1、什么是局部图像特征？
遥感影像目视解译原理
遥感影像目视解译原理
在遥感影像上，不同的地物有不同的特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这些都称为判读或解译标志。解译标志包括直接和间接解译标志：
1 直接判读标志
（1）形状
影像的形状是指物体的一般形式或在轮廓上的反映。各种物体都具有一定的形状和特有的辐射特性。同种物体在图象上有相同的灰度特征，这些同灰度的像素在图象上的分布就构成与物体相似的形状。随着图像比例尺的变化，“形状”的含义也不相同，一般情况下，大比例尺图像上所代表的是物体本身的几何形状，而小比例尺图象上则表示同类物体的分布形状。有些物体的形状非常特殊，其平面图形是该物体的结构、组成和功能的生要标志，有时甚至是关键，所以“形状”是判读的重要工具。
（2）大小
物体在图像上的大小也是判读标志之一。“大小”的含义随图像比例尺的变化而不同：大比例尺图像上，量测的是单个物体的大小，而小比例尺图像上，只能量测同类物体分布范围的大小。
（3）颜色和色调
颜色一般指彩色图像而言，当彩色摄影和假彩色合成技术发展起来之后，颜色的差别可以进一步反映了地物间的细小差别，为判读人员提供更多的信息。人眼对彩色的分辨能力远比对黑白色调差的分辨率能力强，因而颜色可作为彩色图像判读的标志。对多波段彩色合成图像的判读，往往可依据颜色的差别来确定地物与地物间或地物与背景间的边缘线，从而区分出各类物体。
色调是人眼对图像灰度大小的生理感受。人眼不能确切地分辨出灰度值，但能感受到灰度大小的变化，灰度大者色调深，灰度小者色调浅。
图像色调的深与浅，与物体的辐射特性是紧密相关的。一般情况下，反射率高的物体，接收的能量大，图像的色调就浅；反之则深。因此同一环境条件下的图像上色调的差异即是不同物体在图像上的反映。
（4）阴影
阴影的形式与物体辐射能量的方向有关，对反射辐射能来说与方向反射因子有关。在导出辐射传输方程式时，是把地表当作朗伯反射体看；而实际上地表的坡向和坡度都严重影响传感器方向的反射能量大小，以及物体之间的相互遮挡，都使图像上产生阴影。阴影有本影和落影之分。本影是象片上地物未被阳光直接照射到的阴暗部分；落影是在地物背光方向地物投射到地面的阴影在象片上的构象。
阴影会对目视判读产生相互矛盾的影响。一方面，人们可以利用阴影的立体感，判读地形地貌特征，大比例尺图像上，还可利用阴影判读物体的侧视图形，按落影的长和成像时间的太阳高度角量测物体的高度、单株树木的干粗等。另一方面，阴影区中的物体不易判读甚至根本无法判读。
（5）位置
自然界的物体之间往往存在一定的联系，有时甚至是相互依存的。例如桥梁与道路和水系，居民地与道路，土质与植被，地貌与地质等。因此物体所处的位置也是帮助判读人员确定物体属性的重要标志之一。
（6）结构（图案）
指自然界与人文特征重复出现的排列格式，如农业复合体（农田与果园），地形特征，建筑物布局等组成一定的格式。
（7）纹理
纹理指微色调的变化，纹理特征有光滑的、波纹形的、斑纹形的、线性的和不规则的等多种形态。利用纹理特征可以区分色调总体相同的两类物体，纹理也可以作为分类图像再细分的基本准则。
（8）分辨率
分辩率比其他许多图像特征（标志），更取决于遥感系统本身，而与物体的特性关系则小些。传感器本身因素包括性能、设计要求和遥感过程中的环境条件、以及获取数据以后的处理等。当图像上的物体小于图像分辨率时，则不能进行判读。
（9）立体外貌
对有一定重叠度图像，可以进行立体观察。各物体的立体外貌，在立体模型中的显示与真实情况相似。当其他标志都相同或相近时，立体外貌则是很好的判读标志。
以上这些直接判读标志，虽然在图像上都可以直接判读出来，即能直接确定物体的属性。但对于不同的图像类型，不同的图像比例尺和不同的分析研究目的，各直接判读标志的重要性也有所不同。例如，假彩色图像比其他图像更强调色调（颜色）的差别，因为同一幅图像上颜色的微小差别，即代表不同的物体特征；细微分类比粗略分类更强调纹理特征；进行高差判读时则以阴影为主要标志等。
2 间接判读标志
各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据：
（1）水系
水系的类型和结构受地形和基岩类型的控制，基岩的岩性、走向决定了地形地貌的结构和走向，因而也就决定了水系类型和结构。反言之，水系的类型结构也就指示出基岩岩性和地貌特征。
水系密度大，表示地表径流发育、支流多，土壤和岩石的透水性差，颗粒细，易于被流水侵蚀。密度小，表示地表径流不发育，土壤的透水性能好，水系稀疏，水土流失少。
水系分布均匀时，表示岩性均匀一致。岩性复杂地区水系的流水方向常急转弯，河流纵断面高差突变多形成瀑布、跌水等河段。
各种水系结构、类型都表示基岩的不同特性及地质构造，气候条件、地貌类型、植被覆盖密度和人工活动等。
水系在遥感图像上反映最明显，最易判读。在水系判读的基础上，可以根据水系的特征分析推断出其它地表特征。
（2）地貌
各种地貌形态由不同的岩性、造山运动、风蚀和水蚀作用形成。岩性不同抵抗风、水等外等侵蚀的能力也不同，一般抗外力能力强的岩石形成陡峻山地地貌，抗外力弱的岩石则形成平缓的丘陵或平地。
地貌形态特征决定了水系的类型，植被子的分布、土壤的特性等。因此，在图像上判读出了地貌形态后，可按其他要素与地貌的关系，推断出图像上无直接标志的特征。如植被子类型、土壤类型甚至植物种类等。
遥感图像上地貌类型的显示和水系一样明显，由于遥感图像一般是低太阳高度角成像，地形起伏产生的阴影十分明显，按阴影的长度和色调的深浅，能确定坡度和比高、进而确定地貌类型——山地、丘陵、平地等。
（3）土质
土质包括各类土壤、裸露岩石、戈壁、沙漠等，各种土质所处的自然环境不同其水分、盐分、碱分和腐殖质含量亦不相同。土壤的成因不同，又有不同的颜色——黑土、褐土、黄土、红壤等，这些区别都造成不同的辐射特性。
另外，土质和植被是紧密相关的，一定类型的土质，生长一定类型的植被。反之，植被的生长发育又影响到土质的组成成分。
土质在遥感图像上的表征除大片沙漠、戈壁和裸露岩石外，不是很明显的，要判断出土壤类型需根据土壤与其他易判读要素之间的联系来分析判断。
（4）植被
植被的种类、生长状况、分布规律，在一定程度上受岩性、地貌、土质、气候等因素的控制。不同种类的植物要在一定的自然环境中才能生长，一般而言，受气候条件的影响最大，但由于基岩的分布以及沉积物的成分、粒度、含水性、矿化度、盐碱度及有害元素等的影响，使植物群落的外貌、种属、生长状态等都发生了一些生态变化。
植物在遥感图像上的反映也是相当明显的，用植物的特征来分析判断与之有关的其他要素，效果很好。反之，也可以按其他影响植物发育的自然地理因素的分布规律，来判断植物群落的分布、类型和种类等。
大比例尺图像判读，植被往往是一种有害因素，茂密的森林往往掩盖大量地形特征，尤其对立体观测的影响较大。
（5）气候
地球上气候变化很有规律性，人们按其变化规律分成各类气候带：由赤道向两极，由沿海向内陆分成水平气候带；由山下向山头分成垂直气候带。
气候条件控制植物生长特征，水系发育特征，地貌土质发育特征等。这些要素反过来又影响气候条件，形成区域气候。
气候条件在遥感图像上毫无特征标志，但人们根据自然地理位置可以了解其气候变化情况，进而分析判断受气候条件控制的各要素的特征，诸如植物种属、密度；地貌特征；土壤性质；水第结构等。
（6）人文活动
人文活动往往局部地改变自然环境，使其有利于人类社会的发展。但计划的开发自然资源，往往又会造成生态平衡严重破坏，使自然地理要素的内在联系遭到破坏。
遥感图像反映人文活动的痕迹，大部分能在大比例尺图像上判读出来，小比例尺图像上只能反映大型人文活动的痕迹，如铁路建筑、堤坝工程、围湖造田、防护林带、城市发展、工矿设施及农业活动等。
人类活动对环境生态的破坏，用多时相图像对比分析，也是显而易见的。
上述各类判读标志中，在航空遥感图像判读时，直接判读中起主导作用；但在航天遥感图像判读中，间接判读标志与直接判读标志起着同等重要的作用。
四 遥感影像目视解译的原则和方法
1 遥感影像目视解译原则
遥感影像目视解译的原则是先“宏观”后“微观”；先“整体”后“局部”；先“已知”后“未知”；先“易”后“难”等。一般判读顺序为，在中小比例尺象片上通常首先判读水系，确定水系的位置和流向，再根据水系确定分水岭的位置，区分流域范围，然后再判读大片农田的位置、居民点的分布和交通道路。在此基础上，再进行地质、地貌等专门要素的判读。
2 遥感影像目视解译方法
（1）总体观察
观察图像特征，分析图像对判读目的任务的可判读性和各判读目标间的内在联系。观察各种直接判读标志在图像上的反映，从而可以把图像分成大类别以及其他易于识别的地面特征。
（2）对比分析
对比分析包括多波段、多时域图像、多类型图像的对比分析和各判读标志的对比分析。多波段图像对比有利于识别在某一波段图像上灰度相近但在其它波段图像上灰度差别较大的物体；多时域图像对比分析主要用于物体的变化繁衍情况监测；而多各个类型图像对比分析则包括不同成像方式、不同光源成像、不同比例尺图像等之间的对比。
各种直接判读标志之间的对比分析，可以识别标志相同（如色调、形状），而另一些标识不同（纹理、结构）的物体。对比分析可以增加不同物体在图像上的差别，以达到识别目的。
（3）综合分析
综合分析主要应用间接判读标志、已有的判读资料、统计资料，对图像上表现得很不明显，或毫无表现的物体、现象进行判读。间接判读标志之间相互制约、相互依存。根据这一特点，可作更加深入细致的判读。如对已知判读为农作物的影像范围，按农作物与气候、地貌、土质的依赖关系，可以进一步区别出作物的种属；河口泥沙沉积的速度、数量与河流汇水区域的土质、地貌、植被等因素有关，长江、黄河河口泥沙沉积情况不同，正是因为流域内的自然环境不同所至。
地图资料和统计资料是前人劳动的可靠结果，在判读中起着重要的参考作用，但必须结合现有图像进行综合分析，才能取得满意的结果。实地调查资料，限于某些地区或某些类别的抽样，不一定完全代表整个判读范围的全部特征。只有在综合分析的基础上，才能恰当应用、正确判读。
（4）参数分析
参数分析是在空间遥感的同时，测定遥感区域内一些典型物体（样本）的辐射特性数据、大气透过率和遥感器响应率等数据，然后对这些数据进行分析，达到区分物体的目的。
大气透过率的测定可同时在空间和地面测定太阳辐射照度，按简单比值确定。仪器响应率由实验室或飞行定标获取。
利用这些数据判定未知物体属性可从两个方面进行。其一，用样本在图像上的灰度与其他影像块比较，凡灰度与某样本灰度值相同者，则与该样本同属性；其二，由地面大量测定各种物体的反射特性或发射特性，然后把它们转化成灰度。然后根据遥感区域内各种物体的灰度，比较图像上的灰度，即可确定各类物体的分布范围。
第二部分
：
图象纹理分析已在许多学科得到广泛的应用。如细胞图象、金相图象等均具有明显的纹理特征，分析它们的纹理结构，可以得到鉴别细胞性质的信息及反映金相结构的物理信息〔1〕。气象卫星云图大多也是纹理型的。由于生成云的大气环流、云内气流、水汽含量等的差异，导致云的形态、密度、云顶高度的不同，在云图上反映出色调、分布及纹理的多样性。正确判别卫星云图中的云类特征可为人类提供丰富的天气信息，应用于天气分析、降水预报等领域，因而十分重要。郁凡等〔2〕曾作过这方面的工作。本文根据数字化卫星云图的灰度分布，抽取纹理特征量…
分辨率是用于记录数据的最小度量单位，一般用来描述在显示设备上所能够显示的点的数量(行、列)，或在影像中一个像元点所表示的面积。
因为遥感拍摄的像片是由位于不同高度，装在不同载体(如飞机、卫星等)上的不同清晰度(分辨率)照相设备，以不同的照相(采集)方式，获取的遥感像片(图像、数据、影像等)，这些遥感图像是具有不同清晰度、不同分辨率的照片。类似我们在生活中用135 照相机拍摄一棵树，从汽车上拍一张，然后再从飞机上拍一张，两张135底片在放大同一棵树时，其放大效果是不一样的。肯定是高度低的135照片放大后的效果最清晰，也就是说分辨率最高。
遥感卫星的飞行高度一般在4000km～600 km之间，图像分辨率一般从1 km～1m之间。图像分辨率是什么意思呢？可以这样理解，一个像元，代表地面的面积是多少。像元是什么意思呢？像元相当于电视屏幕上的一个点(电视是由若干个点组成的图像画面)，相当于计算机显示屏幕上的一个象素，相当于一群举着不同色板拼成画图的人中的一个。合肥市五里飞虹卫星遥感影像.jpg
当分辨率为1km时，一个像元代表地面1kmX1km的面积，即1km2；当分辨率为30m时，一个像元代表地面30m×30m的面积；当分辨率为1m时，也就是说，图像上的一个像元相当于地面1m x 1m的面积，即1m2。
在您使用遥感图像数据时，请您千万注意，您所要解决的工作问题，应选择相应分辨率的遥感数据资料。有关遥感数据样板，请您查看本网站卫星遥感影像栏目。
2、请问这两个遥感影像是什么时候，什么传感器拍的？时间具体到哪天
LC8条带号行列号年份天数LGN**”
landsat8的影像
所以第一个就是2013年的第276天
第二个应该是2014年第247天
再具体自己算吧
3、遥感影像能分析出降水量或者气温等方面吗
?
4、landsat8遥感影像用envi如何提取某种植被信息，比如提取北京市的竹林面积
想要提取某类植被信息这个属于比较难的问题，需要有竹林影像特征数据才好做，甚至很难提取出来。具体要看你的研究方向了！
5、遥感影像来源
本书研究利用了6期研究区的遥感影像，遥感影像的相关参数如表3.2所示。6期遥感影内像均容为多光谱数据。SP OT影像来源于北京视宝卫星图像有限公司，TM影像来源于美国陆地卫星资源共享平台。
表3.2 研究区6期遥感影像的参数
6、气候变化———岩石中的记录
4. 1 引言———岩石中的记录 (“岩石磁带”)
地球气候系统过去的变化均被 “写入岩石”。尘土和冰堆积物的性质与特征、湖泊和大洋沉积物、沙丘原和河流台地、植物和动物化石组合序列、古海岸线、珊瑚生长线、树木的年轮与碳酸盐洞穴沉积层以及古代社会的古生态和文字记录，都包含了这一历史性的元素。
人类的历史与文化在很大程度上归功于过去的气候多变性。了解过去的气候就是向了解我们从古至今的演变历史迈进了一步。毫无疑问，我们的将来也将受到气候的强烈影响。
研究地球动态系统的科学家都了解，地球是一个复杂的系统并在不断调整中。历史记录揭示的海洋、大气与地表覆盖变化之间的联系有多么重要。而我们直接测量气候的历史不过几百年，这只包含了气候变化的一小段历史。随着科学技术的发展，我们解读岩石 “磁带”———地质历史的记录的能力与日俱增。但是，有一点至关重要: 最好的自然档案的典型范例应该被好好保存，留给将来的科学家参考、研究。因为相对我们今天的条件而言，以后的人类拥有的技术更精良，对问题的理解也会更深。
本文建立了一个问题的框架，这些问题显示地球科学是如何致力于更好地了解气候变化，并提出在哪些方面今后的研究能为社会作出更大贡献。
4. 2 过去 4 个冰期旋回中气候变化模式的 “大影像” 是什么
地球大约生存 46 亿年了，它曾经历了多次的冰期和温室幕。自 19 世纪 60 年代以来，仅在近 200 万年左右的时间里，就有很多冰扩张地质幕。21000 年以前的一次冰扩张是最严重的事件之一。北美、欧洲北部以及一些高山地带的大片地区都被冰雪所覆盖。而一些干旱的高山地区，如西藏高原，最多只有斑驳的冰盖。
在解读与测定海洋、冰心、中国中部尘土和古土壤序列的记录方面，近期取得的一些进展，揭示了一些主要的气候事件，这些事件对整个地球产生了影响。对此最好的解释就是环绕太阳的地球轨道发生了变化。
现在，科学家的注意力已转向了解冰盖是如何生成和坍塌的，以及近期的发现: 在 100 ～1000 年的时间跨度上曾经发生过多次快速而短命的事件。这些事件都不能说与轨道变化有关，而肯定与其他的地球系统作用有关。如果发生在今天，这种快速而强烈的变化将对社会和经济产生很大的干扰。
科学家正在做新的努力来研究这些现象之间的联系。例如，起始于北大西洋的事件如何在亚洲东部也显现效应? 各个季风系统之间存在着什么联系? 其中一个系统发生的变化如何改变其他系统的动力机制?
每次的冰扩张都伴随着全球海平面的下降。在一些事件中，广大的陆架地区裸露出来，为植物、动物和人类提供了新的迁徙路线，同时也阻挡了海水在印度洋与太平洋之间的流动。裸露的陆架地区还增大了有利于产生温室气体的面积。在对这一考古记录以及人类的广泛分布等进行解译时必须考虑到海平面升降的因素。
要了解气候系统如何在一个广阔的范围产生作用以及人类社会的发展，其必不可少的背景资料就是确认最近的冰期旋回模式。
4. 3 过去 1000 年里有哪些气候变化
气候变化表现在温度、降水以及诸如旱灾、风暴和洪水这类极端情况出现的频率。这些都对自然系统和农业系统的生产力、丛林火灾的发生频率、水的质量产生影响，并造成财产和基础设施的损失。
关于长期气候记录的新观点对于现代社会是很重要的，因为它为我们了解近期的趋向及其可能的原因提供了基础。全新世初期 (大约 1 万年前) 人类对气候系统基本上没有什么影响。这也是一个农业崛起的时期，在一些地方显而易见 (如黎凡特、长江和黄河流域) 。大约在 5000 ～6000 年前，农业系统在欧亚大陆得以广泛分布。到了大约 3000 年前，其他地方的广大地区也成为耕地。地质记录告诉我们: 与这些变化伴之而来的是大面积的砍伐和清除森林、更多地采用火烧方式往往增大了土壤侵蚀率; 还有一些小型工程设施的建设，分离或分流了过量的地表水。
到了这个时候，人类已经成为对区域性地表作用起着重大影响的因素，但可能还没有到发生气候变化的程度。全新世中期，湿地农业的扩大可能造成温室气体甲烷的释放，这是人类对大气化学产生影响的关键起点，改变了大气的热量和持水能力。
通过长寿树木的年轮、冰心 (可反映出相当于年降雪的地层) 及层状湖积物可得到关于最近时期的高分辨率记录。它们都能灵敏地反映气候的年度 (或更详细的) 变化。有关的数据不多，大家最了解的就是关于北半球中 － 高纬度地区过去 1000 年的平均气温的数据。关于这个时期热带和南半球的资料很少，但有希望去发现。
4. 4 是什么造成了气候变化
有人认为是太阳的变化造成了一些长期的变化趋势，但是近期的变暖却是史无前例的。很多数据系列显示，在过去的 1 万年或更长的时期内，全球性气候悄悄地进入我们的领土。太阳能量输出的变化、大气中火山气体和火山灰含量的变化以及大洋环流的变化都被用来解释过去 1 万年里显现的趋势，但都不能解释 20世纪下半期的上升趋势。有一种观点认为，近期的气候变化有很大的人为印记。这个观点令人信服，因为森林的砍伐、建筑以及人为的释放气体都对地球的变暖带来极大的影响。
尽管如此，如果我们想知道这些观测到的变化到底从何而来，我们需要更清楚地了解，与自然因素相比，人为因素对气候影响的相对重要性。气候变化对人类的生活有着重大的影响。我们必须优先考虑、研究诸如厄尔尼诺、大气中火山灰和火山气体含量这些自然现象的变化，这将有助于揭示与人类社会有关的、气候变化的机制。
4. 5 过去的气候变化对社会的影响有哪些
很多伟大的文明由于种种不同的原因被摧毁了，其中包括气候的原因。印度西北部 Harappan 文化 (哈拉帕文化) ，中美洲玛雅文化和亚利桑那州的霍霍坎文化，它们的毁灭都可以归咎于旱灾。
在世界的其他地方，水太多也成了问题。举例来说，我国长江的洪峰发生的时间正值西藏高原的径流与夏天的季风雨相重合之时。严重的洪灾每隔几年就发生一次，造成生命、作物和财产的损失，尽管这些洪水带来了新鲜的富含养分的沉积物。在全新世期间，人们利用工程设施同上升的洪水作斗争，而在这些设施失效的地方，农作物颗粒无收，给人们的生活造成很大困难。与此同时，在黄河流域，气候变化加上土地利用的压力，使得西北部沙漠化而这地区的居住区日益缩小。将大量关于环境变化的数据与社会的历史结合起来，会了解一些关于技术革新和早期国家之间争论的原因。
4. 6 人类活动对气候有什么作用
我们知道，人类活动造成大气化学和土地覆盖的变化，并引起生物多样性的退化。除此之外，产生了数千种新的化学合成物质，而它们对生物圈的作用还不完全为人们所了解。举例来说，有很多湖泊变成酸性，这是过去 150 年来释放工业气体所造成的直接后果。生物化学旋回的改变带来气候系统的主要元素复杂的反馈，由此影响经济活动以及水和食物的安全性。
监测人为因素对气候的影响的方法之一就是估算人类活动带来的温室气体释放量。我们可以估算其数量，但却无法确定它们的最终归宿。它们是被圈闭在土壤中并被森林覆盖了吗? 海洋是否吸收了大量温室气体? 这些对于人类来说还是一个未知结果。
关于气候在土地覆盖变化与大气化学变化中的促进作用，尚有待研究。这一研究领域的重点是生物学、土壤科学、海洋地理学，涉及自动监测、遥感和 “地面真相验证”———即对实际野外研究的必要检验。此外，还要增加对高沉积率背景下的沉积物化学方面的细节研究。
4. 7 模型对预测将来的气候有什么作用，我们如何评价其优点
模型是预测气候的最好方法，这些模型用数学公式来描述自然世界以及海洋、大气层与土地覆盖之间的动态反馈。模型输出值取决于我们对地球系统的了解、用数学函数描述实际情况的程度，以及进行必要的计算所用计算机的功能。目前，被普遍使用的全球气候模拟模型有 25 个以上。运用这些模型所给出的预测结果往往有偏差，这反映出合理地综合物理元素所存在的难度，而且系统的许多元素灵敏度较高，正如地质记录所显示的，一些很小的变化都能被放大。
最近，开发了将气候、经济、人口、工业气体释放输出，农业和自然生态系统模型结合在一起的综合系统。这些改进的系统增加了各种模型之间的 “反馈回路”，因此，系统中某一部分的变化可动态地用于其他系统。模型的强大威力之一就是它们能将不同来源的数据综合在一起，帮助我们更好地了解地球。我们应尽最大的努力使模型符合实际。因为，这些系统的作用将给我们带来很多好处，使我们在建立合理的规划方案和实现人类活动可持续性方面前进一大步。
4. 8 我们需要开发一个独立的测试系统来鉴别较好的模型并找到改进它们的方法
方法之一就是用选定的、过去的时间 “窗口”的边界条件来预置模型。这些条件包括地球轨道参数、温室气体含量、大气微粒、海岸线、海平面、冰盖等，都可以从 “岩石磁带”———地质记录本身读出。然后，我们可以对选定的时间窗口做气候模拟，并与我们用来推测过去气候条件的区域性古数据集进行比较。
研究重点必须包括建立地理覆盖面更大的、更好的数据系列，特别是南半球和热带地区。首先，可以将重点放在气候敏感度较高的地区。这样做既可以加强模型科学又可以加强古数据科学，还能提高社会对有效预测全球气候的信心。
4. 9 未来的气候将如何发展
未来的气候将对食物安全与农业、供水与水质、风暴与旋风的频率、海岸线稳定性、生物多样性和生物资源的未来等产生影响。开发气候模型有助于降低区域性气候预测中不确定性的程度。然而，只有地质记录能揭示整个地球系统的变化。而且，它一直是检验我们所作的模拟是否合理的试验。
地球科学家拥有研究过去气候与地球系统的独一无二的记录，通常是研究上述两者之间的关系。社会可以完全要求他们将部分研究计划集中到直接影响人类生活的各种事件上来，研究并确定这些事件是如何在这些系统中起作用的。好的管理和领导能产生有依据的决策和慎重的规划。有时，社会会要求地球科学家预测任何可能发生的或突发的环境事件，对地球系统的充分了解有助于我们达到这一要求。
4. 10 研究议程概要
·提高我们对于过去的两个冰期旋回中气候与环境模式的认识;
·认识冰川环境是如何发展与衰退的;
·地质记录中突发事件发生的频率与原因;
·更好地推广高分辨率数据系列，特别是在热带和南半球地区;
·更好地认识热带的热机理及其与温带气候变化的联系;
·对具有高质量考古记录的地区进行古环境研究，特别是发生过文化变迁的地方;
·通过生物学、地质学、土壤学和海洋学方面的研究 (涉及监测、遥感和通过必要的野外研究进行地面真相验证) ，认识气候与系统变化之间的关系。在这些研究中应重点包括碳通量变化的研究，因为它可能有助于我们了解气候是否会变回到冰期;
·为了明晰全球变暖和将来可能发生的海平面上升，应该确定受到沉降和抬升的一些地区，以用于比较研究;
·促进模型与古数据科学家之间的合作研究;
·年代学和方法学的技术进步;
·分析仪器和生物物理数据，以找出今天跨地区系统的联系、敏感性、惰性和落后程度;
·邀请一些核心研究人员组成工作组，进一步优选和制定研究议程。
地球科学家已经解开了地球的很多秘密，而且在了解我们的星球是如何运行的问题上已取得重大进展。
但是，这方面的信息往往没有得到正确应用。尽管我们现在已经有能力对多种自然灾害做相当准确的预报，可我们还是经常在错误的地方搞建筑和非持续性地开发资源。我们的行为显示我们仍然不了解这些，而实际上美好生活的钥匙就掌握在我们的手中。全世界的地球科学家都已做好准备协助社会建立一个更安全、更健康、更富裕的环境。
7、遥感器和遥感平台如何影响遥感图像的总体特征？
遥感影像目视解译原理
遥感影像目视解译原理
在遥感影像上，不同的地物有不同的特征，这些影像特征是判读识别各种地物的依据，这些都称为判读或解译标志。解译标志包括直接和间接解译标志：
1 直接判读标志
（）形状
影像的形状是指物体的一般形式或在轮廓上的反映。各种物体都具有一定的形状和特有的辐射特性。同种物体在图象上有相同的灰度特征，这些同灰度的像素在图象上的分布就构成与物体相似的形状。随着图像比例尺的变化，“形状”的含义也不相同，一般情况下，大比例尺图像上所代表的是物体本身的几何形状，而小比例尺图象上则表示同类物体的分布形状。有些物体的形状非常特殊，其平面图形是该物体的结构、组成和功能的生要标志，有时甚至是关键，所以“形状”是判读的重要工具。
（2）大小
物体在图像上的大小也是判读标志之一。“大小”的含义随图像比例尺的变化而不同：大比例尺图像上，量测的是单个物体的大小，而小比例尺图像上，只能量测同类物体分布范围的大小。
（3）颜色和色调
颜色一般指彩色图像而言，当彩色摄影和假彩色合成技术发展起来之后，颜色的差别可以进一步反映了地物间的细小差别，为判读人员提供更多的信息。人眼对彩色的分辨能力远比对黑白色调差的分辨率能力强，因而颜色可作为彩色图像判读的标志。对多波段彩色合成图像的判读，往往可依据颜色的差别来确定地物与地物间或地物与背景间的边缘线，从而区分出各类物体。
色调是人眼对图像灰度大小的生理感受。人眼不能确切地分辨出灰度值，但能感受到灰度大小的变化，灰度大者色调深，灰度小者色调浅。
图像色调的深与浅，与物体的辐射特性是紧密相关的。一般情况下，反射率高的物体，接收的能量大，图像的色调就浅；反之则深。因此同一环境条件下的图像上色调的差异即是不同物体在图像上的反映。
（4）阴影
阴影的形式与物体辐射能量的方向有关，对反射辐射能来说与方向反射因子有关。在导出辐射传输方程式时，是把地表当作朗伯反射体看；而实际上地表的坡向和坡度都严重影响传感器方向的反射能量大小，以及物体之间的相互遮挡，都使图像上产生阴影。阴影有本影和落影之分。本影是象片上地物未被阳光直接照射到的阴暗部分；落影是在地物背光方向地物投射到地面的阴影在象片上的构象。
阴影会对目视判读产生相互矛盾的影响。一方面，人们可以利用阴影的立体感，判读地形地貌特征，大比例尺图像上，还可利用阴影判读物体的侧视图形，按落影的长和成像时间的太阳高度角量测物体的高度、单株树木的干粗等。另一方面，阴影区中的物体不易判读甚至根本无法判读。
（5）位置
自然界的物体之间往往存在一定的联系，有时甚至是相互依存的。例如桥梁与道路和水系，居民地与道路，土质与植被，地貌与地质等。因此物体所处的位置也是帮助判读人员确定物体属性的重要标志之一。
（6）结构（图案）
指自然界与人文特征重复出现的排列格式，如农业复合体（农田与果园），地形特征，建筑物布局等组成一定的格式。
（7）纹理
纹理指微色调的变化，纹理特征有光滑的、波纹形的、斑纹形的、线性的和不规则的等多种形态。利用纹理特征可以区分色调总体相同的两类物体，纹理也可以作为分类图像再细分的基本准则。
（8）分辨率
分辩率比其他许多图像特征（标志），更取决于遥感系统本身，而与物体的特性关系则小些。传感器本身因素包括性能、设计要求和遥感过程中的环境条件、以及获取数据以后的处理等。当图像上的物体小于图像分辨率时，则不能进行判读。
（9）立体外貌
对有一定重叠度图像，可以进行立体观察。各物体的立体外貌，在立体模型中的显示与真实情况相似。当其他标志都相同或相近时，立体外貌则是很好的判读标志。
以上这些直接判读标志，虽然在图像上都可以直接判读出来，即能直接确定物体的属性。但对于不同的图像类型，不同的图像比例尺和不同的分析研究目的，各直接判读标志的重要性也有所不同。例如，假彩色图像比其他图像更强调色调（颜色）的差别，因为同一幅图像上颜色的微小差别，即代表不同的物体特征；细微分类比粗略分类更强调纹理特征；进行高差判读时则以阴影为主要标志等。
2 间接判读标志
各判读标志都随图像比例尺缩小而逐渐失去其直接性。有许多判读目的不能根据图像的直接判读标志判读出来，例如城市人口数判读，某一社会阶层的经济状况等。这些专题的判读，可以按下述间接标志为依据：
（1）水系
水系的类型和结构受地形和基岩类型的控制，基岩的岩性、走向决定了地形地貌的结构和走向，因而也就决定了水系类型和结构。反言之，水系的类型结构也就指示出基岩岩性和地貌特征。
水系密度大，表示地表径流发育、支流多，土壤和岩石的透水性差，颗粒细，易于被流水侵蚀。密度小，表示地表径流不发育，土壤的透水性能好，水系稀疏，水土流失少。
水系分布均匀时，表示岩性均匀一致。岩性复杂地区水系的流水方向常急转弯，河流纵断面高差突变多形成瀑布、跌水等河段。
各种水系结构、类型都表示基岩的不同特性及地质构造，气候条件、地貌类型、植被覆盖密度和人工活动等。
水系在遥感图像上反映最明显，最易判读。在水系判读的基础上，可以根据水系的特征分析推断出其它地表特征。
（2）地貌
各种地貌形态由不同的岩性、造山运动、风蚀和水蚀作用形成。岩性不同抵抗风、水等外等侵蚀的能力也不同，一般抗外力能力强的岩石形成陡峻山地地貌，抗外力弱的岩石则形成平缓的丘陵或平地。
地貌形态特征决定了水系的类型，植被子的分布、土壤的特性等。因此，在图像上判读出了地貌形态后，可按其他要素与地貌的关系，推断出图像上无直接标志的特征。如植被子类型、土壤类型甚至植物种类等。
遥感图像上地貌类型的显示和水系一样明显，由于遥感图像一般是低太阳高度角成像，地形起伏产生的阴影十分明显，按阴影的长度和色调的深浅，能确定坡度和比高、进而确定地貌类型——山地、丘陵、平地等。
（3）土质
土质包括各类土壤、裸露岩石、戈壁、沙漠等，各种土质所处的自然环境不同其水分、盐分、碱分和腐殖质含量亦不相同。土壤的成因不同，又有不同的颜色——黑土、褐土、黄土、红壤等，这些区别都造成不同的辐射特性。
另外，土质和植被是紧密相关的，一定类型的土质，生长一定类型的植被。反之，植被的生长发育又影响到土质的组成成分。
土质在遥感图像上的表征除大片沙漠、戈壁和裸露岩石外，不是很明显的，要判断出土壤类型需根据土壤与其他易判读要素之间的联系来分析判断。
（4）植被
植被的种类、生长状况、分布规律，在一定程度上受岩性、地貌、土质、气候等因素的控制。不同种类的植物要在一定的自然环境中才能生长，一般而言，受气候条件的影响最大，但由于基岩的分布以及沉积物的成分、粒度、含水性、矿化度、盐碱度及有害元素等的影响，使植物群落的外貌、种属、生长状态等都发生了一些生态变化。
植物在遥感图像上的反映也是相当明显的，用植物的特征来分析判断与之有关的其他要素，效果很好。反之，也可以按其他影响植物发育的自然地理因素的分布规律，来判断植物群落的分布、类型和种类等。
大比例尺图像判读，植被往往是一种有害因素，茂密的森林往往掩盖大量地形特征，尤其对立体观测的影响较大。
（5）气候
地球上气候变化很有规律性，人们按其变化规律分成各类气候带：由赤道向两极，由沿海向内陆分成水平气候带；由山下向山头分成垂直气候带。
气候条件控制植物生长特征，水系发育特征，地貌土质发育特征等。这些要素反过来又影响气候条件，形成区域气候。
气候条件在遥感图像上毫无特征标志，但人们根据自然地理位置可以了解其气候变化情况，进而分析判断受气候条件控制的各要素的特征，诸如植物种属、密度；地貌特征；土壤性质；水第结构等。
（6）人文活动
人文活动往往局部地改变自然环境，使其有利于人类社会的发展。但计划的开发自然资源，往往又会造成生态平衡严重破坏，使自然地理要素的内在联系遭到破坏。
遥感图像反映人文活动的痕迹，大部分能在大比例尺图像上判读出来，小比例尺图像上只能反映大型人文活动的痕迹，如铁路建筑、堤坝工程、围湖造田、防护林带、城市发展、工矿设施及农业活动等。
人类活动对环境生态的破坏，用多时相图像对比分析，也是显而易见的。
上述各类判读标志中，在航空遥感图像判读时，直接判读中起主导作用；但在航天遥感图像判读中，间接判读标志与直接判读标志起着同等重要的作用。
四 遥感影像目视解译的原则和方法
1 遥感影像目视解译原则
遥感影像目视解译的原则是先“宏观”后“微观”；先“整体”后“局部”；先“已知”后“未知”；先“易”后“难”等。一般判读顺序为，在中小比例尺象片上通常首先判读水系，确定水系的位置和流向，再根据水系确定分水岭的位置，区分流域范围，然后再判读大片农田的位置、居民点的分布和交通道路。在此基础上，再进行地质、地貌等专门要素的判读。
2 遥感影像目视解译方法
（1）总体观察
观察图像特征，分析图像对判读目的任务的可判读性和各判读目标间的内在联系。观察各种直接判读标志在图像上的反映，从而可以把图像分成大类别以及其他易于识别的地面特征。
（2）对比分析
对比分析包括多波段、多时域图像、多类型图像的对比分析和各判读标志的对比分析。多波段图像对比有利于识别在某一波段图像上灰度相近但在其它波段图像上灰度差别较大的物体；多时域图像对比分析主要用于物体的变化繁衍情况监测；而多各个类型图像对比分析则包括不同成像方式、不同光源成像、不同比例尺图像等之间的对比。
各种直接判读标志之间的对比分析，可以识别标志相同（如色调、形状），而另一些标识不同（纹理、结构）的物体。对比分析可以增加不同物体在图像上的差别，以达到识别目的。
（3）综合分析
综合分析主要应用间接判读标志、已有的判读资料、统计资料，对图像上表现得很不明显，或毫无表现的物体、现象进行判读。间接判读标志之间相互制约、相互依存。根据这一特点，可作更加深入细致的判读。如对已知判读为农作物的影像范围，按农作物与气候、地貌、土质的依赖关系，可以进一步区别出作物的种属；河口泥沙沉积的速度、数量与河流汇水区域的土质、地貌、植被等因素有关，长江、黄河河口泥沙沉积情况不同，正是因为流域内的自然环境不同所至。
地图资料和统计资料是前人劳动的可靠结果，在判读中起着重要的参考作用，但必须结合现有图像进行综合分析，才能取得满意的结果。实地调查资料，限于某些地区或某些类别的抽样，不一定完全代表整个判读范围的全部特征。只有在综合分析的基础上，才能恰当应用、正确判读。
（4）参数分析
参数分析是在空间遥感的同时，测定遥感区域内一些典型物体（样本）的辐射特性数据、大气透过率和遥感器响应率等数据，然后对这些数据进行分析，达到区分物体的目的。
大气透过率的测定可同时在空间和地面测定太阳辐射照度，按简单比值确定。仪器响应率由实验室或飞行定标获取。
利用这些数据判定未知物体属性可从两个方面进行。其一，用样本在图像上的灰度与其他影像块比较，凡灰度与某样本灰度值相同者，则与该样本同属性；其二，由地面大量测定各种物体的反射特性或发射特性，然后把它们转化成灰度。然后根据遥感区域内各种物体的灰度，比较图像上的灰度，即可确定各类物体的分布范围。
第二部分
【正文快照】：
图象纹理分析已在许多学科得到广泛的应用。如细胞图象、金相图象等均具有明显的纹理特征，分析它们的纹理结构，可以得到鉴别细胞性质的信息及反映金相结构的物理信息〔1〕。气象卫星云图大多也是纹理型的。由于生成云的大气环流、云内气流、水汽含量等的差异，导致云的形态、密度、云顶高度的不同，在云图上反映出色调、分布及纹理的多样性。正确判别卫星云图中的云类特征可为人类提供丰富的天气信息，应用于天气分析、降水预报等领域，因而十分重要。郁凡等〔2〕曾作过这方面的工作。本文根据数字化卫星云图的灰度分布，抽取纹理特征量…
分辨率是用于记录数据的最小度量单位，一般用来描述在显示设备上所能够显示的点的数量(行、列)，或在影像中一个像元点所表示的面积。
因为遥感拍摄的像片是由位于不同高度，装在不同载体(如飞机、卫星等)上的不同清晰度(分辨率)照相设备，以不同的照相(采集)方式，获取的遥感像片(图像、数据、影像等)，这些遥感图像是具有不同清晰度、不同分辨率的照片。类似我们在生活中用135 照相机拍摄一棵树，从汽车上拍一张，然后再从飞机上拍一张，两张135底片在放大同一棵树时，其放大效果是不一样的。肯定是高度低的135照片放大后的效果最清晰，也就是说分辨率最高。
遥感卫星的飞行高度一般在4000km～600 km之间，图像分辨率一般从1 km～1m之间。图像分辨率是什么意思呢？可以这样理解，一个像元，代表地面的面积是多少。像元是什么意思呢？像元相当于电视屏幕上的一个点(电视是由若干个点组成的图像画面)，相当于计算机显示屏幕上的一个象素，相当于一群举着不同色板拼成画图的人中的一个。合肥市五里飞虹卫星遥感影像.jpg
当分辨率为1km时，一个像元代表地面1kmX1km的面积，即1km2；当分辨率为30m时，一个像元代表地面30m×30m的面积；当分辨率为1m时，也就是说，图像上的一个像元相当于地面1m x 1m的面积，即1m2。
在您使用遥感图像数据时，请您千万注意，您所要解决的工作问题，应选择相应分辨率的遥感数据资料。有关遥感数据样板，请您查看本网站卫星遥感影像栏目。