在:(1)信息量太大。航空象片的空間分辨率高，信息容量大。這為圖象處理、應(yīng)用帶來一定麻煩。 (2)工藝周期過長。航空象片成圖需要地面控制、野外考察、地面

6、調(diào)繪等等，因而一幅1:5萬、1：20萬的地形圖一般濡1.5-2年時間。所以航空攝影資料的提供不能適應(yīng)需要。 (3)航空遙感受天氣條件的限制大，成象時間必須是白天和好天氣。 (4)由于大氣散射的影響，降低了航空象片的反差比和分辨能力，且反射比的變化是以未標(biāo)定的方式記錄的，有礙于定量解譯。針對以上弱點(diǎn)，目前航空遙感有兩個發(fā)展趨勢:(1) 向高空、超高空發(fā)展(高空指I5公里以下，超高空指15-34公里)。(2) 建立航空遙感的數(shù)字化制圖系統(tǒng)。(二)熱紅外圖像從理論上講，自然界巾一切高于絕對溫度0K的物體都向外發(fā)射電磁輻射，其輻射強(qiáng)度與物體的輻射率和分子運(yùn)動的溫度成正比。熱紅外圖象就是這種輻射能量變化

7、的一種視頻顯示。 熱紅外遙感應(yīng)用的主要波段為3一5微米(中紅外)和814微米(遠(yuǎn)紅外)，尤以后者最為廣泛，用以作為溫度測定與表面溫度分布的探測。它不受光照條件限制，可以晝夜成象。熱紅外掃描成象系統(tǒng)由光學(xué)機(jī)械掃描分系統(tǒng)、熱紅外探瀏器和圖象記錄分系統(tǒng)三部分組成。熱紅外掃描所得的圖象，是一種溫度分布圖象。圖象色調(diào)濃淡與溫度分布是對應(yīng)的。淺色代表強(qiáng)輻射體，說明其表面溫度高或輻射率高;暗色代表弱輻射體，說明其表面溫度低或輻射率低。因此，利用熱紅外圖象可以區(qū)分任何具有溫度或輻射特征差異的不同物體。熱紅外圖象與黑白航空象片雖然都是通過膠片上灰度的變化來記錄的圖象，但是兩者有根本的不同。前者是通過半導(dǎo)體裝置探

8、測物體的熱紅外能量，膠片僅是一種顯示圖象的介質(zhì);而后者則是通過膠片上的乳膠探測物體的反射能量，并記錄下來。 熱紅外圖象的特點(diǎn)， 1.幾何畸變:掃描圖象固有的幾何畸變主要來自掃描成象系統(tǒng)本身(掃描鏡旋轉(zhuǎn)速度變化造成象點(diǎn)間隔的不恒定;弧形掃描與平面記錄的不一致，使像點(diǎn)壓縮或伸長等)以及飛機(jī)姿態(tài)變化(滾動、傾斜、偏航等)的影響。 2，圖象的不規(guī)則性:除掃描圖象固有的幾何畸變外，圖象還受其它外界因素的干擾。如天氣的影響，包括云降低熱反差，雨產(chǎn)生平行紋理，風(fēng)產(chǎn)生污跡和條紋狀圖式，冷氣流產(chǎn)生不同形狀的冷異常等，無線電波造成電子噪聲帶和波狀云紋的干擾圖式，圖象處理中條件變化(曝光、顯影等)或膠片質(zhì)量等的影響

9、，均會使圖象出現(xiàn)一些不規(guī)則的假異常和缺陷。3. 圖象的溫度標(biāo)定:未標(biāo)定圖象的灰度只定性地反映相對的輻射溫度差異。標(biāo)定圖象即掃描器內(nèi)裝有電熱溫度標(biāo)定源(受控輻射溫度基準(zhǔn)源)，從而使圖象的灰度差異顯示了定量的溫度，其等級線便是等溫線，并可以進(jìn)行溫度范圍的細(xì)分處理，顯示更細(xì)致的溫度細(xì)節(jié)，以提高圖象的溫度分辨率。 4.熱紅外圖象的成象時段;圖i-29為典型幅射溫度的周日變化。圖中可見，黎明之前輻射溫度相對恒定，多反映一日中的最低溫度，午間為一日中的最高溫。取黎明前約2-3時以及午間2時左右的數(shù)據(jù)。兩者構(gòu)成日交差最大值，反映出物體的熱慣量，進(jìn)行熱慣量制圖。圖中還反映一日中最迅速的溫度變化發(fā)生在黎明和傍晚

10、之際。白天由于太陽照射和遮蔭的熱學(xué)影響，即日光效應(yīng)，往往熱紅外圖象上的地形影響得以突出，而可能掩蓋其他現(xiàn)象(如地質(zhì)形跡等)。熱紅外圖象可用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地?zé)嵴{(diào)查、冰雪覆蓋、環(huán)境污染、熱漏失監(jiān)測及各種自然災(zāi)害（如森林火災(zāi)、農(nóng)作物病蟲害、洪水泛濫等)調(diào)查。不同的應(yīng)用目的，選擇不同的成象時段。(三)側(cè)視雷達(dá)圖像 側(cè)視雷達(dá)是一種主動微波遙感系統(tǒng)。在我國高空機(jī)載遙感系統(tǒng)中已得到初步的應(yīng)用。目前，主要是用于洪水監(jiān)測方面，以其全夭候、全天時獲得高分辨率圖象的能力體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢。這一點(diǎn)上，其它遙感系統(tǒng)是無法相比的。它在地質(zhì)找礦、構(gòu)造分析、地形測繪、土壤濕度分析、水資源探測等方面的應(yīng)用領(lǐng)域也是很廣泛的。 側(cè)

11、視雷達(dá)作為主要的微波遙感技術(shù)系統(tǒng)，已是目前遙感技術(shù)與應(yīng)用的研究前沿。我國的合成孔徑、真實(shí)孔徑測視雷達(dá)已成功地進(jìn)行了多次應(yīng)用飛行試驗(yàn)。當(dāng)前，他們在進(jìn)一步實(shí)用化、產(chǎn)品化、標(biāo)準(zhǔn)化的同時，正向多極化、多波段、實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸與實(shí)時成象處理的方向發(fā)展，以便獲得更豐富的信息，更好的滿足廣泛的應(yīng)用需求。側(cè)視雷達(dá)成象的原理以及圖象特點(diǎn)在航天飛機(jī)遙感中已作論述，此處不再贊述。第二章、遙感與區(qū)域綜合分析區(qū)域綜合分析，指的是遙感信息的地學(xué)處理過程。區(qū)域綜合分析的傳統(tǒng)方法1. 地理相關(guān)分析法在一定的區(qū)域范圍內(nèi),地理環(huán)境中的各種自然景觀、地理要素之間存在著相互依存、相互制約的關(guān)系。它們構(gòu)成了一個統(tǒng)一的整體-地理綜合體，其中

12、包含著廣泛的能量和物質(zhì)交換。往往一種事物的存在，反映著另一種事物的存在，一種現(xiàn)象可以揭示另一種現(xiàn)象。地面自然綜合體在遙感圖象上的影象本身就是綜合林內(nèi)各環(huán)境因子釣綜合反映。某一專題目標(biāo)，如土壤、植被的遙感影像特征，無疑受到其它因子，如她形、地質(zhì)等的影響，它們的相互關(guān)系是密切的。在遙感圖象分析、專題特征提取過程中，充分考慮這些因子的特點(diǎn)、相互關(guān)系是十分重要的。所謂地理相關(guān)分析法，就是研究某個區(qū)域地理環(huán)境內(nèi)各要素之間的相互關(guān)系、相互組合特征。而它應(yīng)用于遙感地學(xué)分析，便是通過對這些因子特點(diǎn)及相互關(guān)系的研究，從各個不同的角度來分折、來推導(dǎo)某個專題目標(biāo)的特征，也就是在遙感圖象上尋找與目標(biāo)相關(guān)性密切的間接解

13、譯標(biāo)志.從而推斷、認(rèn)識目標(biāo)本身。比如我們對某由要素進(jìn)行分類，往往這個要素在圖象上并非很明顯，而和它相關(guān)的其它要素可能在圖象上表現(xiàn)得更明顯點(diǎn)。那么，考慮到區(qū)域內(nèi)各要素相互組合特征，可以通過某些相關(guān)要素來推斷出所要研究的對象，或者在分類時充分考慮到這種關(guān)系，從而提高分類精度，避免錯誤。這就是遙感運(yùn)用地理相關(guān)分析法的涵義。 為了取得較好的遙感分析效果，在相關(guān)分析中，首先要考慮與專題自標(biāo)有關(guān)的主導(dǎo)因素。當(dāng)主導(dǎo)因素在遙感圖象上反映不明顯的情況下，可以進(jìn)一步尋找與目標(biāo)有關(guān)，且在圖象上反映較明顯的非主導(dǎo)因素。研究它們與目標(biāo)的相互組合特征，從而確定專題目標(biāo)的空間與屬性分布特征。不管怎樣，在進(jìn)行某一專題目標(biāo)的相

14、關(guān)分析中，無論是采用主導(dǎo)因素或非主導(dǎo)因素，都要求它們在遙感圖象上有相對更明顯的顯示，或通過圖像處理更易于提取出來。下面就主導(dǎo)因素分析方法與非主導(dǎo)因素相關(guān)分析方法（簡稱相關(guān)分析法）分別加以說明。(一)主導(dǎo)因素分析方法 一個地區(qū)自然環(huán)境的特點(diǎn)是由自然和人為綜合因素決定的。在多種因素中，又會有一、二個起主導(dǎo)和決定作用的因素。我們分析一個地區(qū)的遙感圖象，提取某個專題特征信息時，應(yīng)當(dāng)先找出它的主導(dǎo)因素。對于不同的目的，其主導(dǎo)因素是不同的，同一目的中，不同等級的分類系統(tǒng)主導(dǎo)因素也可能不一。下面是進(jìn)行主導(dǎo)因素法遙感分析的幾個例子。 1.土壤自動分類 一般認(rèn)為自動和可靠的土壤識別技術(shù)不能完全基于遙感多光譜分析

15、。這是因?yàn)橹参锔采w、大氣條件、傳感器的穩(wěn)定性以及太陽角度引起的數(shù)據(jù)噪聲都直接影響到多光譜資料識別土壤的精度。另外，農(nóng)田耕作活動的差別、地表地形起伏等也明顯地改變著表土的光譜輻射通量，造成光譜分析法識別土坡的混亂。再說，光譜分析法也不能把地表形態(tài)這個相當(dāng)重要的成土因子作為識別土壤的特征因子。航空象片目視判讀，雖能識別某個特定的土類的多種成土因子，但常規(guī)法只能定性而不能定量，顯然精度不夠。于是，人們探求如何在這些復(fù)雜眾多的因素中選擇關(guān)系密切的特征性因素作為遙感資料自動分類中的直接/向接指標(biāo)。土壤是巖右的風(fēng)化物在生物、氣侯、地形等因素綜合作用下形成和發(fā)展的。它是各種因索的綜合反映。那么，應(yīng)用傳統(tǒng)士鑲

16、分析與現(xiàn)代遙感及計算機(jī)處理技術(shù)相結(jié)合的綜合分析方法使可以識別出各種成土因子(如植被、地表溫度、濕度、水系和地形)以及土類的地面信息(如土地利用、質(zhì)地、光譜特征)，再加上環(huán)境信息（如地區(qū)的氣候、地質(zhì)歷史等)。并且可以通過它們之間的相關(guān)關(guān)系進(jìn)一步區(qū)分出土類中的細(xì)小差異，識別出士壤的類型。這里介紹的方法是把地形因子作為影響土壤的主導(dǎo)因素來考慮的。根據(jù)數(shù)字地形數(shù)據(jù)計算出的定量地形因素，往往是遙感自動識別土壤，建立遙感直接/間接標(biāo)志的前提，也是地學(xué)領(lǐng)域從定性描述向定量化發(fā)展的關(guān)健。因而美國農(nóng)業(yè)部提出了一個運(yùn)用遙感資料的數(shù)字化地形數(shù)據(jù)所計算得到的定量地形因素來自動識別土壤類型的系統(tǒng)方法。這種方法在于成功地

17、描述了地形的幾何特征。它包含有五個技術(shù)問題:. (1)選擇變量。建立一組能單獨(dú)地或組合地用于描繪地表形態(tài)幾何特征的數(shù)量因子。這些因子要能夠反映出它與土壤類型間的相關(guān)性。 （2）建立數(shù)字化地形數(shù)據(jù)(即數(shù)字地形模型DTM) 。數(shù)據(jù)的采集可以從攝影測量制圖儀(如B型測繪儀、立體測圖儀等)直接輸出，也可以用人工采樣的方法得到。 (3)建立數(shù)學(xué)分析模型。即建立從數(shù)字地形資料計算出這些地形因子所適合的計算技術(shù)。 (4)確定不同土類的數(shù)量地形因子。選擇樣區(qū)計算出不同土類諸地形因子的平均值。 （5）發(fā)展統(tǒng)計決策技術(shù)。建立基于土壤的數(shù)量地形因子和從遙感收集到的數(shù)據(jù)對土壤加以識別和分類的統(tǒng)計方法。第三節(jié)、分層分類

18、法一、 分層分類法的概念在自然界，地球表面的景物表現(xiàn)出復(fù)雜多變的特點(diǎn)。而且，由于許多環(huán)境因素的影響，如大氣傳輸方面，地面覆蓋條件的變化等，在遙感影象上景物的特征與組合是多變化的，其可分性與不可分性也是時刻在變化的。人們不可能利用一個統(tǒng)一的分類模式來進(jìn)行區(qū)域景物的識別與分類。要認(rèn)識這些變化的固有的內(nèi)在聯(lián)系，也就是成象的機(jī)理，牢靠的地學(xué)知識與有素的訓(xùn)練是必需的。處理這種景物高度復(fù)雜性的重要方法是了解某個特定區(qū)域范圍內(nèi)景物中各種類別的總體結(jié)構(gòu)。如圖用信息樹的形式，表示地球資源類別之間的分級結(jié)構(gòu)。顯然，通過這種總體結(jié)構(gòu)可以清楚地看到不同類別之間的相互關(guān)系。 這種信息樹應(yīng)符合以下要求： (1)表達(dá)的類別

19、在各層次中均無遺漏。 (2)各類別都必須具有信息價值，即必須與識別的地物有關(guān)聯(lián)、有意義，在分類中能起到作用。 (3)所列類別必須能通過遙感光譜數(shù)據(jù)處理方法得到區(qū)分。歸納起來，分層分類法的特點(diǎn)是:（1）用分級邏輯判別的方式使人的知識及判別思維能力與圖象處理實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)合，避免出現(xiàn)某些邏輯上錯誤的分類結(jié)果。例如，不至于將位于某一塊農(nóng)田中間的象元劃分為草地等類型。 （2）運(yùn)用分層分類法時，由于復(fù)雜景物經(jīng)一定原則作了層層篩選.，或者說層層分解，被簡單化了。因而在信息樹的各個中間結(jié)點(diǎn)上只存在較少的類別，并具有較好的可分性。這樣可以根據(jù)具體情況分別采取有針對性的分類方法，包括特征選擇和分類算法。針對較少的

20、類別，往往可以使用較小的特征集，并采用更合適的分類算法。例如，在不同結(jié)點(diǎn)，采用不同多波段組合數(shù)據(jù)來分類，或在某些結(jié)點(diǎn)甚至加入地形數(shù)據(jù)復(fù)合處理等。并可采用最大似然分類方法或其它方法。這樣，一方面可以提高信息提取能力和分類精度，同時還可以減少計算處理的時間。實(shí)踐證明，這一分層分類方法在遙感數(shù)據(jù)分析工作中具有很大的潛力。信息樹所能進(jìn)行的深入分類的等級程度，與選用的遙感信息類型，一包括空簡分辨能力、光譜分辨能力和時間分辨能力密切相關(guān)，也與遙感應(yīng)用分析人員的水平有關(guān)。第四節(jié)、系列制圖一、 系列制圖的概念現(xiàn)代遙感技術(shù)的飛速發(fā)展以及科學(xué)研究的不斷深人，為遙感系列制圖提供了可能和必要。遙感圖象包含豐富的信息，

21、客觀地反映地理景觀的結(jié)構(gòu)和特征，以及具有數(shù)量化、動態(tài)的特點(diǎn)。遙感系列制圖便是研究如何利用豐富的遙感信息，結(jié)合地學(xué)調(diào)查研究，進(jìn)行遙感地學(xué)綜合分析判讀和成圖處理，以一套圖文并茂，統(tǒng)一協(xié)調(diào)的專題地圖來反映自然綜合體的統(tǒng)一性和自然條件與自然資源的多樣性，反映圖象信息的特征和它們的內(nèi)在聯(lián)系，以供科學(xué)研究和生產(chǎn)建設(shè)有關(guān)部門認(rèn)識特定地區(qū)的自然條件、清查自然資源、編制發(fā)展規(guī)劃。這樣的一套遙感專題系列圖是由不同專業(yè)人員按照各自的應(yīng)用目的和要求，通過圖象解譯與綜合調(diào)查分別獲得的，并將獲得的專題信息按統(tǒng)一協(xié)調(diào)的分類和圖例系統(tǒng)，轉(zhuǎn)繪和表示在統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)底圖上，這樣可在每一種專題圖上既反映專題內(nèi)容又兼顧到與之有關(guān)的內(nèi)

22、容.，避免出現(xiàn)矛盾。因而，它具有專業(yè)性、系統(tǒng)性、綜合性，可以相互對比與引證，達(dá)到統(tǒng)一協(xié)調(diào)的目的。遙感系列制圖有三個基本條件：1.以同一遙感信息源作為制圖的基礎(chǔ) 如騰沖航空遙感系列圖、山西省太原幅農(nóng)業(yè)自然條件與自然資源系列圖，均是以同一彩紅外航空象片或同一陸地衛(wèi)星影象作為基礎(chǔ)。這樣，由于利用同一地區(qū)和時間，同一基礎(chǔ)資料和觀察方法，在科學(xué)體系上易于統(tǒng)一。盡管各學(xué)科觀點(diǎn)有所不同、研究程度各異，但在相互借鑒下，分類指標(biāo)、分類系統(tǒng)、分類等級便于協(xié)調(diào).，這里應(yīng)該說明的是，在遙感系列制圖過程中，往往還需要運(yùn)用其它遙感和非遙感信息，作為基本信息源的一種補(bǔ)充。 2.統(tǒng)一的制圖規(guī)范和相對應(yīng)的分類原則 制圖規(guī)范，指

23、基礎(chǔ)底圖、表達(dá)方式、分幅、地圖整飾、圖例、制圖綜合、制圖精度等方面內(nèi)容均是統(tǒng)一的。分類原則指無論地貌圖、地質(zhì)構(gòu)造圖、土壤圖.，其各級分類系統(tǒng)、分類等級和類型都必須對應(yīng)。其中各專業(yè)間分類標(biāo)準(zhǔn)詳略的一致性，是各專業(yè)類型界線統(tǒng)一協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。在對整個地區(qū)的自然環(huán)境各要素發(fā)生和發(fā)展過程及相互關(guān)系的深刻了解的基礎(chǔ)上，找出它們共同的分類基礎(chǔ)，作為各個學(xué)科協(xié)調(diào)的依據(jù)。同時制定出適于該區(qū)的制圖分類原則、分類等級、表示方法。在統(tǒng)一的制圖規(guī)范下，對統(tǒng)一的地理基礎(chǔ)底圖，按照自然環(huán)境的區(qū)域分異原則及各級地理景觀的空間結(jié)構(gòu)與相互關(guān)系，劃分各專題類型的重要界線，以保持各級界線在輪廓上相互協(xié)調(diào)、彼此對應(yīng)。這樣在綜合的基礎(chǔ)上分

24、析，在專題分析的基礎(chǔ)上綜合，強(qiáng)化了對專題內(nèi)容理解的深度與廣度。系列制圖是從最基本地理單元(景觀單元)出發(fā)的。對應(yīng)于一個制圖單元，在圖上的每一塊圖斑，是按這個比例尺不必再分的最小空間實(shí)體地理綜合體。這樣，對某個制圖區(qū)域或部門，既然制圖規(guī)范、基礎(chǔ)底圖是統(tǒng)一的，又按統(tǒng)一的地理單元制圖，盡管地理環(huán)境各要素有它特定的空間組合和分異形式，但是它們各類型的重要界線在輪廓上應(yīng)該是相互對應(yīng)的。3.按一定的邏揮項(xiàng)序依次派生出各種專題地圖 根據(jù)各環(huán)境要素間相互聯(lián)系，相互制約的特點(diǎn)，有些專題內(nèi)容是必須在另一些內(nèi)容的基礎(chǔ)上推斷與派生出來。這種派生的邏輯順序必須符合于這一區(qū)域自然綜合體內(nèi)在的規(guī)律性。如在反映基本自然條件的

25、系列圖中，地勢圖往往是必不可少的主干圖。這是因?yàn)榈貏菔亲匀痪C合體各要素中最重要的要素之一。它的高低起伏與走向，在一定程度上決定著熱量與水分的再分配，影響水系的發(fā)育與形態(tài)，制約著植被和土壤的形成。編制土地資源評價圖，必須先有土地利用現(xiàn)狀圖和土地類型圖。一般從地質(zhì)圖、地貌圖派生出植被圖、士壤圖等。這樣既保持各專題制圖的差別和可對比性，又能揭示出各組成要素的統(tǒng)一協(xié)調(diào)、一致性?？梢怨?jié)約許多彼此旁證博引的重復(fù)工作，克服學(xué)科間的局限性，便于統(tǒng)一認(rèn)識區(qū)域的整體，使各部分有機(jī)聯(lián)系起來，有利于發(fā)現(xiàn)、揭示相互間的依存和矛盾，提高判讀分析的深度。 “綜合制圖”雖然也是全面地考慮各要素和現(xiàn)象間的相互制約與相互聯(lián)系，把

26、各種資料(包括遙感與非遙感的)匯編在一起，以地圖或地圖集形式表達(dá)出來。但是，綜合制圖與系列制圖的最大區(qū)別在于，它不要求制圖規(guī)范統(tǒng)一，分類原則也可不對應(yīng)，所劃分的地理單元帶有較多制圖者的主觀色彩。因而住往產(chǎn)生不能殊途同歸的現(xiàn)象，各專題界線間出現(xiàn)矛盾，需要進(jìn)行大量的協(xié)調(diào)工作。第五節(jié)、交叉分析法遙感地學(xué)分析有許多不同的方法。在解決具體問題時，這些方法往往不是以單一形式出現(xiàn)，也不是兩種方法的簡單結(jié)合，而是幾種方法多次反復(fù)、交叉進(jìn)行。這便是交叉分析方法，或稱混合分析。第六節(jié)、信息復(fù)合 信息復(fù)合指同一區(qū)域內(nèi)遙感信息之間或遙感與非遙感信息之間的匹配復(fù)合。它包括空間配準(zhǔn)和內(nèi)容復(fù)合兩個方面，從而在統(tǒng)一地理坐標(biāo)系

27、統(tǒng)下，構(gòu)成一組新的空間信息、一種新的合成圖像。信息復(fù)合的目的是突出有用的專題信息，消除或抑制無關(guān)的信息，以改善目標(biāo)識別的圖象環(huán)境。多種遙感信息各具有一定的空間分辨率、波譜分辨率與時間分辨率，各有其主要的應(yīng)用對象和特色，同時又有其在實(shí)際應(yīng)用中的局限性。如果將各種遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)合與綜合分析，便可彌補(bǔ)單一信息的不足，以達(dá)到多種信息源的相互補(bǔ)充、相互印證。這樣不僅擴(kuò)大了各信息的應(yīng)用范圍，而且大大提高了分析精度。信息復(fù)合的信息源可以是遙感的，也可以是用地學(xué)其它手段獲得的非遙感信息。它們的復(fù)合并非幾種信息的簡單疊加，而往往可以得到原來幾種復(fù)合信息所不能提供的新信息。正因?yàn)槿绱?，信息?fù)合十分有助于地學(xué)分析提

28、取特定的信息，有助于更可靠地闡述自然環(huán)境各要素的相互關(guān)系、賦存與演變料律，滿足地學(xué)分析及各種專題研究的需要。因此，信息復(fù)合方法具有廣泛的實(shí)用意義。它是遙感分析中很重要的一種手段，也是目前遙感應(yīng)用分析的前沿。信息復(fù)合的技術(shù)關(guān)鍵在于充分認(rèn)識研究對象的地學(xué)規(guī)律，充分了解每種復(fù)臺據(jù)的特點(diǎn)和適用性;充分考慮到不同遙感數(shù)據(jù)之間波譜信息的相關(guān)性引起的有用信息的增加以及嗓聲誤差的增加，因此對多種遙感數(shù)據(jù)作出合理的選擇幾何配準(zhǔn)，即解決遙感圖象的幾何畸變，解決以幾何糾正為基礎(chǔ)的空間匹配向題。只有對地學(xué)規(guī)律、影象特征、成象機(jī)理這三者有深刻的認(rèn)識，并把它們有機(jī)地結(jié)合起來，信息復(fù)合才能達(dá)到更好地效果。二、遙感圖象的空間

29、配準(zhǔn) 信息復(fù)合的必要條件是實(shí)現(xiàn)同一區(qū)域、不同遙感信息地理坐標(biāo)的統(tǒng)一，也就是空間配準(zhǔn)。它包括兒何糾正、投影變換與比例尺的一致。這里的關(guān)鍵問題在于解決各種遙感圖象的幾何畸變。這就是說，信息復(fù)合必須解決以幾何糾正為基礎(chǔ)的空間匹配問題。（一） 遙感信息的幾何糾正1.幾何畸變遙感信息來自于自然界。地球表面的任何地物，它本身有著一定的空間分布特征（位置、形狀、大小、相互關(guān)系）。但是經(jīng)過遙感手段后，這些信息的空間分布被部分扭曲了。攝影像片是地面的中心投影，中心點(diǎn)幾何畸變小，越往邊緣畸變越大，掃描儀得全景照片，掃描角相同，采樣點(diǎn)時間相等，每條掃描線可看作掃描弧投影展平的結(jié)果，因而掃描線寬度則不等，中間壓縮、兩

30、邊拉伸;側(cè)視雷達(dá)則反面舍去幾何精度最高的中心部分，而取用誤差較大的邊緣部分。可見，遙感所獲取的數(shù)據(jù)，其空間位置均不同程度地被歪曲，已經(jīng)變形。這便是通常所說的幾何畸變。2.幾何糾正 所謂幾何糾正，就是對遙感圖象上目標(biāo)的空間分布進(jìn)行地面實(shí)況的校正。 在沒有地面資料情況下，最好是按照制圖方法將圖象都轉(zhuǎn)換到一個統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)上。這里首先需要根據(jù)衛(wèi)星的軌道公式將衛(wèi)星的地理坐標(biāo)及航向作為時間函數(shù)加以計算，并需要用一系列衛(wèi)星參數(shù)進(jìn)行圖幅定位以及對多種畸變進(jìn)行校正。以MSS粗加工處理的產(chǎn)品為例，它對輻射誤差以及對地球自轉(zhuǎn)、曲率，衛(wèi)星高度、速度、姿態(tài)變化，傳感器內(nèi)部性能一掃描鏡速度變化、全景畸變等系統(tǒng)幾何誤差進(jìn)

31、行校正。如由測得的衛(wèi)星滾動和俯仰角確定每條掃描線中心點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)偏航角和衛(wèi)星航向確定掃描線方向，根據(jù)衛(wèi)星高度、視角和取樣速度確定比例尺系數(shù)等。但是，粗加工處理后的MSS產(chǎn)品殘存誤差仍不?。∕SS膠片殘存誤差為734米)。這是因?yàn)檫b感圖象所提供的衛(wèi)星參數(shù)(姿態(tài)參數(shù)和軌道位置等)，并不能以足夠的精度來確定每個象元的地理位置。也就是說，它的定位精度不夠。因此，為了將所獲的數(shù)據(jù)投影到理想的空間平面上產(chǎn)生精確的換算模型，需要借助于一組地面控制點(diǎn)來進(jìn)行幾何織正。（1） 地面控制點(diǎn)的選取1. 地面控制點(diǎn)應(yīng)當(dāng)均勻地分布在圖像內(nèi)，2.它應(yīng)當(dāng)在圖像上有明顯的、精確定位的識別標(biāo)志，如公路、鐵路交叉點(diǎn)，河流叉口，農(nóng)

32、田界線等，以保證空間配準(zhǔn)的精度；3.要有一定的數(shù)量保證。校正后圖像的最終精度，直接取決于這些控制點(diǎn)的精度、分布和數(shù)量。而控制點(diǎn)的精度又與圖像的質(zhì)量以及地面控制點(diǎn)位置的清晰度密切相關(guān)。選點(diǎn)一般分三步：地圖選點(diǎn)，即根據(jù)地圖或其他資料選取一組控制點(diǎn)（注意到分布均勻、標(biāo)志明顯和一定數(shù)量保證）在未糾正的放大圖像上依次確定這些控制點(diǎn)的位置進(jìn)一步篩選，刪去不能識別的那些點(diǎn)，以保證糾正精度。（2） 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換地面控制點(diǎn)確定以后，便是坐標(biāo)轉(zhuǎn)換了。這里需要確定最佳的數(shù)學(xué)變換方式，建立起控制點(diǎn)的地圖空間(統(tǒng)一的橫軸麥卡托投影坐標(biāo)或統(tǒng)一的高斯克呂格投影坐標(biāo))和它的圖象空間(多光譜圖象坐標(biāo))之間的坐標(biāo)換算函數(shù)式，從而把各控制點(diǎn)從