高分辨率遥感影像解译方法探讨

刘媛媛 寇静行

摘 要：随着测绘技术的飞速发展，高分辨遥感影像的解译十分重要。高分辨率遥感影像解译是指从已获得的高分辨率遥感影像上获取目标地物信息的过程。论文重点讲述了高分辨率遥感影像解译的原则、方法和细节问题，这使得遥感影像能被高效、准确地解译并最终成图，同时也会推动各种新的遥感技术应用，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：高分辨率遥感影像 解译 纹理 颜色

中图分类号：TP75 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（c）-0049-02

通過遥感测量所得影像具有差异性特征，通过对影像资料特征差异进行分析，可以识别不同的地物，而遥感影像资料中的影像特征就被称为遥感影像解译的标志。

1 高分辨率遥感影像解译

1.1 高分辨率遥感影像解译概念

高分辨率遥感影像解译是指从高分辨率遥感影像上获取有用信息的基本过程。解译的基本过程包括利用各种解译标志，根据相关理论和知识经验，在高分辨率遥感影像图上识别、分析地物或现象，揭示其性质、运动状态及成因联系，并编制有关数字化地图等一系列的工作过程。

1.2 高分辨率遥感影像解译的基本原则

高分辨率遥感影像的解译，要遵循“先已知、后未知，先图外、后图内，先整体、后局部，勤对比、多分析”的原则。其中“先已知、后未知”，要先解译已经准确知道的影像信息，再解译不能确定的影像信息；“先图外、后图内”，要先了解影像图框外提供的各种信息，即图像覆盖的区域及所处的大的地理环境、比例尺、影像注记、影像灰阶等；“先整体、后局部”要对整体环境进行观察，了解各地理环境要素在空间上的联系，分析目标地物与周边环境的关系；遥感影像通常都有多个波段，“勤对比、多分析”可在多个波段、不同角度、不同时相和不同地物间进行对比。

1.3 遥感影像解译方式

遥感影像解译有两种方式，一是目视解译，又称目视判读，指专业技术人员通过直接观察或者借助一定的简单判读工具，在影像上获取信息的解译方式；另一种是计算机解译，它以计算机系统为平台，利用模式识别技术与人工智能技术相结合，根据影像中地物目标的各种影像特征，结合专家知识库中目标地物的成像规律和解译经验，来进行分析和推理的解译方式。

1.4 准备工作

（1）根据项目测区的区域特征，搜集所有的测量资料，包括高清影像图、外业调绘图、外业测量数据等，准备好遥感影像。

（2）根据项目测区坐标系统信息，将高分辨率遥感影像导入到遥感数据处理软件中，经过影像几何精度纠正，投影转换、影像拼接、影像剪切、影像增强、空间增强、光谱增强等处理过程得到需要影像解译的高清影像。

2 高分辨率遥感影像室内解译流程

2.1 建立解译标志

解译标志是指在高分辨率遥感影像上，能识别区分地物或现象，并能说明它们的性质及相互关系的影像特征。解译标志是地物目标的空间信息和波谱信息的图形显示。

解译标志可分为直接解译标志和间接解译标志。

直接解译标志是由地物自身有关属性在高清影像上所直接表现出来的影像特征，如形状、大小、色调/色彩。

间接解译标志是指与地物目标的属性有内在联系、通过相关分析能够识别、推断目标物性质的影像特征，如地质岩性/构造解译中的水系、地形地貌等标志。

2.2 室内解译

高分辨率遥感影像解译的关键是影像识别，实质是图像的分类过程，即根据遥感影像的光谱特征、空间特征、时间特征，按照解译者的认知程度或是自信程度和准确度，逐步进行目标的探测、识别和鉴定的过程。首先确定一个目标或特征的客观存在，在更高一层的认识水平上去理解目标或特征，并把它粗略地定为某个十分普通的、大类别中的一个实体，再进一步根据图像上目标的细微特征，以足够的自信度和准确度，将上述识别的这个实体，划归在某一种特定的类别中。

高分辨率遥感影像解译是从影像特征入手的，包括色调或颜色、阴影、大小、形状、纹理、图案、位置、组合等。

影像特征是指不同地物在遥感影像上所表现出的几何形状、大小、色调、纹理等方面的特征，是光线差异在影像上的典型反映，分“色、形、位”三大类，其中：“色”指目标地物的颜色，包括色调、颜色和阴影等；“形”指目标地物的形状，包括形状、纹理、大小和图形等；“位”指目标地物的空间位置，包括目标地物的空间位置、布局关系等。

以这些地物特征为依据，将其作为分析、解译、理解和识别高分辨率遥感影像的基础。常用方法包括：直接判读法、逻辑推理法、对比分析法、信息复合法、综合推理法、地理相关分析法。

2.3 重点特征描述及应用分析

2.3.1 色调（tone）

全色遥感影像中从白到黑的密度比例叫色调（灰度）。色调是识别目标地物的基本依据，依据色调标志可以识别目标地物。如黑白航空影像上，柏树为主的针叶林，其色调为浅黑灰色；山毛榉为主的阔叶林，其色调为灰白色；色调的差异可以将目标地物识别和区分开来。

2.3.2 颜色（color）

彩色遥感影像中目标地物识别的基本标志。颜色是地物在不同波段中反射和发射电磁波辐射能量差异的综合反映。根据遥感图像与地物真实色彩的吻合程度，可以把遥感图像分为假彩色图像和真彩色图像。假彩色图像上地物颜色与实际地物颜色不同，它可以根据突出特定地物目标，有选择地设计不同的颜色组合方案。真彩色图像上的地物颜色能够真实反映实际地物颜色特征，符合人们的认知习惯。例如，OLI543波段合成的标准假彩色影像中植被被赋予红色，可以方便识别；OLI762波段合成的非标准假彩色影像，图像中裸地得到增强，便于识别。

2.3.3 阴影（shadow）

遥感影像上光束被地物遮挡产生的地物影子，根据阴影形状、大小可判断物体的性质与高度，如航空像片判读时利用阴影可了解铁塔的高度、建筑物的高度及结构。阴影笼罩下的地物会变得模糊不清，不利于识别。

2.3.4 形状（shape）

遥感影像上目标地物的外部轮廓。如飞机场、港湾等设施都有其特殊的轮廓。

2.3.5 纹理（texture）

也称为内部结构，指遥感图像中目标地物内部色调有规则变化造成的影像结构。图像上细部结构以一定频率重复出现，是单一特征的集合，如航空相片上农田呈现的条带状纹理。山区的球状纹理可以帮我们判断其花岗岩岩性。

2.3.6 大小（size）

大小是遥感图像上目标地物的形状、面积与体积的度量。如湖泊、池塘主要依据其大小区别。

2.3.7 位置（site）

位置是目标物分布的特点。目标地物与其周边地理环境总是存在一定的空间联系，并受周围地理环境的制约。位置识别是目标地物的基本特点之一。如水田连接沟渠；渡口位于岸边，并有道路相连；水渠与道路相交处有涵洞；街道公路边有路灯等。

2.4 勾绘数字化底图

根据提供的高清影像圖，结合室内解译，在电脑上进行草图勾绘。在进行勾绘时，需要注意勾绘出主要地物，包括主要道路、建筑物、河流等，这样一些地物在实地勘察是具有重要的指向作用，保证了外业调绘的有效进行。对于航片的初步勾绘，详略应该得当，如果绘制得过于细致，则会导致勾绘图上分不清具体的地物；如果勾绘得过于粗略，则会导致不能充分地反映影像内容而造成外业勘察的困难。

3 高分辨率遥感影像室外解译

根据所勾绘的数字化底图，结合Google路线图和高清影像图，对无法从室内解译的或解译不确定的部分，开展外业调绘、核实和补绘。

4 整理成图

通过完成外业调绘后，需要进行整理和清绘，需要达到能清晰、准确地反映地表、地物分布的要求。最终利用成图软件，绘制出完整、准确的数字化地形图。

5 结语

近年来，基于高分辨率的遥感应用越来越多，各种新测绘技术也逐步在工程测量上得以实际应用。通过高分辨率遥感影像解译在实际经验的总结，可以让我们更高效、更准确地获取目标地物的测量信息，以实现对遥感影像的理解，获得所需要的目标地物的测量信息，这样就能在工程测量中，多种测量技术结合，高效省力地完成各项测量任务。

参考文献

[1] 赵英时.遥感应用分析原理与方法[M].科学出版社， 2013.

[2] 关泽群，刘继年.遥感图像解译[M].武汉大学出版社， 2015.