遥感导论.docx
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遥感导论
遥感:
应用探测仪器,不与探测目标相接触,从远处把目标的电磁波特性记录下来,通过分析,揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。
遥感探测系统包括哪几个部分?
被侧目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理和信息的应用.
作为对地观测系统,遥感与常规手段相比有什么特点?
答:
①大面积同步观测:
传统地面调查实施困难,工作量大,遥感观测可以不受地面阻隔等限制。
②时效性:
可以短时间内对同一地区进行重复探测,发现地球上许多事物的动态变化,传统调查,需要大量人力物力,用几年甚至几十年时间才能获得地球上大范围地区动态变化的数据。
因此,遥感大大提高了观测的时效性。
这对天气预报、火灾、水灾等的灾情监测,以及军事行动等都非常重要。
(比较多,大家理解性的删除自己不需要的)③数据的综合性和可比性遥感获得地地物电磁波特性数据综合反映了地球上许多自然、人文信息。
由于遥感的探测波段、成像方式、成像时间、数据记录、等均可按照要求设计,使获得的数据具有同一性或相似性。
同时考虑道新的传感器和信息记录都可以向下兼容,所以数据具有可比性。
与传统地面调查和考察相比较,遥感数据可以较大程度地排除人为干扰。
④经济性遥感的费用投入与所获得的效益,与传统的方法相比,可以大大的节省人力、物力、财力和时间、具有很高的经济效益和社会效益。
⑤局限性遥感技术所利用的电磁波有限,有待进一步开发,需要更高分辨率以及遥感以外的其他手段相配合,特别是地面调查和验证。
波可分为横波和纵波,按照传播需要媒介与否可以分为机械波(需要媒介)和电磁波(有无媒质均可),电磁波是横波。
按电磁波波长的长短,依次排列制成的图表叫电磁波谱。
依次为γ射线—X射线—紫外线—可见光—红外线—微波—无线电波
目前遥感技术中通常采用的电磁波位于可见光、红外和微波波谱区间。
由于它们的波长或频率不同,不同电磁波又表现出各自的特性和特点。
可见光、红外和微波遥感,就是利用不同电磁波的特性。
电磁波与地物相互作用特点与过程,是遥感成像机理探讨的主要内容。
近红外:
0.76~3.0µm,与可见光相似。
中红外:
3.0~6.0µm,地面常温下的辐射波长,有热感,又叫热红外。
远红外:
6.0~15.0µm,地面常温下的辐射波长,有热感,又叫热红外。
超远红外:
15.0~1000µm,多被大气吸收,遥感探测器一般无法探测。
电磁辐射源分为两类:
人工辐射源和天然辐射源。
人工辐射源:
激光和微波天然辐射源:
太阳辐射和地球辐射1.太阳的电磁辐射:
可见光和近红外遥感的辐射源2.地球的电磁辐射:
热红外遥感的辐射源
太阳辐射:
太阳辐射相当于5800K的黑体辐射;到达地面的太阳辐射主要集中在0.3~3.0µm波段,包括近紫外、可见光、近红外;太阳辐射的能量主要集中在可见光,其中0.38~0.76µm的可见光能量占太阳辐射总能量的46%,最大辐射强度对应的波长在0.47µm左右;经过大气层的太阳辐射有很大的衰减;
各波段的衰减是不均衡的。
地球辐射能量集中在6μm以上的电磁波段(热红外波段),最大辐射强度对应的波长在9.66µm左右
辐射能量Q
定义:
从目标物体中辐射或反射的电磁波的能量单位:
焦耳(J)
辐射通量(辐射功率)Φ
定义:
单位时间内通过某一面积的辐射能量
Φ=dQ/dt
单位:
瓦(W),即焦/秒(J•s-1)
辐射通量密度E
定义:
单位时间内通过单位面积的辐射能量
E=dΦ/dS
单位:
瓦/m2,S为面积,按照不同的辐射形式,可分为
入射辐射通量密度,即辐照度,符号是I
发射辐射通量密度,即发射度,符号是M
反射辐射通量密度,即反射度,符号是ω反
透射辐射通量密度,即透射度,符号是ω透
吸收辐射通量密度,即吸收度,符号是ω吸
辐射强度I
定义:
点辐射源在单位立体角、单位时间内,向某一方向发出的辐射能量;即点辐射源在单位立体角发出的辐射通量
I=dΦ/dω
单位:
瓦/球面度(W/sr),ω为立体角
辐射亮度(幅亮度)L
定义:
即面辐射源在单位投影面积上、
单位立体角内的辐射通量。
L=Φ/(ωAconθ)
单位:
W/(sr•m2)
θ为辐射方向与法线间的夹角
单位波长间隔内的辐射通量,称为光谱辐射通量。
光谱反射率物体对光谱中某个波段的电磁波的反射辐射通量与入射辐射通量之比。
Φ(λ)=dΦ/dλ单位:
瓦/微米(W•μm-1)
黑体:
如果一个物体在任何温度下对任何波长的电磁辐射全部吸收(即吸收系数恒等于1),则这个物体称为绝对黑体(简称黑体)。
黑体是一种理想的吸收体,自然界没有真正的黑体。
普朗克公式:
①Wλ随λ连续变化(T一定),只有一个最大值。
②Wλ随T的增高而变大(λ一定,不同温度的曲线不相交,斯蒂芬-玻尔滋曼定律:
W=σT4③随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长移向短波方向,维恩位移定律:
斯蒂芬-玻尔兹曼定律:
对普朗克定律在全波段内积分,得到斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
辐射通量密度随温度增加而迅速增加,与温度的4次方成正比。
σ:
斯蒂芬-玻尔兹曼常数,σ=(5.6697±0.00297)×10-12Wcm-2K-4是红外装置测试温度的理论依据
维恩位移定律:
辐射通量密度的峰值随着温度的升高而降低,高温物体发射较短的电磁波,低温物体发射较长的电磁波。
b:
常数,2897.8±0.4μm·K。
实际运用意义:
针对要探测的目标,选择最佳的遥感波段和传感器。
黑体辐射特性
(1)黑体辐射出射度随波长连续变化,每条曲线只有一个最大值。
(2)温度愈高,黑体的辐射出射度也愈大,不同温度的曲线是不相交的。
绝对黑体的总辐射出射度与黑体温度的4次方成正比。
(斯蒂芬—玻尔兹曼定律)(3)黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体绝对温度成反比。
(维恩位移定律)。
随着温度的升高,辐射最大值所对应的波长移向短波方向。
地物的发射率(比辐射率):
同温度下:
ε=W/W黑即:
地物的发射率等于普通物体的辐射通量密度与同一温度下黑体辐射通量密度的比值。
据地物发射率和波长的关系对地物进行分类绝对黑体:
ε=1灰体:
0<ε=b<1选择性辐射体:
ε=f(λ)白体:
ε=0
地物的光谱发射率并不直接决定地物在遥感影像上颜色的深浅,而是由地物辐射出来的能量的大小来决定地物在遥感图像上颜色的深浅,因此必须把光谱发射率过渡到能量,才能够根据不同地物在遥感影像上成像颜色的深浅,区别不同地物。
基尔霍夫定律:
在任一给定温度下,地物的辐射通量密度和吸收率之比,对任何地物都是一个常数,并且等于该温度下黑体辐射通量密度。
T一定,W/α=W黑ε=W/W黑∴α=ε意义:
发射率等于吸收率。
好的吸收体也是好的发射体,如果不吸收某些波长的电磁波,也不发射该波长的电磁波。
大气层次:
大气厚度约为1000km,分为四层。
对流层:
7~12km,温度随高度而降低,空气明显垂直对流,天气变化频繁,航空遥感主要在该层内。
上界随纬度和季节而变化。
平流层:
12~80km,没有对流和天气现象。
底部为同温层(航空遥感活动层),同温层以上为暖层,温度由于臭氧层对紫外线的强吸收而逐渐升高。
电离层:
80~1000km,大气中的O2、N2受紫外线照射而电离,对遥感波段是透明的,是陆地卫星活动空间。
大气外层:
1000km以上,空气极稀薄,对卫星基本上没有影响。
大气吸收作用:
大气中的各种成分对太阳辐射有选择性吸收
大气散射:
电磁波与大气中得物质相互作用后,电磁波偏离原来的传播方向并向各个方向散开,主要发生在可见光区,只改变传播方向,不能转变为内能,大气的散射是太阳辐射衰减的主要原因。
大气散射降低了传感器接收数据的质量,造成图像模糊不清
大气散射类型:
瑞利散射:
气体分子的尺度远小于入射光的波长时发生的散射,属小颗粒散射。
散射光强度与波长4次方成反比,由此可以解释天空为什么呈蓝色。
主要由气体分子引起,也成为分子散射。
米氏散射:
大气中的气溶胶颗粒,云雾粒子,雨滴等的直径与入射光的波长相当时发生的散射。
电磁波可以穿透介质表面而深入到散射颗粒的内部。
主要由大气中的微粒引起。
米氏散射在光线向前方向比向后方向更强,方向性比较明显。
粗粒散射(无选择散射):
大气中的粒子直径比入射光的波长大得多时发生的散射,散射强度与波长无关,在符合无选择散射的条件的波段中,任何波长的散射强度相同。
可以解释为什么天空中的云雾呈现白色。
大气散射特点:
群体散射强度是个体散射强度的线性和,大气中的云层、小雨滴等,由于直径较长,对不同波长产生不同散射作用。
对于可见光而言只有无选择性散射发生,云层越厚无选择散射越强。
对于微波而言,粒子的直径比微波波长小很多,则属于瑞利散射的类型,散射强度与波长四次方成反比,波长越长,散射强度越小。
在这一条件下,微波探测便可以发挥优越性,将有最小散射、最大透射,而具有“穿云透雾”的能力。
大气折射:
电磁波传过大气层时出现传播方向的改变,大气密度越大,折射率越大。
离地面高度越大,空气越稀薄,折射率也越小。
大气反射:
电磁波在传播过程中,通过两种介质的交界面时会出现反射现象,反射现象主要出现在云顶,取决于云量和云雾
大气透射:
指电磁辐射与介质作用后,产生的次级辐射和部分原入射辐射穿过该介质,到达另一种介质的现象或过程,一般用透射率τ来表示透射能力.就辐射强度而言,太阳辐射经过大气传输时,反射,吸收和散射共同衰减了辐射强度,剩余部分即为透过的部分τ=透射能量/入射能量。
由于大气层的反射、散射和吸收作用,使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同,因而各波段的透射率也各不相同。
对于遥感而言,应该选择透射率高的波段。
大气窗口:
通常把电磁波通过大气层时较少被反射,吸收和散射的,透射率较高的波段称为大气窗口
地球辐射:
:
地球表面和大气电磁辐射的总称,是被动遥感中传递地物信息的载体。
地球辐射的分段特性:
0.3~2.5um波段(主要在可见光和近红外波段),地表以反射太阳辐射为主,地球自身的辐射可以忽略。
即在该波段范围内,对地观测遥感主要以太阳的短波辐射对地表进行探测和成像。
2.5~6.0um波段(主要在中红外波段),地表反射太阳辐射和地球自身的热辐射均为被动遥感的辐射源。
6.0um以上的热红外波段,以地球自身的热辐射为主,地表反射太阳辐射可以忽略。
(热红外成像)
热辐射(温度辐射):
电磁辐射能的强弱及其波长的分布,决定于物体的性质与温度。
温度一定时,物体的热辐射遵循基尔霍夫定律。
根据黑体辐射规律及基尔霍夫定律知:
M=εM0式中,ε为物体的比辐射率或发射率;M0为黑体辐射出射度;M为实际物体辐射出射度。
发射光谱曲线:
地物的发射率随波长变化的曲线
地物的发射率与地表的粗糙度、颜色和温度有关。
表面粗糙、颜色暗,发射率高,反之发射率低。
地物的辐射能量与温度的四次方成正比,比热、热惯性大的地物,发射率大。
如水体夜晚发射率大,白天就小。
地物波谱:
地物的电磁波响应特性随电磁波长改变而变化的规律,称为地表物体波谱,简称地物波谱。
不同类型的地物,其电磁波响应的特性不同,因此地物波谱特征是遥感识别地物的基础。
不同电磁波段中地物波谱特性:
可见光和近红外波段:
主要表现地物反射作用和地物的吸收作用。
(树叶苍翠欲滴、水下温度)热红外波段:
主要表现地物热辐射作用。
地物的反射波谱:
遥感识别地物的基础.地物的发射波谱:
热红外遥感的基础
到达地面的太阳辐射能量=反射能量+吸收能量+透射能量
Pλ(总能量)=Pρ(被反射的能量)+Pα(被吸收的能量)+Pτ(被透射的能量)ρ+α+τ=1
ρ,α和τ分别代表反射率,吸收率和透射率。
对于绝大多数不透明的物体,τ=0,这时,ρ+α=1
地物的反射:
太阳光通过大气层照射到地球表面,地物会发生反射作用,反射后的短波辐射一部分为遥感器所接收。
在反射、吸收、透射物理性质中,使用最普遍最常用的是反射。
反射率也与地物的表面颜色、粗糙度和温度等有关。
分为镜面,漫,实际物体反射三种,镜面反射会造成太阳光直接进入遥感器,在成像时间选择上,应避免中午成像,防止形成镜面反射。
否则水体会形成非常亮的耀斑,周围地物的反射信息有受到干扰和削弱。
地物反射波谱:
是研究地面物体反射率随波长的变化规律(大部分在可见光至近红外波段)。
ρ=f(λ)当入射电磁波波长一定时,反射能力强的地物,反射率大,在黑白遥感图像上呈现的色调就浅。
反射入射光能力弱的地物,反射率小,在黑白遥感图像上呈现的色调深。
植物的波谱特征:
在可见光波段,在0.45um附近(蓝色波段)有一个吸收谷;在0.55um附近(绿色波段)有一个反射峰;在0.67um附近(红色波段)有一个吸收谷。
在近红外波段,从0.76um处反射率迅速增大,形成一个爬升的“陡坡”,至1.1um附近有一个峰值,反射率最大可达50%,形成植被的独有特征。
在中红外波段,1.5~1.9um光谱区反射率较大;以1.45um,1.95um,2.70um为中心是水的吸收带,其附近区间受到绿色植物含水量的影响,反射率下降,形成低谷。
影响植被波谱特征的主要因素:
植物类型,植物生长季节,病虫害影响:
近红外波段的反射率会下降
土壤的波谱特征:
自然状态下土壤表面的反射曲线呈比较平滑的特征,没有明显的反射峰和吸收谷。
干燥条件下,土质越细,反射率越高,有机质含量越高和含水量越高,反射率越低
水体的波谱特征:
纯净水体的反射主要在可见光中的蓝绿光波段,在可见光其它波段的反射率很低。
近红外和中红外纯净的自然水体的反射率很低,几乎趋近于0。
水中含有泥沙,在可见光波段的反射率会增加,峰值出现在黄红区。
水中含有水生植物叶绿素时,近红外波段反射率明显抬高。
岩石矿物的光谱曲线:
影响岩石矿物波谱曲线的因素包括岩石风化程度、岩石含水状况、矿物颗粒大小、岩石表面光滑程度、岩石色泽,矿物成分,矿物含量,物质结构等。
研究地物反射光谱的意义:
①地物反射光谱是遥感识别地物性质的基础和依据②地物反射光谱是遥感选择工作波段的依据③异物同谱现象:
综合使用多种判读标志④同物异谱现象:
同类的地物具有相似的反射光谱曲线、同类甚至同一地物在不同的条件下(时间、健康、地点)反射光谱会有所不同、利用上述特征进一步了解地物的各种性质。
绝大部分地物的波谱值具有一定的变幅,它们的波谱特征不是一条曲线,而是具有一定宽度的曲带
微波遥感特性:
能全天候、全天时工作(…);
对某些地物具有特殊的波谱特征;
对冰、雪、森林、土壤等具有一定穿透能力(…);
对海洋遥感具有特殊意义(…);
分辨率较低,但特征明显(…)。
具有精确测距能力和测量土壤含水量能力
反射光谱特性的测量方法
(1)样品的实验室测量
(2)野外测量两种方法
亮度温度:
当物体辐射的功率等于某一黑体的辐射功率时,该黑体的绝对温度即地物的亮度温度亮度温度与地物表面的真实温之间的关系为:
TB=εTTB为亮度温度,ε为地物的发射率,ε(0,1)因此,地物的亮度温度总是小于其实际温度。
彩色要素:
色别、饱和度和明度称彩色的三要素。
(1)色别(Hue):
也叫色调,指彩色的类别,在视觉上表现为各种色调
(2)饱和度(Chroma):
指彩色的纯洁性(3)明度(Value):
颜色的明暗程度,决定于发光体的辐射强度和物体表面对光反射率的高低
三基色:
红绿蓝,其它色都可由它们匹配出来,三个基色中的任何一个不能由其余两个相加混合出来.
补色:
以适当比例混合后能产生白色或灰色的两种色互为补色,每一种颜色都有一个补色。
红、绿、蓝的补色分别为青、品红、黄
彩色合成原理
1相加混色(加色法原理)
两种或两种以上的基色光同时作用于人眼,可以产生另一种色觉,叫做色光的相加或相加混色
(1)原色光混合
两种原色光等量相加得另一原色光的补色光,三原色光等量相加得消色。
R+G=YG+B=C
R+B=MR+G+B=W
式中:
Y、M、C、W分别代表黄、品红、青色和消色,称为补色光。
,
(2)补色光混合
两个补色光混合得另一间色光的补色光—复色光。
Y+M=RY+C=G
C+M=BY+M+C=W
(3)互补色光混合
互补色光混合得白(消)色光
B+Y=WG+M=W
R+C=W
上式规律在等量混合情况下成立,如果不是等量混合,则会产生中间颜色
2、相减混色(减色法原理)
白色光线先后通过两块滤光片的过程就是颜色的减法过程(见图)。
(1)减色法的三原色在相加混色中,用红、绿、蓝三原色相加可以获得最多的混合色,在相减混色中最好也控制红、绿、蓝的补色—青、品红、黄色
(2)相减混色规律
Y+M≡W-B-G=R
Y+C≡W-B-R=G
C+M≡W-G-R=B
Y+M+C≡W-R-G-B=BL
Y+M+C≡W-R少-G少-B少=H
式中符号代表的颜色同前,】
“,H为灰色
假彩色遥感图像根据加色法彩色合成原理,选择遥感影像的某三个波段,分别赋予红、绿、篮三种原色合成彩色图像。
由于原色的选择与原来遥感波段所代表的真实颜色不同,因而生成的合成色不是地物真实的颜色,通常把这种方式合成的影像叫做假彩色遥感影像。
传感器是收集、探测、记录地物电磁波辐射信息的工具,是遥感技术的核心部分
传感器的分类:
按数据记录方式分为成像方式的传感器;非成像方式的传感器。
按传感器工作波段分为:
可见光传感器、红外传感器和微波传感器。
按工作方式可以分为主动式,被动式
成像方式的传感器:
摄影成像和扫描成像
传感器的组成:
收集器:
收集来自地物辐射的电磁波能量。
探测器:
将收集的辐射能转变成化学能或电能。
处理器:
将探测到的化学能或电能等信号进行处理,如显影、定影、信号放大、校正等。
输出器:
将获取的数据输出的装置。
航空摄影机:
空间分辨率高,主要包括分幅式摄影机(一次曝光一次照片)、全景式摄影机(军事侦察,连续曝光)和多光谱摄影机(同一时间同一地区提取多个波段影像)。
扫描方式的传感仪:
包括光机扫描仪(MSS,TM,包括红外扫描仪,多光谱扫描仪),推帚式扫描仪(更先进)和成像光谱仪(既能成像又能获取目标光谱曲线)
微波遥感:
主动微波遥感(雷达),被动微波遥感
合成孔径雷达指利用遥感平台的前进运动,将一个小孔径的天线安装在平台的侧方,以代替大孔径的天线,提高方位分辨力的雷达
遥感图像质量指标:
空间分辨率:
图像最小单元(像素、像元)所代表的地面范围的大小,即扫描仪的瞬时视场,或地面物体能分辨的最小单元。
时间分辨率:
重复获得同一地区遥感影像的最短时间间隔,即采样的时间频率。
由卫星运动系统决定光谱分辨率:
传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。
间隔越小,波谱分辨率越高。
根据目标的波谱特征选择传感器波段。
辐射分辨率:
是指传感器的探测器件在接受电磁波辐射信号时能够分辨的最小辐射度差
航空遥感平台:
气球,飞机,低空平台:
2000米以内,对流层下层中。
中空平台:
2000-6000米,对流层中层。
高空平台:
12000米左右的对流层以上。
低空气球:
凡是发放到对流层中去的气球称为低空气球;高空气球:
凡是发放到平流层中去的气球称为高空气球。
可上升到12-40公里的高空。
填补了高空飞机升不到,低轨卫星降不到的空中平台的空白
航天平台:
包括卫星、火箭、航天飞机、宇宙飞船。
高度在150km以上。
航天飞机240~350km高度。
卫星:
低轨:
150~300km,大比例尺、高分辨率图象;寿命短,几天到几周(由于地心引力、大气摩擦),用于军事侦察;中轨:
700~1000km,资源与环境遥感,气象卫星系列、海洋卫星系列、陆地卫星系列;高轨:
35860km,地球静止卫星,通信、GPS。
航天平台目前发展最快,应用最广:
。
摄影成像的基本原理是什么?
其图像有什么特征?
传统摄影依靠光学镜头及放置在焦平面的感光胶片来记录物体影像;数字摄影则通过放置在焦平面的光敏元件,经过光/电转换,以数字信号来记录物体影像。
图象特点:
投影:
航片是中心投影,即摄影光线交于同一点。
比例尺:
航空像片上某一线段长度与地面相应线段长度之比,称为像片比例尺。
⑴平均比例尺:
以各点的平均高程为起始面,并根据这个起始面计算出来的比例尺。
⑵主比例尺:
由像主点航高计算出来的比例尺,它可以概略地代表该张航片的比例尺。
像点位移:
⑴位移量与地形高差成正比,即高差越大引起的像点位移量也越大。
当高差为正时,像点位移为正,是背离像主点方移动;高差为负时,像点位移为负,是朝向像主点方向移动。
⑵位移量与像点距离像主点的距离成正比,即距像主点越远的像点位移量越大,像片中心部分位移量较小。
像主点无位移。
⑶位移量与摄影高度(航高)成反比。
即摄影高度越大,因地表起伏的位移量越小。
扫描成像的基本原理是什么?
扫描图像与摄影图像有何区别?
扫描成像是依靠探测元件和扫描镜对目标地物以瞬间视场为单位进行的逐点、逐行取样,以得到目标地物电磁辐射特性信息,形成一定谱段的图象。
与摄影图像区别:
乳胶片感光技术本身存在着致命的弱点,它所传感的辐射波段仅限于可见光及其附近;其次,照相一次成型,图象存储、传输和处理都不方便。
光/机扫描成像利用光电探测器解决了各种波长辐射的成像方法。
输出的电学图象数据,存储、传输和处理十分方便。
固体自扫描成像具有刷式扫描成像特点。
探测元件数目越多,体积越小,分辨率就越高。
高光谱成像光谱扫描图象是多达数百个波段的非常窄的连续的光谱波段组成,光谱波段覆盖了可见光、近红外、中红外和热红外区域全部光谱带。
可以收集200或200以上波段的收据数据。
遥感技术的目的是为了获得地物的几何属性和物理属性。
原始的遥感图像并不能地提供实现这个目的所需的准确而完备的条件。
为了实现这个目的,原始遥感影像需要经过图像处理,来消除成像过程中的误差,改善图像质量。
遥感图像处理:
图像校正,图像分类(遥感图像的计算机信息提取),图像加强,图像融合。
遥感数据的表示:
模拟图像(普通像片那样的灰度级及颜色连续变化的图像,也叫光学图像)数字图像(指能够被计算机存储、处理和使用的图像,以数字形式表示的遥感影像。
)
模拟图像与数字图像之间的转换称模/数转换,记作A/D转换,或反之,称数/模转换,记作D/A转换。
模拟图像与数字图像的本质差异:
模拟图像是连续变量而数字图像是离散变量。
由于模拟图像的取值是连续变化的,需要经过“数字化”(或称“离散化”)取样才能变成计算机可以存储和运算的数字图像。
图像数字化:
将模拟图像数字化转换为数字图像。
1.采样:
把模拟图像分割成同样形状的小单元(像元或像素),进行空间离散化处理。
2.量化:
以各个小单元(像元或像素)的平均亮度值或中心部分的亮度值作为该单元的亮度值,为亮度值的离散化处理。
经过数字化后得到的数字图像实际上是原来连续的模拟图像的一个近似图像。
数字图像的近似程度或者说图像数字化后的清晰度(数字化质量)取决于(模拟)图像本身的质量与采样间距,以及属性量化精度采样间距——DPI;属性量化精度——2的1,4,7,8次幂
数字图像中的像元值可以是整型、实型和字节型。
为了节省存贮空间,字节型最常用,即每个像元记录为一个字节(byte),8位。
量化后,灰度值从0到255,共有256级灰阶。
0代表黑,255代表白,其他值居中渐变。
像元(像素)是遥感数字图像最基本的单位,是成像过程的采样点,也是计算机图像处理的最小单元。
像素具有空间特征和属性特征(亮度值)。
亮度值是进入传感器的辐射强度在图像上的反映。
辐射强度越大,亮度值(灰度值)越大。
受太阳辐射照射到地面的辐射强度、地物的光谱反射率两个值影响。
正像元,混合像元:
正像元只包含一个地物,混合像元包含两个及以上地物。
数字图像特点:
便于计算机处理,抽象性强,图像信息损失低
数字图像分类: