遙感-從遠(yuǎn)距離,利用可見(jiàn)光、紅外、微波等遙感器(Remote sensor),通過(guò)攝影、掃描等各種方式,接收來(lái)自地球表層各類地物的電磁波信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行加工處理,從而識(shí)別物質(zhì)的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的綜合技術(shù)。
(1)按遙感平臺(tái)的高度分類 航天遙感:以衛(wèi)星、載人飛船、航天飛機(jī)和太空站、 行星探測(cè)器為平臺(tái)。航空遙感:以飛機(jī)、飛艇、氣球?yàn)槠脚_(tái)。 地面遙感:以近地面或高塔、車、船為平臺(tái)。
(2)按所利用的電磁波的光譜段分類 可見(jiàn)光(0.4-0.7微米)近紅外遙感(0.7-0.9微米) 短波紅外遙感:2.5um左右 熱紅外遙感:8-14微米、 微波遙感:1-1000毫米
(3)按信號(hào)的來(lái)源 主動(dòng)遙感:主動(dòng)微波遙感, 被動(dòng)遙感:可見(jiàn)光、紅外、被動(dòng)微波遙感。
遙感技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)就是不同地物具有不同的吸收、反射和發(fā)射電磁輻射能力。
遙感數(shù)字圖像按獲取的過(guò)程來(lái)分:
(1)遙感圖像的數(shù)字化 通過(guò)攝影、掃描和雷達(dá)等傳感器獲取的信息,記錄在膠片上得到的圖像,都屬于遙感模擬圖像。要想計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別,必須要對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字化。 圖像數(shù)字化包括采樣和量化兩個(gè)過(guò)程。采樣:將空間上連續(xù)的圖像變換成離散點(diǎn)的操作稱為采樣。采樣點(diǎn)的大小關(guān)系到空間分辨率和圖像文件的大小。量化:用有限個(gè)整數(shù)來(lái)表達(dá)圖像灰度值,如用0-255來(lái)表示圖像。
(2)直接獲得數(shù)字圖像 遙感數(shù)字圖像獲取的傳感器:實(shí)用型模塊化成像光譜儀(Operational Modular Imaging Spectrometer OMIS)是一種帶有穩(wěn)定平臺(tái)的新型機(jī)載遙感器。具有128波段,覆蓋了從可見(jiàn)光到熱紅外的光譜范圍,其應(yīng)用范圍有地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和海洋等領(lǐng)域。 遙感數(shù)字圖像處理的概念:利用計(jì)算機(jī)對(duì)遙感數(shù)字圖像進(jìn)行一系列操作,從而獲得某種預(yù)期結(jié)果的技術(shù),稱為遙感數(shù)字圖像處理。其概念有別于圖像處理。 圖像分析是對(duì)圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和量測(cè)。圖像解譯是進(jìn)一步研究圖像中各目標(biāo)物的性質(zhì)、特征和它們之間的相互關(guān)系,得到對(duì)圖像內(nèi)容的理解,并對(duì)原來(lái)客觀目標(biāo)、場(chǎng)景的解釋,從而為生產(chǎn)、科研提供真實(shí)的、全面的信息。 遙感數(shù)字圖像處理主要包括:圖像轉(zhuǎn)換、圖像校正、圖像增強(qiáng)、多源信息復(fù)合、解譯處理。 圖像轉(zhuǎn)換:一種含義是圖像的數(shù)模(模數(shù))轉(zhuǎn)換。另一種含義是為使圖像處理問(wèn)題簡(jiǎn)化或有利于圖像特征提取等目的而實(shí)施的圖像變換工作,如二維傅立葉變換、穗帽變換和小波變換。 圖像校正:包括輻射校正和幾何校正。 輻射校正主要是消除大氣輻射,儀器輻射誤差(條帶和噪聲)導(dǎo)致的總輻射誤差。 幾何校正-當(dāng)遙感數(shù)字圖像在幾何位置上發(fā)生了變化,產(chǎn)生了諸如行列不均勻、像元大小與地面大小對(duì)應(yīng)不準(zhǔn)確、地物形狀不規(guī)則變化時(shí),即說(shuō)明遙感數(shù)字圖像發(fā)生了幾何畸變。校正幾何畸變的工作稱之為幾何校正(幾何糾正)。分為初糾正和精糾正。 圖像增強(qiáng):是指采用一系列技術(shù)改善圖像的視覺(jué)效果,提高圖像的清晰度、對(duì)比度,突出所需信息的工作稱為圖像增強(qiáng)。圖像增強(qiáng)處理的方法包括對(duì)比度增強(qiáng)、空間濾波、彩色變換等。 多源信息復(fù)合:是指將多種遙感平臺(tái)、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù)之間以及遙感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)之間的信息組合匹配的技術(shù)。復(fù)合后的遙感圖像有利于綜合分析,提高遙感數(shù)據(jù)的可應(yīng)用性。 計(jì)算機(jī)解譯處理:綜合運(yùn)用地學(xué)分析、遙感數(shù)字圖像處理、地理信息系統(tǒng)、模式識(shí)別與人工智能技術(shù),利用計(jì)算機(jī)這一工具來(lái)解釋數(shù)字圖像。 遙感數(shù)字圖像處理的應(yīng)用利用遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)獲得滿足一定精度要求的各種圖件。(地形圖、專題圖);快速準(zhǔn)確地提取所需要的信息;為圖像的計(jì)算機(jī)解釋奠定基礎(chǔ)。 遙感圖像增強(qiáng)的目的:有些遙感圖像的目視效果較差,例如對(duì)比度不夠、圖像模糊、邊緣和 線狀地物不夠突出。為了解決這些問(wèn)題,需要提高圖像質(zhì)量、突出所需要的信息、提高目視效果。 圖像增強(qiáng)主要內(nèi)容包括:空間域增強(qiáng);頻率域增強(qiáng);彩色增強(qiáng);多圖像代數(shù)運(yùn)算;多光譜圖像增強(qiáng) 空間域是指圖像平面所在的二維平面, 空間域增強(qiáng)是指在圖像平面上直接針對(duì)每個(gè)像元點(diǎn)進(jìn)行處理,處理后像元的位置不變??臻g域圖像的增強(qiáng)包括點(diǎn)運(yùn)算(線性變換、非線性變換、直方圖均衡化、直方圖規(guī)定化)和領(lǐng)域運(yùn)算(圖像的平滑、銳化)。 直方圖:灰度直方圖是灰度級(jí)的函數(shù),描述的是圖象中具有該灰度級(jí)像元的個(gè)數(shù) 直方圖均衡化目的:原始圖像上概率小的灰度級(jí)被合并,實(shí)現(xiàn)壓縮;頻率高的灰度級(jí)被拉伸,因此可以使亮度集中于中部的圖像得到改善。特征:該灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率近似相等。