Propiedades básicas de las imágenes de teledetección
Características espectrales
Desde la perspectiva de la espectroscopia, la identificación de objetos y fenómenos terrestres basándose en las diferencias en las características espectrales registradas por sensores remotos es el punto de partida básico para las aplicaciones de teledetección. La diferencia en las características espectrales en las imágenes de teledetección es la diferencia en la escala de grises (tono) o el color de la imagen. La escala de grises o color de varias imágenes de teledetección es el reflejo de la energía de la radiación electromagnética en su banda de respuesta: las fotografías en blanco y negro a todo color y las fotografías en color natural reflejan la energía reflejada de la luz visible (0,38-0,76 μm) por los objetos terrestres. ; fotografías infrarrojas en blanco y negro y fotografías infrarrojas en color Refleja la energía reflejada de los objetos terrestres en parte de la luz visible y las bandas fotográficas infrarrojas (las imágenes infrarrojas térmicas de 0,38-1,3 μm reflejan la energía de radiación térmica (temperatura de radiación) del suelo); los objetos en la banda infrarroja térmica (8-14 μm) reflejan las imágenes de radar. Determina la intensidad del eco retrodispersado de las microondas emitidas artificialmente (0,8-100 cm) desde los objetos terrestres en la escala de grises de las imágenes multibanda y supermultibanda; es un reflejo de la energía de radiación de sus respectivas bandas de respuesta. Análisis de características espectrales de imágenes de teledetección, incluida la resolución espectral y la resolución radiométrica de sensores remotos.
(2) Características espaciales (características geométricas)
Las características espaciales de las imágenes de teledetección son una base importante para el reconocimiento de la morfología de los objetos de la superficie, el mapeo, el establecimiento de signos de interpretación y la corrección geométrica de la imagen. y mejora. El análisis de las características espaciales de las imágenes de teledetección incluye principalmente resolución espacial, propiedades de proyección de la imagen, escala, distorsión geométrica, etc.
1. Resolución espacial
La resolución espacial de las imágenes de teledetección se refiere a la capacidad de la imagen para distinguir objetivos adyacentes con diferentes contrastes y a una cierta distancia.
(1) Resolución de imagen: se refiere al número de pares de líneas en blanco y negro (pares de líneas/mm) que se pueden resolver dentro de un ancho de 1 mm al observar una imagen con un microscopio. Se ve afectada por la resolución del sistema óptico, la resolución del material fotosensible (o pantalla), la escala de la imagen y el contraste entre objetos adyacentes.
(2) Resolución terrestre: se refiere a la distancia mínima entre dos objetos que se pueden distinguir en imágenes de teledetección. La imagen escaneada suele estar representada por el campo de visión temporal de la unidad de detección del sensor remoto. Por ejemplo, las imágenes MSS de Landsat tienen una resolución terrestre de 80 metros.
2. Relación de imagen
Se refiere a la relación entre la longitud de un segmento de línea en la imagen y la distancia horizontal correspondiente en el suelo. Está determinada por la relación entre la distancia focal (f) del sistema óptico del sensor remoto y la altura (H) de la plataforma de detección remota, es decir, 1/m=f/H (Figura 3-27). Porque las imágenes de teledetección son generalmente una proyección central o una proyección multicéntrica, que es diferente de la proyección vertical del mapa. La escala de la imagen se ve afectada por el relieve del terreno y la posición de los objetos terrestres en el marco de la imagen, y pueden ocurrir inconsistencias en todas partes.
3. Características de proyección y distorsión geométrica de la imagen
Las imágenes de detección remota son enfocadas por el sistema óptico. Las propiedades de proyección de las imágenes de detección remota están determinadas por las reglas de imagen de la lente y la lente. método de imagen del sensor remoto de. Diferentes propiedades de proyección producirán diferentes distorsiones geométricas de la imagen.
(1) Proyección central: como se muestra en la Figura 32-7, los rayos de luz (Aa, Bb, Cc) proyectados por varios objetos en el suelo pasan a través de un punto fijo (S) y se proyectan sobre En el plano de proyección (P1, P2), la imagen en perspectiva formada se llama proyección central y S se llama centro de proyección (centro de lente). La fotografía encuadre es una proyección central del suelo. Cuando el centro de proyección está ubicado entre el plano de proyección y el objeto terrestre, la imagen en perspectiva (P1) en el plano de proyección se denomina negativo y P1 se denomina negativo. La imagen en el plano de proyección (P2) entre el centro de proyección y el objeto terrestre se denomina imagen positiva y P2 también se denomina positiva (foto). La intersección del eje óptico principal de la cámara aérea y el plano de la imagen se denomina punto principal de la imagen; la intersección de la línea vertical que pasa por el centro de proyección y el plano de la imagen se denomina nadir de la imagen.
(2) La imagen de la cámara del banner de proyección central unidimensional es la proyección central a lo largo de la dirección del espacio. Cuando el suelo es plano y el plano de proyección es horizontal, la escala de la imagen es igual a f/H, pero en la dirección del rumbo, la relación proporcional está determinada por la relación entre la velocidad de rodadura de la película v y la velocidad v, por lo que la vertical y las escalas horizontales de la imagen suelen ser inconsistentes. Las imágenes de fotografía panorámica también pertenecen a la proyección central unidimensional cuando el ángulo de escaneo está activo, lo que producirá una distorsión panorámica (consulte las características de la fotografía panorámica).
(3) Proyección multicentro: la imagen escaneada por mecatrónica se escanea punto por punto y cada punto de la imagen tiene su propio centro de proyección. El tiempo de imagen de cada punto de imagen en la misma línea de escaneo es muy pequeño. Se puede considerar que cada línea de escaneo tiene un centro de proyección, por lo que la imagen escaneada por mecatrónica (estereoscópica) es una proyección multicéntrica (Figura 3-16). .
(4) Proyección oblicua giratoria: como se muestra en la Figura 3-28, representa la relación geométrica cuando el radar de visión lateral genera imágenes del terreno plano. Sab es el plano de la imagen y ab es la luz. Punto que pasa en la pantalla fluorescente del tubo de rayos catódicos. La trayectoria, el tiempo en que aparece el punto de luz depende del intervalo de tiempo entre el radar que transmite las microondas y la recepción del eco. Debido a que la velocidad de propagación de las microondas (c) es fija, la imagen del radar es en realidad una proyección oblicua y la propiedad de la proyección es una proyección oblicua rotada.
Figura 3-27 Proyección central
Figura 3-28 Proyección oblicua rotada
(3) Características del tiempo
Las imágenes de detección remota son suelo Es un registro de la energía de radiación electromagnética de los objetos en el momento de la toma de imágenes, y todos los objetos terrestres tienen cambios de tiempo. Uno es el proceso de cambio natural, es decir, su ocurrencia, desarrollo y evolución; el otro es la ritmicidad, es decir, el desarrollo de las cosas muestra ciertas reglas periódicas y repetitivas en series de tiempo, es decir, las características espectrales de los objetos terrestres cambian. con el tiempo. En la interpretación de imágenes de teledetección, se debe considerar la posición temporal del objeto de investigación y se deben utilizar plenamente las imágenes multitemporales. No se puede cubrir todo el proceso de desarrollo con un momento de información. Las características temporales de las imágenes de teledetección están relacionadas con la resolución temporal del sensor remoto, así como con la estación y el tiempo de las imágenes.