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上篇遥感导论与遥感信息获取及其图像的制图评价1

第一章遥感导论1

1-1概述1

一、遥感的概念1

二、遥感技术发展概况2

三、遥感制图学的研究对象4

1-2电磁波与电磁波谱5

1-3黑体辐射8

一、辐射量的定义8

二、黑体辐射9

1-4太阳辐射与大气传输11

一、太阳辐射光谱11

二、太阳辐射在大气中的减弱11

1-5地物波谱特性及其测量13

一、地物的反射电磁波谱特性及其测量13

二、地物的辐射波谱特性及其测量15

1-6遥感平台与传感器的分类17

一、遥感平台17

二、遥感传感器的分类19

1-7遥感数据处理概述20

思考题20

第二章航空遥感成像及其图像的制图评价21

2-1概述21

2-2摄影胶片的结构和敏感度21

一、黑白全色摄影胶片21

二、黑白红外摄影胶片22

三、彩色摄影胶片的结构和敏感度22

2-3航空多波段摄影机摄影及其图像的制图评价23

一、多镜头型多波段摄影机23

二、多机型多波段摄影机23

三、光束分离型多波段摄影机24

2-4缝隙连续摄影机摄影及其图像的制图评价24

2-5航空全景摄影机摄影及其图像的制图评价25

一、全景摄影机及成像原理25

二、全景摄影像片的制图评价25

2-6航空扫描仪成像及其图像的制图评价27

一、航空多波段光学-机械扫描仪及其成像原理27

二、航空红外扫描仪27

三、光机扫描地面连续条带影像的形成28

四、多光谱扫描仪图像的制图评价29

2-7航空侧视雷达（SLAR）成像及其图像的制图评价30

一、微波波谱30

二、雷达站设备与雷达波束31

三、航空侧视雷达成像32

四、侧视雷达航空摄影的优缺点34

五、航空侧视雷达图像的制图评价34

2-8微波辐射计36

思考题37

第三章航天遥感成像及其图像的制图评价38

3-1人造卫星（人卫）的运行参数38

一、人卫轨道六要素38

二、卫星的运行姿态39

3-2载人卫星遥感成像简介39

一、美国航天飞机遥感成像39

二、苏联载人宇宙飞船遥感成像40

3-3美国陆地卫星系列遥感成像及其信息获取41

一、陆地卫星系列星体特征41

二、RBV与MSS的遥感作业与信息获取43

三、专题制图仪（TM）的遥感作业45

四、MSS与TM的光谱范围及其性能对照48

五、陆地卫星系列轨道部分基本参数及有关数据对照49

六、地面站的工作49

3-4陆地卫星图像计算机兼容磁带（CCT）的记录格式50

一、辐射物理量与灰度50

二、灰度与反射率的换算50

三、陆地卫星MSS计算机兼容磁带（CCP）的计录格式50

3-5粗制陆地卫星RBV，MSS和TM图像产品52

一、粗处理分系统的设备及其处理流程52

二、MSS影像的分幅52

三、粗制陆地卫星影像产品及其符号注记53

3-6陆地卫星图像的制图评价55

一、MSS和TM图像的几何特性55

二、RBV图像的几何特性57

三、陆地卫星图像的分辨率57

四、图像的光谱特性58

3-7陆地卫星图像索引58

3-8法国SPOT卫星遥感成像及其图像产品59

一、成像59

二、图像产品62

三、SPOT卫星图像的制图评价62

3-9我国国土卫星遥感成像及其图像的制图评价63

一、国土卫星星体特征63

二、国土卫星运行参数与全景摄影机主要性能63

三、国土卫星遥感成像63

四、国土卫星像片的制图评价64

3-10其他遥感卫星简介64

一、气象卫星系列64

二、海洋卫星系列65

三、其他测图卫星系统65

思考题65

下篇遥感图像的制图处理与制图应用66

第四章遥感图像的辐射校正、增强与光谱域变换处理66

4-1遥感图像数字化66

4-2数字图像统计直方图68

4-3遥感数字图像的辐射校正68

一、大气校正概述68

二、幅射校正69

三、图像条带噪声的消除71

四、影像灰度一致化72

4-4遥感数字图像增强72

一、反差增强72

二、边缘增强75

三、滤波技术76

四、彩色增强78

4-5遥感数字图像光谱域变换处理79

一、简单波段比值变换80

二、植物指标变换（TVI）法80

三、哈达玛变换81

四、主成分变换与典型成分变换82

4-6遥感图像的光学增强86

一、彩色合成86

二、假彩色密度分割89

三、单张黑白影像增强简介90

思考题90

第五章遥感图像判读基础91

5-1遥感图像判读标志91

一、形状91

二、大小92

三、阴影92

四、色调和颜色93

五、纹理94

六、图案94

七、位置95

八、相关布局95

九、分辨率95

5-2遥感图像目视判读技术与方法96

一、辅助资料96

二、像片判读样片的编辑97

三、室内判读97

四、野外验证与调绘97

五、判读成果的转绘成图97

5-3遥感图像判读使用的仪器98

5-4可见光与近红外摄影像片的判读原理与方法98

一、黑白全色像片的判读98

二、黑白红外摄影像片的判读99

三、彩色和彩红外摄影图像的判读99

四、多谱段摄影图像的判读100

五、连续条带摄影图像的判读101

5-5热红外遥感图像的判读原理102

一、热红外成像技术和能量交换理论102

二、热红外图像与大气102

三、影响热红外图像的环境因素102

四、热红外图像的几何畸变103

五、热红外图像的定性判读103

5-6侧视雷达图像的判读原理与技术105

一、影响雷达图像判读的因素105

二、雷达图像的纹理108

三、雷达图像的图案和形状108

四、利用单张雷达图像的量测判读108

五、雷达图像判读技术109

5-7被动微波图像判读概述110

5-8紫外图像判读概述110

思考题110

第六章航空摄影像片的目视专题判读111

6-1航空摄影像片在区域综合考察与系列制图中的应用111

6-2地貌判读111

一、山地形态判读112

二、河谷地貌判读112

三、冰川地貌判读113

四、黄土地貌判读114

五、风成地貌判读114

六、岩溶地貌判读115

七、火山地貌判读116

6-3水体判读116

一、河道判读116

二、湖、库、塘判读117

三、海域判读117

四、地下水判读117

6-4土壤和植被判读118

一、土壤判读118

二、植被判读119

6-5地质判读120

一、岩性121

二、构造122

6-6居民点与道路网判读123

一、居民点判读123

二、道路判读124

思考题124

第七章卫星图像目视专题判读125

7-1卫星图像判读的特点125

7-2不同波段卫星图像的特征与应用126

一、同一物体在不同波段像片上的灰度差异126

二、同一类型地物在不同波段像片上形状的差异126

三、不同季节成像的多波段图像上影像特征的差异126

四、MSS、TM图各波段的应用范围126

7-3地貌判读127

一、地貌类型的判读128

二、流水地貌的判读128

三、风成地貌判读130

四、冰川地貌判读130

五、岩溶地貌判读130

六、火山及熔岩地貌判读131

七、黄土地貌判读131

八、海岸带地貌判读131

7-4土壤与植被判读132

一、植被判读132

二、土壤判读133

7-5岩石与地层及构造判读135

一、岩类135

二、地层136

三、构造136

7-6城镇与交通网判读137

思考题138

第八章遥感数字图像的几何处理139

8-1遥感数字图像微分纠正的一般原理139

8-2数字相关选取地面控制点141

一、DTM和MSS二值图像的相关配准141

二、减小几何噪声的相关配准144

8-3遥感数字图像的几何位置纠正法（数学模型）145

8-4遥感数字图像灰度值的重抽样方法147

一、双三次褶积法147

二、双线性插值法147

三、最邻近像元法148

8-5陆地卫星MSS数字图像的几何处理148

一、图像变换（图像的几何位置纠正）148

二、像元灰度Ip值内插149

8-6法国SPOT卫星数字图像几何处理的特点149

一、IB级产品的几何处理149

二、2级产品的几何处理150

三、3级产品的几何处理152

四、利用SPOT卫星获取高程信息152

思考题153

第九章遥感数字图像的计算机识别与分类154

9-1概述154

9-2监督分类155

一、最小距离分类法156

二、平行六面体分类法156

三、判别分析——费歇分析法157

四、高斯最大似然分类法160

9-3非监督分类161

一、等混合距离（ISOMIX）法161

二、循环集群（ISODATA）法163

9-4计算机自动分类的输出164

一、遥感数字图像处理系统164

二、自动分类的输出形式168

思考题169

第十章遥感图像（或数据）的制图应用170

10-1遥感图像（或数据）制图表示的基本原理170

一、空间分辨率和地图比例尺170

二、地图参考坐标系与地图投影170

三、一般换算问题172

10-2遥感普通影像地图及其生产流程173

一、遥感普通影像地图的概念与分类173

二、遥感普通影像地图的主要特征173

三、影像地图的发展趋势174

四、遥感中小比例尺普通影像地图的基本作业与生产流程175

10-3环境遥感信息与专题地图制图177

一、环境遥感信息在专题地图中的作用177

二、遥感专题制图的基本作业177

10-4利用遥感图像（或数据）修编或更新地图179

一、修编或更新地图的技术和要求179

二、修编或更新地图的工艺及其流程180

10-5利用大比例尺全色黑白航片高倍率（5倍以上）缩制土地利用影像地图181

一、作业流程181

二、各工序的工作要点182

10-6彩红外航空摄影像片在盐碱地调查制图中的应用实例183

一、制定盐碱地分类标准184

二、盐碱地在彩红外航片上的影像特征184

三、制图方法184

10-7航空摄影像片专题制图的转绘方法与面积测量185

一、转绘方法185

二、关于专题内容要素的面积测量186

10-8单像侧视雷达图像的制图处理与制图应用187

一、雷达图像的制图处理187

二、雷达图像的制图应用188

10-9立体侧视雷达图像制图188

10-10机载扫描仪图像制图的基本概念189

10-11陆地卫星MSS图像镶嵌图的编制190

一、切割像片镶嵌法190

二、数字镶嵌法190

10-12陆地卫星MSS图像目视判读专题制图方法（以土地利用现状图和森林分布图作为示例）190

10-13利用STC/I2S-101专用数字图像处理系统编制专题地图（以陆地卫星MSS图像及其制水土流失图为例）192

一、基本原理及其相应的命令192

二、作业方法与步骤195

三、上机操作195

10-14减小地形效应的山地陆地卫星MSS数据的遥感分类制图方法198

一、概述198

二、地形效应和一般改正方法198

三、波段比值结合典型变换的分类方法199

10-15航空像片与卫星像片的合成制图应用202

10-16数字地面模型及其在遥感制图中的应用202

一、数字地面模型的概念202

二、数字地面模型的建立203

三、数字地面模型在遥感制图中的应用（举例）207

思考题209

附录一、实习指导书210

实习一、地物反射率的测定210

实习二、分次曝光彩色合成211

实习三、彩红外航空像片判读211

实习四、全色黑白航片的典型地貌判读212

实习五、典型地貌卫星像片判读212

实习六、卫片目视判读土地利用专题制图213

实习七、专用数字图像处理系统参观实习213

附录二EBCDIC编码表214

附录三浮雕工艺及其显影液、染色配方215

附录四各种遥感图像的构像方程217

附录五SPOT卫星图像的参考格网223

参考文献225

附图229