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遥感影像的解译2008-10-19 16:06一、遥感的特点
遥感，顾名思义，指“遥远的感知”。广义的遥感可以理解为非直接接触的获取信息的手段。比如人的眼睛，X光机，船上的声纳都可以认为是遥感设备。但是本文想讨论的是一类遥感过程——对地观测，也称狭义的遥感。对地观测的目标物，指的是地球表面，通常所用的信息载体是电磁波。目前，对这类遥感比较一致的定义是：指从远距离、高空以至外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。
既然是以电磁波为载体，遥感的展现方式都常以影像的形式。若是以RGB（红绿蓝）为载体，就和平日所见的照片无异了。但遥感所利用的电磁波波段更加丰富，长至微波，短至紫光波段。
遥感影像通常包括了三个维度的信息：
1. 空间信息：X, Y (, Z)经纬度（海拔）
2. 光谱信息：波长（频率）
3. 时间信息：时间(T)
对应于传感器的三个性能：
1. 空间分辨率：以m为单位，影像的空间解析度
2. 光谱分辨率：以nm为单位，波段的数量和宽度
3. 时间分辨率：以天为单位，可认为是卫星的重访期
除开时间维度，对这些信息的表达方式也有三种
1. 影像空间：就是以影像的方式展示，突出表现空间信息
图：不同空间分辨率图像
2. 光谱空间：以光谱的形式表现，突出光谱信息
3. 特征空间：以两个波段为轴，表现光谱信息，突出分类特征。
二、解译遥感
遥感影像的最终目的绝不是为了展示图片，而是为了获取地面的信息。在获取方式上，相对于地面调查遥感的优点十分明显——经济。大范围、快速获取信息的能力一向是吹捧遥感技术的绝不能漏过的优点。从这个角度上讲，解译遥感影像是遥感的灵魂，类似于算法之于程序语言。
通过遥感影像上的信息反演地表参量是遥感科学家的主要工作。我们不妨这样理解：地表参量X的变化导致了遥感影像获得信息R的变化。若R=F(X)，那么解译工作就是X=F-1(R)。当然F应该是一个很复杂的函数，也称为正演模型。建立正演模型尚且不易，更不用说它的反函数了。
以正演模型为基础再来建立反演算法的一般称为机理模型。机理模型强调正演过程的物理机制，但是这个机制确实相当复杂，以致于在很多时候它并不是经济的方式，试图穷尽一些过于复杂的机理其实已违背了遥感的初衷——经济。
若只关注输入R，输出X，通过经验的方式获得二者的关系，称为经验模型。这个时候统计的手段就经常派上用场。经验模型很经济，而且常常还比较可靠，可以说仍然是短期内成熟遥感应用的主要手段。
不过让我们先抛开机理模型和经验模型之争。要从遥感影像上解译出一些有用的信息，首先必须是可解译的，也就是F必须是存在的。并不是所有的地面参量都能与影像信息扯上关系。因此，解译遥感影像的本质是：寻找足够的地表参量的变化(方差)， 使其可以解释大部分的影像信息变化(方差)。这样的用词很熟悉，与主成分分析的意义很类似。
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雷达卡
发表于 2010-1-9 01:46
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