《遙感基礎》課件-項目八 遙感專題制圖

遙感技術應用任務一遙感影像地圖任務二植被指數(shù)圖任務三三維景觀圖任務四土地利用圖項目八遙感專題制圖主要任務任務一遙感影像地圖一、遙感影像地圖的概念

遙感影像地圖是一種以遙感影像和一定的地圖符號來表現(xiàn)制圖對象地理空間分布和環(huán)境狀況的地圖。

在遙感影像地圖中，圖面內容要素主要由影像構成，輔助以一定地圖符號來表現(xiàn)或說明制圖對象。任務一遙感影像地圖二、遙感影像地圖的特征1.豐富的信息量

與普通線劃圖相比，沒有信息空白區(qū)域，彩色影像地圖的信息量遠遠超過線劃圖，利用遙感影像地圖，可以判斷出大量制圖對象的信息，因此，遙感影像地圖具有補充和替代地形圖的作用。任務一遙感影像地圖2.直觀形象性

遙感影像是制圖區(qū)域地理環(huán)境與制圖對象進行“自然概括”后的構成，通過正射投影糾正和幾何糾正等處理后，它能夠直觀形象地反映地勢的起伏、河流蜿蜒曲折的形態(tài)，增加了影像地圖的可讀性。二、遙感影像地圖的特征任務一遙感影像地圖3.具有一定數(shù)學基礎

經過投影糾正和幾何糾正處理后的遙感影像，每個像素點具有自己的坐標位置，根據(jù)地圖比例尺與坐標網可以進行量測。二、遙感影像地圖的特征任務一遙感影像地圖4.現(xiàn)勢性強

遙感影像獲取地面信息快，成圖周期短，能夠反映制圖區(qū)域當前的狀況，具有很強的現(xiàn)勢性。對于人跡罕至地區(qū)，如雪山、原始森林、沼澤地、沙漠、崇山峻嶺等，利用遙感影像制作遙感影像地圖，更能顯示出遙感影像地圖的優(yōu)越性。二、遙感影像地圖的特征任務一遙感影像地圖

遙感影像制圖是采用綜合制圖原理和方法，根據(jù)制圖的目的，以遙感資料為基礎信息源，結合其他的專題資料，按照所要求的分類原則與制圖比例尺，反映與主題相關的一種或幾種要素的內容的一種圖件。遙感專題制圖的信息源是多重數(shù)據(jù)的綜合分析。目前，在遙感專題制圖應用過程中，廣泛使用的均是以遙感數(shù)據(jù)的光譜特征為基礎的多光譜信息源。三、遙感影像制圖任務一遙感影像地圖四、遙感影像地圖制作的方法1.遙感影像信息選取與數(shù)字化

根據(jù)影像制圖要求，選取合適時相、恰當波段與制定地區(qū)的遙感圖像，需要鑲嵌的多景遙感圖像宜選用同一顆衛(wèi)星獲取的圖像或膠片，選用非同一顆衛(wèi)星圖像時，也應選擇時相接近的圖像或膠片，檢查所選的影像質量，制圖區(qū)域范圍不應有云或云量低于10%。對航空像片或影像膠片，需要數(shù)字化。掃描的圖像反差應適中，盡量保持原圖像信息不損壞。任務一遙感影像地圖四、遙感影像地圖制作的方法2.遙感影像幾何校正和圖像處理

幾何校正是為了提高遙感影像與地理基礎底圖的復合精度，遙感影像幾何校正精度與在遙感影像和地形圖上選取同名地物控制點密切相關。圖像處理是為了消除影像噪聲、減少云朵，增強影像中專題內容。任務一遙感影像地圖3.遙感影像鑲嵌

如果制圖區(qū)域范圍很大，一景遙感影像不能覆蓋全部區(qū)域，或一幅地理基礎底圖不能覆蓋全部區(qū)域，就需要進行遙感影像鑲嵌。鑲嵌后的影像應是一幅信息完整、比例尺統(tǒng)一和灰度一致的圖像。四、遙感影像地圖制作的方法任務一遙感影像地圖4.符號注記圖層生成

地圖符號可以突出地表現(xiàn)制圖區(qū)域內一種或幾種自然要素或社會經濟要素，如人口密度、行政區(qū)劃界線等，以彌補遙感影像在某些信息提取方面的不足。注記是對某種地物屬性的補充說明，如在影像圖上可注記街道、山峰和河流名稱，這些注記可以提高影像地圖的易讀性。符號與注記可利用圖形軟件交互式添加在新的數(shù)據(jù)圖層中。四、遙感影像地圖制作的方法任務一遙感影像地圖5.影像地圖圖面配置

圖面配置的要求：保持影像地圖上信息量均衡和便于用圖者使用。合理設計與配置地圖圖面可以提高影像地圖表現(xiàn)的藝術性。圖面配置的內容：（1）影像地圖放置的位置：一般將影像地圖放在圖的中心區(qū)域，以便突出于醒目；（2）添加影像標題：影像標題是對制圖區(qū)域與影像特征的說明，影像標題字號要醒目，通常放在影像圖上方或左側；（3）配置圖例：為便于閱讀遙感影像，需要增加圖例來說明每種專題內容。圖例一般放在影像地圖的右側或下部位置；四、遙感影像地圖制作的方法任務一遙感影像地圖5.影像地圖圖面配置（4）配置參考圖：參考圖可以對影像圖起到補充或者說明作用。參考圖可以作為平衡圖面的一種手段，放在圖的四周任意位置；（5）放置比例尺：影像地圖上某線段的長度與實地相應線段的水平長度之比稱為比例尺。比例尺一般放在影像圖下部右側；（6）配置指北箭頭：指北箭頭可以說明影像圖的方向，通常將指北箭頭放在影像圖右側；（7）圖幅邊框生成：影像圖幅邊框是對影像區(qū)域的界定，可以根據(jù)需要指定圖幅邊框線寬與邊框顏色。四、遙感影像地圖制作的方法任務一遙感影像地圖6.遙感影像地圖制作與印刷

遙感影像地圖原圖生成過程：數(shù)字影像與數(shù)據(jù)底圖、符號注記圖層、圖面配置數(shù)字圖層精度配準，配準時可以利用各個圖層的同名地物點作為控制點，保證同名控制點精確重合，同名地物點配準允許最大誤差小于1個像元；然后，計算機與彩色打印機連接后，遙感影像數(shù)據(jù)直接可以送到打印機上輸出。四、遙感影像地圖制作的方法五、遙感影像圖的制作過程1.準備專題制圖數(shù)據(jù)：柵格圖像數(shù)據(jù)、矢量圖形數(shù)據(jù)、文字注記數(shù)據(jù)。2.生成專題制圖文件3.確定專題制圖范圍4.放置圖面整飭要素：繪制格網線和坐標注記、繪制地圖比例尺、繪制地圖圖例、繪制指北針、放置地圖圖名、書寫地圖說明注記、保存專題制圖文件。5.打印輸出專題地圖任務一遙感影像地圖技能訓練遙感影像圖的制作

實訓步驟：1.準備專題制圖數(shù)據(jù)2.生成專題制圖文件3.確定制圖范圍4.放置圖面整飾要素將制作好的專題地圖連同原圖像分別抓圖至Word文檔中，并對各個圖像做好相應的注釋。將此Word文檔保存到各自的文件夾中，再將文件夾打包，命名為“班級+姓名”后提交。任務一遙感影像地圖任務二植被指數(shù)圖任務三三維景觀圖任務四土地利用圖項目八遙感專題制圖主要任務任務二植被指數(shù)圖一、植被指數(shù)的概念

植被在紅波段和近紅外波段的光譜反射特性及其差異。植被紅光波段0.55~0.681μm有一個強烈的吸收帶，它與葉綠素密度成反比；近紅波段0.725~1.1μm

有一個較高的反射峰，它與葉綠素密度成正比。兩個波段的比值和歸一組合與植被的葉綠素含量、葉面積及生物量密切相關。通過對紅波段和近紅外波段反射率的線性或非線性組合，可以消除地物光譜產生的影響，得到的特征指數(shù)稱為植被指數(shù)。任務二植被指數(shù)圖二、植被指數(shù)類型1.比值植被指數(shù)（RVI）

可見光紅波段（R）與近紅外波段（NIR）對綠色植物的光譜響應十分不同，且具倒轉關系，兩者簡單的數(shù)值比能充分表達兩反射率之間的差異。比值植被指數(shù)表達為RVI=DNNIR/DNR或RVI=ρNIR/ρR

DN代表圖像的灰度值，ρ為植被的反射率。

土壤一般近于1的比值，而植被表現(xiàn)出高于2的比值。任務二植被指數(shù)圖二、植被指數(shù)類型2.歸一化植被指數(shù)（NDVI）

歸一化植被指數(shù)NDVI，又稱標準化植被指數(shù)，其定義是近紅外波段與可見光紅波圖像灰度值之差和這兩個波段圖像灰度值之和的比值。即NDVI=(DNNIR–DNR)/(DNNIR+DNR)或NDVI=(ρNIR–ρR)/(ρNIR+ρR)

DN代表圖像的輻射亮度值，ρ為植被的反射率。

歸一化植被指數(shù)NDVI，是植物生長狀態(tài)以及植被空間分布密度的最佳指示因子。任務二植被指數(shù)圖二、植被指數(shù)類型2.歸一化植被指數(shù)（NDVI）

NDVI缺陷：對土壤背景的變化較為敏感。實驗證明，當植被蓋度小于15%時，植被的NDVI值高于裸土的NDVI值，植被可以被檢測出來，但若植被高度很低時，如干旱、半干旱地區(qū)，其NDVI很難指示區(qū)域的植物生物量；當植被蓋度25%~80%時，其NDVI值隨植物量的增加呈線性迅速增加；當植被蓋度大于80%時，其NDVI值增加延緩而呈現(xiàn)飽和狀態(tài)，對植被檢測敏感度下降。任務二植被指數(shù)圖二、植被指數(shù)類型3.差值植被指數(shù)（DVI）

又稱環(huán)境植被指數(shù)（EVI），定義為近紅外波段與可見光紅波段圖像灰度值之差。即：DVI=DNNIR-DNR

差值植被指數(shù)的應用遠不如RVI、NDVI應用廣泛。它對土壤背景的變化極為敏感，有利于對植被生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測。當植被覆蓋濃密（大于80%）時，它對植被的靈敏度下降，適用于植被發(fā)育早一中期，或低一中覆蓋度的植被檢測。任務二植被指數(shù)圖三、植被指數(shù)圖的制作過程1.計算并生成植被指數(shù)圖像文件2.對植被指數(shù)圖像文件進行非監(jiān)督分類3.分類重編碼4.制作植被指數(shù)專題圖任務二植被指數(shù)圖1.計算并生成植被指數(shù)圖像文件在InterPreter模塊中，選擇SpectralEnhancement中的Indices菜單。任務二植被指數(shù)圖2.對植被指數(shù)圖像進行非監(jiān)督分類任務二植被指數(shù)圖3.分類重編碼在InterPreter模塊中，選擇GISAnalysis中的Recode菜單，彈出分類重編碼對話框。任務二植被指數(shù)圖3.分類重編碼在Raster菜單中的Attribute中將這5類賦予不同顏色，最后生成植被指數(shù)圖。任務二植被指數(shù)圖4.制作植被指數(shù)專題圖

在Composer模塊中的NewMapComposition菜單中實現(xiàn)植被指數(shù)專題圖的制作。任務一遙感影像地圖任務二植被指數(shù)圖任務三三維景觀圖任務四土地利用圖項目八遙感專題制圖主要任務任務三三維景觀圖一、三維景觀圖的概念

三維地形景觀圖是采用透視學原理，將平面的地形圖投影到DEM模型上，通過調整光源的位置和強度，利用DEM模型的三維特性在視覺上產生立體效果，使人產生立體感，使地形圖更直觀、易讀。三維地形景觀圖具有很強的真實感和可讀性，使地圖的信息量更加豐富?？蓮V泛地應用于山地、丘陵、沙漠等地域的各種工程規(guī)劃和優(yōu)化設計，可以在虛擬現(xiàn)實中進行模擬和實驗，找出最佳方案，減少外業(yè)調查的費用。任務三三維景觀圖一、三維景觀圖的概念DEM圖

DOM圖三維景觀圖任務三三維景觀圖二、三維景觀圖的制作過程1.打開DEM數(shù)據(jù)2.疊加DOM數(shù)據(jù)3.設置場景屬性4.設置太陽光5.設置LOD6.設置視點與視場任務三三維景觀圖1.打開DEM數(shù)據(jù)在VirtualGIS模塊中選擇VirtualGISViewer，在File菜單中的Open子菜單中，選擇DEM，彈出SelectLayerToAdd對話框。任務三三維景觀圖1.打開DEM數(shù)據(jù)

在File選項卡中選擇DEM，然后在RaserOptions選項卡中，選擇DEM。單擊OK，DEM加載到VirtualGIS視窗中。任務三三維景觀圖2.疊加DOM數(shù)據(jù)

在打開DEM的基礎上，疊加柵格圖像文件。在VirtualGISViewer的File菜單中的Open子菜單中選擇RasterLayer，彈出SelectLayerToAdd對話框。任務三三維景觀圖2.疊加DOM數(shù)據(jù)

在File選項卡中選擇DOM文件，然后在RaserOption選項卡中，選擇RasterOverlay，表示將DOM疊加到DEM上顯示。單擊OK，DOM加載到VirtualGIS視窗中并疊加在DEM上顯示。任務三三維景觀圖3.設置場景特性

場景特性包括DEM顯示特性、霧特性、背景特性、漫游特性、立體顯示特性和注記符號特性等。在VirtualGISViewer的View菜單中選擇SceneProperties子菜單，彈出的場景特性對話框。任務三三維景觀圖3.設置場景特性

DEM特性包括高程夸張系數(shù)、地形顏色、可視范圍和單位等。設置高程夸張系數(shù)為5，設置背景顏色為藍色，其他參數(shù)為默認。單擊Apply后，三維景觀的場景特性后發(fā)生變化。任務三三維景觀圖4.設置太陽光設置太陽光包括設置太陽方位角（Azimuth）、太陽高度角（Elevation）和光照強度（Ambience）等參數(shù)。在VirtualGISViewer的View菜單中選擇SunPositioning子菜單，彈出太陽光設置對話框。任務三三維景觀圖5.設置LOD顯示三維場景的詳細程度，可以根據(jù)對場景質量和顯示速度的需要進行調整，包括DEMLOD和DOMLOD。在VirtualGISViewer的View菜單中選擇LevelofDetailControl子菜單，分別調整DEM和DOM的LOD值為100%和10%。任務三三維景觀圖5.設置LOD任務三三維景觀圖5.設置LOD任務三三維景觀圖6.設置視點視點設置有兩種方式，一種是利用二維全景視窗，另一種是利用視點編輯器進行。在VirtualGISViewer的View菜單中選擇CreateOverviewViewer子菜單，彈出二維全景視圖。任務三三維景觀圖6.設置視點

在二維全景視圖中，包含三維場景的二維平面圖、視點、觀察目標和連接視點到觀察目標的視線。可以通過對視點與觀察目標的拾取進行位置的任意移動。任務三三維景觀圖6.設置視點

由于二維全景視圖與VirtualGIS視圖的三維場景建立了相互連接關系，在二維全景視圖中的任何操作都直接影響到三維場景。任務三三維景觀圖6.設置視點

在VirtualGISViewer的Navigation菜單中選擇PositionEditor子菜單，彈出視點編輯對話框。二維剖面示意圖中的紅色射線段為視線，可以被拾取拖動，兩條綠色射線構成視場角，底部綠色區(qū)域代表三維場景區(qū)域。任務三三維景觀圖6.設置視點改變視點位置和視點方向的參數(shù)，二維剖面示意圖和三維場景都相應變化。任務一遙感影像地圖任務二植被指數(shù)圖任務三三維景觀圖任務四土地利用圖項目八遙感專題制圖主要任務

土地利用圖是表達土地資源的利用現(xiàn)狀、地域差異和分類的專題地圖。它是研究土地利用的重要工具和基礎資料，同時也是土地利用調查研究的主要成果之一。

在編制土地利用圖的基礎上，對當前利用的合理程度和存在的問題、進一步利用的潛力、合理利用的方向和途徑，進行綜合分析和評價。任務四土地利用圖一、土地利用圖的概述二、土地利用圖的制作步驟

任務四土地利用圖第1步：數(shù)據(jù)收集和預處理

預處理包括：波段組合；圖像校正：主要是對圖像進行幾何校正；圖像增強：能較好地為識別和提取地物信息作參考；分類體系的確定。二、土地利用圖的制作步驟

任務四土地利用圖第2步：訓練區(qū)的選擇對于非監(jiān)督分類來說要選擇樣區(qū)以輔助對簇分析結果的歸類；對于監(jiān)督分類而言，訓練區(qū)用于提取各類的特征參數(shù)以對各類進行模擬。二、土地利用圖的制作步驟

任務四土地利用圖

第3步：對像元進行分類非監(jiān)督分類。不需要任何先驗知識，僅根據(jù)遙感圖像地物光譜特征的分布規(guī)律，按照不同的地面光反射（灰階）實現(xiàn)分類，分類結果是對不同的地物類別實現(xiàn)區(qū)分，但不能確定類別的屬性，屬性是通過事后對各