第1章 遥感信息的地学评价与影像理解-1

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1、第一章遥感信息的地学评价与影像理解遥感地学分析授课人：张喜旺TheCollegeofEnvironmentandPlanningofHenanUniversity河南大学环境与规划学院E-mail：zxiwang@163.com主要内容1地理空间与影像空间2遥感影像的分辨率3遥感影像中的独立地学变量4遥感影像特征的统计分析5遥感影像的复杂度分析6遥感影像的理解2引言地学：地学是对以我们所生活的地球为研究对象的学科的统称，通常有地理学、地质学、海洋学、大气物理、古生物学等学科。地理学是研究地球表面自然现象和人文现象以及它们之间

2、的相互关系和区域分异的学科。简单说就是研究人与地理环境关系的学科。地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史的知识体系。海洋学是研究海洋中各种现象及其规律和各组成部分之间相互联系与作用的科学。大气物理学是研究大气的物理现象、物理过程及其演变规律的大气科学的分支学科。……3引言遥感：通常遥感是指空对地的遥感，即从远离地面的不同工作平台上（如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等）通过传感器，对地球表面的电磁波（辐射）信息进行探测，并经信息的传输、处理和判读分析，对地球的资源

3、与环境进行探测和监测的综合性技术。4引言地磁热辐射与入射电磁波（可见光、红外、毫米波、微波）与遥感对象和环境的相互作用为我们提供了被动和主动遥感的丰富信息。当今人们面临的问题：对知识的渴望大量数据闲置5引言充分利用海量地理空间信息的关键：如何解释其内涵，即将原始的数据转变为人们可以理解的信息。6引言遥感的局限型：遥感传感器所获取的是地表各要素的综合光谱，主要反映的是地物的群体特性而不是地物的个体特性，细碎的地物及地物的细节通常得不到反映。7引言8引言地学分析是以地学规律为基础对信息进行的分析处理过程。由于遥感的局限性及遥感信

4、息之间的复杂相关性，决定了遥感信息单纯数字、物理处理结果的不确定性或多解性，因此地学分析方法与遥感图像处理方法有机地结合起来，一方面可扩大地学研究本身的视域，提高对区域的认识水平；另一方面可改善遥感分析、处理、识别目标的精度。地学分析方法主要有地理相关分析法、主导因素法、环境本底法、交叉分析法、信息复合等。9引言遥感的目的：建立模型，从简单到复杂地分析图像，从少到多地利用图像，从遥感数据中获取需要的遥感信息。人们通过对遥感信息的处理、分析、复原和反演来揭示地表各种现象和过程的规律。10引言遥感信息处理与分析是以建立遥感信息模

5、型为基础，对地球表层资源与环境进行探测、分析，并揭示其要素的空间分布特征与时空变化规律。遥感地学分析是建立在地学规律基础上的遥感信息处理和分析模型，其结合物理手段、数学方法和地学分析等综合型应用技术和理论，通过对遥感信息的处理和分析，获得能反映地球区域分异规律和地学发展过程的有效信息的理论方法。111.1地理空间与影像空间1.1.1地理空间-基本概念牛顿认为空间是一个内在虚无的客观实体。爱因斯坦证明物质的存在确实包含着空间。1980年法国地理学界认为：空间-自然，指自然的生态资源的空间物质部分；空间-基点，指空间作为地表物质

6、存在的基地而言，它是城市工业用地、居住用地、地价理论的研究对象；空间-区位，指位置上的意义，地理科学中的区位论、中心地理论与之有密切关系；空间-形态，指人类的社会关系在地表留下的印记，是社会地理、文化地理的研究对象。121.1地理空间与影像空间1.1.1地理空间-基本概念从遥感的角度看，地理空间则是指不同来源的事物及事态间的相互连接构成的整体。与地理空间及遥感影像分析相关的一个重要的概念是区域，指用特定指标划分出来的，在空间上表现为一连续的地段，其中心具有一定程度的共性，属性特征表现为类型。131.1地理空间与影像空间1.1

7、.1地理空间-基本特征空间域中的多尺度特征；属性域中的综合特征；时域中的变化序列（空间和属性）。*有无*几何特征改变*内部结构改变141.1地理空间与影像空间1.1.2影像空间-基本概念不同区域、不同时相、不同传感器特征的遥感影像所表达的地理空间称为影像空间。遥感信息的多源性使不同来源的遥感信息具有不同的物理属性，即不同的空间分辨率、波普分辨率、时间分辨率。遥感信息的多源性同时也反映了遥感影像中地物对象也蕴涵着三个地学属性，即空间分布、波普反射和辐射特征、时相变化，这也是一切地物在遥感影像上得到反映的基本形式。151.1地理

8、空间与影像空间1.1.2影像空间-地学应用针对不同的地学分析目的，需要了解由于不同平台和不同时间所获取的遥感信息的特点以及他们应用的可能性和局限性。（汶川地震为例）不同成像机理；多光谱；多空间分辨率；多时相；……161.1地理空间与影像空间1.1.2影像空间-综合特征遥感信息在物理及地学属