遥感影像原理范文精选

摘要：通过概述遥感影像分类的国内外进展状况，引出基于空间邻接关系及模糊数学原理的遥感分类算法，对其原理及方法进行了论述，并指出这一方法的优势和存在的局限性，最后对该算法及其应用进行了展望。

关键词：空间邻接关系；基准地物；模糊划分；隶属度；模糊合成

一、引言

遥感影像分类一直都是该领域的一个重点和难点，也是遥感技术运用到实际的关键一步。然而，以往的主流分类方法都是依据影像的光谱信息，随着高分辨率遥感影像技术的发展，其造成的光谱混淆及信息有限性的弊端表现更加明显，遥感“图谱”信息耦合的空间认知理论越来越受到广泛的关注和应用。

遥感数据从本质上就具有“图谱合一”的特性：首先，“图像”是其给予人类视觉最直观的特征，综合反映了地物空间分布的特性；其次，“波谱”可以定量反映地物形成的机理，成为蕴含于图像之中可对地物要素进行定量表达的基本特征。因此遥感图谱耦合认知理论有机综合了遥感影像精细化辐射波谱特征和空间分布特征，从不同角度更为全面真实地表征实际地物。

二、国内外进展状况及方法的局限性

在现有许多研究中考虑到了形态、纹理等空间信息的应用，初步实践了“图谱耦合”，取得了一定的成效。但仅这些基本空间特征对于高精度城市、农用地等混杂型地物的分类来说，仍难达到实际的要求。因此，有学者进一步采用空间关系对影像进行分类及修正，如依据空间距离远近关系对海岸带地类进行了划分修正［4］；利用空间关系构造了两个波段参与分类，实现空间约束［2］；利用分类影像的图斑相邻关系以及DEM信息，对初始分类的湿地、草地和农田等地类进行修正［1，3］。上述方法都只是部分消除了仅依赖光谱数据分类引起的同物异谱或同谱异物造成的分类错误，但对于空间关系的作用范围却难以较好贴合地物的实际分布。鉴于上述情况，本文在“图谱耦合”认知理论基础上发展了一种贴合地物分布规律的基于空间邻接及模糊数学原理的分类算法。

三、空间邻接关系及模糊数学支持下的遥感影像分类

摘要：本文简要介绍了遥感的原理、分类及遥感资料的制图应用。

关键词： 遥感；原理；分类；制图；应用

遥感，从广义来讲，就是指遥远的感知,非接触远距离的探测技术。从狭义来讲，指借助于专门的探测仪器（传感器），把遥远的物体所辐射（或反射）的电磁波信号接收记录下来，再经过加工处理，变成人眼可以直接识别的图像，从而揭示出所探测物体的性质及其变化规律。遥感技术指从高空到地面各种对地球观测的综合性技术系统总称。它由遥感平台、探测传感器以及信息接受、处理与分析应用系统等组成，周期性地提供监测对象数据和动态情报。遥感技术（Remote Sensing）是一门建立在空间科学、电子技术、光学、计算机技术、信息论等新的技术科学以及地球科学理论基础上的综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有宏观、动态、综合、快速、多层次、多时相的优势。在新技术迅猛发展的今天，遥感技术伴随着航空、航天技术的发展而不断提高与完善，服务领域因之而不断扩展，受到普遍重视，显示出极其广泛的应用价值、良好的经济效益和巨大的生命力。

一、遥感的基本原理

振动的传播称为波。电磁振动的传播是电磁波。电磁波的波段按波长由短至长可依次分为: γ-射线、X-射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。电磁波的波长越短其穿透性越强。遥感探测所使用的电磁波波段是从紫外线、可见光、红外线到微波的光谱段。 太阳作为电磁辐射源，它所发出的光也是一种电磁波。太阳光从宇宙空间到达地球表面须穿过地球的大气层。太阳光在穿过大气层时，会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响，因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有: 紫外、可见光和近红外波段。 地面上的任何物体（即目标物），如大气、土地、水体、植被和人工构筑物等，在温度高于绝对零度（即0°k=-273.16℃）的条件下，它们都具有反射、吸收、透射及辐射电磁波的特性。当太阳光从宇宙空间经大气层照射到地球表面时，地面上的物体就会对由太阳光所构成的电磁波产生反射和吸收。由于每一种物体的物理和化学特性以及入射光的波长不同，因此它们对入射光的反射率也不同。各种物体对入射光反射的规律叫做物体的反射光谱。遥感探测正是将遥感仪器所接受到的目标物的电磁波信息与物体的反射光谱相比较，从而可以对地面的物体进行识别和分类。这就是遥感所采用的基本原理。

二、遥感的分类

为了便于专业人员研究和应用遥感技术，人们从不同的角度对遥感作如下分类:

1、按搭载传感器的遥感平台分类 根据遥感探测所采用的遥感平台不同可以将遥感分类为地面遥感和航天遥感。

【摘 要】 随着科技的进步，摄影测量与遥感成像技术越来越受到重视。目前该技术因受到数据在采集、传输、处理等技术原因的影响，无法去除干扰高斯白噪声，对测量与成像的效果影响严重。为此，提出一种基于图像的小特征分割算法进行摄影测量与遥感图像特征定位，通过对采集到的图像信息数据进行双树小特征分割法，将测量值与遥感图像特征定位直方分割，按摄影测量按级别对遥感图像特征信息数据进行采集，数据逆变换后进行扩散图像去噪，保持成像完整性。仿真实验证明，本文方法改善了原有测量成距离不准确，遥感图像不清晰，图像无法辨识等缺点。具有广泛应用性。

【关键词】摄影测量 遥感图像 特征定位

摄影测量与遥感图像特征定位方法能够满足使用者在特殊环境下成像的要求，因此在军事、医疗、卫生、通信等领域被广泛应用。目前该技术因受到数据在采集、传输、处理等技术原因的影响，无法去除干扰高斯白噪声，对测量与成像的效果影响严重。

提出一种基于图像的小特征分割算法进行摄影测量与遥感图像特征定位，通过对采集到的图像信息数据进行双树小特征分割法，将测量值与遥感图像特征定位直方分割，按摄影测量按级别对遥感图像特征信息数据进行采集，数据逆变换后进行扩散图像去噪，保持成像完整性。仿真实验证明，本文方法改善了原有测量成距离不准确，遥感图像不清晰，图像无法辨识等缺点。具有广泛应用性。

1 基于小特征分割技术的遥感图像检测

摄影测量与遥感图像特征定位方法对于成像的前置工作有重要意义。

1.1 小特征分割梯度方法

在摄影测量与遥感图像特征定位方法的小特征分割，首先将摄影测量采集数据进行聚类区分，将所有数据分为N个数据级别后进行均匀分配，确定将所有采集数据都归类区分。根据遥感图像特征定位法用半径为R的圆进行遥感图像像素的分割。

【摘 要】数字正射影像图是地理信息的真实写照，具有地图的几何精度和影像特征，已经成为国家空间数据基础设施和数字地球的基础空间数据框架的一部分。文中以某地区卫星遥感影像数据为例，应用遥感图像处理软件，经过遥感影像融合、正射校正等处理生成数字正射影像图。

【关键词】影像融合；正射校正；遥感影像

0.引言

数字正射影像图是将航空影像数据或航天遥感数据，经过辐射校正几何校正，并利用数字高程模型进行投影差改正，附之以主要居民地、地名、境界等矢量数据，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的正射影像数据集。为了满足不同用户对遥感数据的要求，利用高分辨率遥感卫星数据制作较大比例尺的数字正射影像图就有了其研究、发展和应用的空间。

1.正射遥感影像图制作基本原理及方法

1.1 几何纠正原理

数字图像纠正的目的是改正原始图像的几何变形，产生一幅符合某种地图投影或图形表达要求的新图像。像素坐标变换和像素亮度值重采样是数字图像纠正的两个环节，并且它们在纠正过程中是同步进行的。

（1）像素坐标变换是通过建立纠正函数来实现的，多项式纠正方法是实践中经常使用的一种方法。该方法的基本思想是回避成像的空间几何过程，而直接对图像变形的本身进行数字模拟，它认为遥感图像的总体变形可以看作是平移、缩放、旋转、仿射、偏扭、弯曲以及更高次的基本变形的综合作用结果，因而纠正前后图像相应点之间的坐标关系可以用一个适当的多项式来表达，校正误差可以通过对均方差估计求得。

【摘要】随着科技的不断发展，卫星遥感影像技术也得到不断的创新与发展，其图像的分辨率也在不断的提高。遥感技术在迅速获取地震灾情信息，震后应急以及震害的快速评估方面的作用也越来越突出。本文从以往的遥感信息提取技术结果精度低、震害识别单一等不足方面具体研究分析现代遥感影像震害信息提取技术。

【关键词】地震;遥感影像;遥感技术现状;信息提取

众所周知，中国由于历史原因，大多数的建筑物抗震性不够好，抗震级别不高，一旦地震发生，灾害性非常严重，如汶川地震，破坏性非常大，在十几秒内就造成严重的财产和人身伤害。遥感影像技术的产生和今年的发展为地震的预报与防御以及灾后的救援重建工作都带来了极大的方便。

1.地震灾害

地震是一种自然现象，又可以成为地动，地振动，是由于地壳快速释放能量的过程中造成了振动，在这期间会产生地震波。而引起地面震动（即地震）的主要原因就是觉得地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，使得板块边沿及板块内部产生错动和破裂，从而造成地震现象。

地震会带来严重的灾害，造成严重的人身财产损失。地震最直接的灾害是地震的原生现象，比如因为地震断层错动和地震波引起地面振动而引起的灾害。主要表现为：地面被破坏，普通城镇容易造成建筑物与构筑物的倒塌损坏，靠近山区可能引起山体等自然物的破坏（比如泥石流、滑坡等），若是海底地震，沿海区可能引起海啸等，后果破坏程度大，后果严重。并且，地震往往带来的除了直接破坏外还伴有次生灾害。比如房屋倒塌后火源失控引起火灾;灾区水源、供水系统破坏或者被污染，使得灾区生活环境恶化，造成瘟疫等等。

地震往往瞬时成灾，让人措手不及，并由于地震使得大量房屋倒塌，造成大量人员伤亡。所以如何能够准确勘探地震，并能够在地震发生后及时有效的获取灾情信息成为重点研发方向。

2.遥感影像

1遥感影像概况

1.1遥感影像基本定义及介绍

遥感技术自诞生之日起，应用逐步延伸至我们日常生活的每个角落。1943年德国开始利用航空相片制作各种比例尺的影像地图。1945年前后美国开始产生影像地图，我国在20世界70年代开始研制影像地图。[1]在日常工作中，我们常常接触到遥感影像，谈及遥感技术及其应用。那么具体是指什么呢？所谓遥感影像，是指纪录各种地物电磁波数据而生成的各种格式的影像数据，在遥感中主要是指航空影像和卫星影像。目前遥感影像图无论在农业的土地资源调查，农作物生长状况及其生态环境的监测，还是在林业的森林资源调查，监测森林病虫害、沙漠化或是在海洋资源的开发与利用，海洋环境污染监测都有着非常重要的应用。[2]

1.2遥感影像的四个基本特征

遥感影像有其四个基本的影像特征：空间分辨率、光谱分辨率、辐射分辨率、时间分辨率。通常意义上，我们平时最多谈及精度的问题，常常是指空间分辨率（SpatialResolution），又称地面分辨率。后者是针对地面而言，指可以识别的最小地面距离或最小目标物的大小。前者是针对遥感器或图像而言的，指图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，或指遥感器区分两个目标的最小角度或线性距离的度量。它们均反映对两个非常靠近的目标物的识别、区分能力，有时也称分辨力或解像力。光谱分辨率（SpectralResolution）指遥感器接受目标辐射时能分辨的最小波长间隔。间隔越小，分辨率越高。所选用的波段数量的多少、各波段的波长位置、及波长间隔的大小，这三个因素共同决定光谱分辨率。光谱分辨率越高，专题研究的针对性越强，对物体的识别精度越高，遥感应用分析的效果也就越好。但是，面对大量多波段信息以及它所提供的这些微小的差异，人们要直接地将它们与地物特征联系起来，综合解译是比较困准的，而多波段的数据分析，可以改善识别和提取信息特征的概率和精度。辐射分辨率（RadiantResolution）指探测器的灵敏度——遥感器感测元件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差，或指对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。一般用灰度的分级数来表示，即最暗——最亮灰度值（亮度值）间分级的数目——量化级数。它对于目标识别是一个很有意义的元素。时间分辨率（TemporalResolution）是关于遥感影像间隔时间的一项性能指标。遥感探测器按一定的时间周期重复采集数据，这种重复周期，又称回归周期。它是由飞行器的轨道高度、轨道倾角、运行周期、轨道间隔、偏栘系数等参数所决定。这种重复观测的最小时间间隔称为时间分辨率。

2常用遥感影像

2.1一般遥感影像

目前，常用的中分辨率资源卫星有LandsateTM5、中巴资源卫星；以及常用的高空间分辨率的Spot5、Rapideye、Alos、QuickBird、WorldviewⅠ、WorldviewⅡ等。高分辨率遥感影像图信息丰富、成本低、可读性和可量测性强、客观真实的反映地理空间状况，充分表现出遥感影像和地图的双重优势，具有广阔的发展前景。[3]LandsateTM5、中巴资源卫星对大区域范围内的资源变化、国土资源变化、自然或人为灾害、环境污染、矿藏勘探有着较大的优势，但是因为分辨率低，所以在林业遥感判读中误判率相较于其他几种高精度遥感影像高，适合大面积地区的使用，譬如内蒙草原的退化变化以及荒漠化变化的监测等。其中ALOS因卫星故障已经于2011年4月开始较少使用。QuickBird虽然精度较高，但它一般对城区影像的覆盖较多较集中，对山区覆盖较少，而且存档数据很少，需要提前预定。不仅如此，QuickBird数据费用较高，综合以上原因，QuickBird数据一般很难大范围使用，所以在林业项目中使用较少。

[摘要]在选取美国陆地卫星Landsat-7 ETM+影像数据的基础上，研究遥感数字图像的处理并分析了遥感地貌信息提取与解译，建立地貌遥感解译标志，研究相山矿区地貌类型和特征。

[关键字]遥感技术 地貌信息 图像处理

[中图分类号] TP79 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-176-1

1 遥感数字图像处理

1.1 波段的选取

本研究所选取的数据是美国陆地卫星Landsat-7 ETM+影像数据。

1.2 遥感数字图像预处理

遥感图像反映的是物体表面综合辐射能量分布和几何特征。因而在不同程度上与实际物体表面的辐射能或亮度分布有差异，即存在着畸变或退化。遥感成像、感测、记录、传输等过程都会造成图像的退化。遥感数字图像的退化大致可以归结为两大类：遥感图像的辐射失真和几何畸变。辐射失真是指遥感传感器在接收来自地物的电磁波辐射时，由于电磁波在大气层中传输和传感器测量过程中受到遥感传感器本身特性、地物光照条件（地形影响和太阳高度角影响）以及大气作用等的影响，而导致遥感传感器测量值与地物实际的光谱辐射率的不一致。几何畸变是指由于遥感传感器方面的原因（例如扫描线速度的不均匀等）、遥感平台方面的原因（例如卫星运行姿态的变化）以及地球本身的原因（例如地球自转的影响）等而造成的图像在几何位置上的失真。遥感数字图像恢复处理就是针对以上畸变，采取的相应校正处理，使处理后的图像能最好地接近原始景物[1]。

摘 要：伴随着社会以及科学技术的发展，“3S”技术开始被应用于社会的方方面面，而遥感技术由于其方便快捷的特点，更是得到了广泛的应用。本文将简单阐述其在地质勘查中的应用，包括如何远程观测被测物的地质情况，矿化蚀变信息的提取等，并对其在地质找矿中的应用提出了几点认识及展望。

关键词：遥感地质制图 蚀变信息提取 构造信息提取 高光谱遥感技术

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

一、遥感技术的基本特征

长期以来，地质工作者迫切希望能有一种“窥一斑而知全豹”的方法来找矿，因此遥感技术以其独有的远程观测以及判断特点在地质找矿中的作用就突显出来。首先，由于遥感是远距离探测技术，所以遥感可以不对物体进行接触而进行探测，正因为如此遥感技术可以覆盖更广的范围，因此在进行找矿工作时，遥感可以将所观测范围内地表以及地貌的情况通过影像传输给卫星，然后由地面接收站接收图像，让工作人员对观测到的数据进行处理和分析。其次，因为遥感技术覆盖范围广，并且能同时观测多个区域，所以节省了观测时间，并且传输的图像信息更加准确，工作人员能够通过处理后的数据和图像找到矿产资源的位置，甚至能了解大致的分布范围，这为找矿工作节省了人力以及物力。通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系，可认识成矿规律并圈定找矿远景区，通过对遥感图像进行增强处理，综合分析，可提取地质信息，在我国最早使用遥感图像的行业是地质行业。

遥感技术从字面上可以理解为“遥远的感知”，因此遥感技术是通过远距离传输来进行观测和新词采集的，这就需要电磁波、红外线以及可见光等的帮助。遥感技术在进行影像分析时，检测到的影像中会出现特定的光谱特征和纹理特征，含矿区域会呈现出较为明显的标志。现人们将许多先进的科学技术应用到遥感技术当中，其中对计算机的应用是必不可少的，因为通过遥感技术传输到地面的图像需要经过计算机软件的图像和数据处理，才能将含矿区域显示出来，从而根据显示的情况进行工作项目计划的设计以及开展。遥感技术在地质方面的应用一般都是以制图为主，并与地质图相套合，使得遥感影像图与地质图具有相同的地图投影坐标系统，这可使工作区遥感概貌与地质图相互对应的，并能产生立体感较强的画面，以综合图件来反应工作成果。

随着现有矿产资源不断地被发现并且开采，导致矿产所在地普遍有自然及地理环境较为恶劣的情况，不便于人工的探测及寻找，因此遥感技术在这种地形条件差、交通不便的高寒地区具有常规地质方法不可替代的优越性。

二、遥感技术的找矿应用

摘 要：航天遥感影像资料是数字工程的重要数据源，主要应用于中小比例尺基础地理信息数据库和地形图的更新，目前高分辨率遥感也可用于大比例尺空间数据采集，并在资源调查，生态环境监测等领域广泛应用。

关键词：遥感影像；空间数据；环境监测

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01

一、遥感的基本概念与原理

（一）遥感概述。遥感技术是20世纪60年代在航空摄影测量的基础上迅速发展起来的一门综合性空间数据采集技术。所谓的遥感，就是从远处在不直接接触地表目标物和现象的情况下，获取其信息的科学和技术。遥感具有以下特点：探测范围广，能够提供综合宏观的视角；获取手段多样，获取的信息量大；获取信息快，更新周期短，可进行动态监测；全天候作业；遥感技术可以根据不同的目的和任务，选用不同的波段和不同的遥感仪器，取得所需的信息等等。

（二）遥感的物理基础。不同地物具有不同的电磁波辐射特性，表现在遥感图像上就具有不同的图像特征。电磁波是由振源发出的由交变电场和磁场相互激发在空气中传播的电磁震荡。而我们将不同电磁波段透过大气后衰减的程度不一样原因进行了介绍，可知有些波段的电磁辐射能够透过大气层时衰减较小，即透过率较高，这个波谱范围，叫做“大气窗口”。

遥感除了利用上述的大气窗口作为工作波段外，有些气象卫星是选择非透明区作为大气波段（如水汽，二氧化碳，臭氧吸收区），以测量它的含量，分布，温度等，不同的大气投射窗口对应于不同的光谱范围，适于使用不同的传感器，因此，研究地面的光谱特性，选用合适的大气透射窗口和传感器对于提高遥感探测的质量具有十分重要的意义。

二、遥感平台与传感器

【摘 要】遥感影像处理技术是我国土地勘察的重要技术内容。在我国社会生活对土地资源利用率日益提升的背景下，为了保持土地总量的动态平衡，需要做好土地利用更新调查工作。本文先简要阐述遥感影响处理技术，之后对遥感影像处理技术在土地利用更新调查中的应用进行分析，希望能够为提升遥感影像处理技术在土地利用更新调查中的应用效果提供帮助。

【关键词】土地利用更新调查 遥感影像处理技术 应用

为了促进我国国民经济的发展，合理利用土地资源是一项重要手段，目前，原有的土地利用更新技术已经不能满足时展的需求，怎样做到图、数、实、地相一致成为人们面对的新问题。随着遥感技术的开发和利用，土地利用更新调查技术得到了很好地发展，也为土地利用调查工作带来了极大方便。

1 遥感影像处理技术

遥感技术，指应用各种传感器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理后形成影像，以达到对地面各种物体进行探测和识别的目的，如航空摄影就是一种遥感技术。遥感影像处理技术，是在利用遥感技术的基础上，对遥感图像进行辐射校正、几何纠正、图像整饰等，常用的遥感图像处理技术有光学处理和数字处理两种。光学处理包括一般的光学几何纠正、分层叠加曝光处理等；数字处理指用计算机进行图像分析处理，这种处理方式灵活性好，处理速度快，且成像品质高，因而得到广泛应用。在土地管理中，不论是对于土地资源调查还是对于土地的征用，遥感影像处理技术都发挥了巨大作用。遥感技术的动态监测能力实现了对地的定期重复观察，同时对土地的违法利用以及土地利用的变化情况起到了有效监测作用，从而便捷地获取土地变化相关信息，这是遥感技术相较于其他传统方法的优势。随着遥感影像处理技术的发展，其作为一种高容量信息的载体，已经在土地利用更新调查中起着越来越重要的作用。

2 遥感影像处理技术在土地利用更新调查中的应用

遥感影像处理技术在土地利用更新调查中应用的总体思路，是利用现存的历年详细土地变更资料，结合先进的遥感技术实施对地监测，采取内外共同工作的调查方式，获取较为精准的土地基础数据的技术。在使用中，通常采用3S技术相结合的方式进行最新信息的获取，将遥感图像与GIS平台相结合，通过分析来获取土地利用变化的相关信息，然后利用GPS精准定位功能，对已获取的信息进行核查，最后将全部信息整理输入计算机。

2.1 遥感影像处理技术的增强措施