- •Раздел 1 Дистанционные методы в географических исследованиях
- •Тема 1.1 Сущность и развитие дистанционных методов
- •1.1.1 Основные понятия. Классификация аэрокосмических методов
- •1.1.2 Исторический очерк развития аэрокосмических методов
- •1.1.3 Применение аэрокосмических методов в географических науках
- •Тема 1.2 Дистанционные методы в геоэкологических исследованиях
- •1.2.1 Геоэкологическое применение различных видов съёмок.
- •Раздел 2. Физические основы, технические средства и технологии получения аэрокосмических снимков
- •Тема 2.1 Физические основы космоаэросъёмки
- •2.1.1 Электромагнитный спектр.
- •2.1.2 Солнечное излучение и его отражение объектами земной поверхности
- •2.1.3 Характеристика собственного излучения Земли.
- •2.1.4 Влияние атмосферы на регистрируемое излучение.
- •2.1.5 Искусственное излучение
- •Тема 2.2 Регистрация излучений
- •2.2.1 Методы регистрации электромагнитного излучения. Зрительная система человека.
- •2.2.2 Фотохимическая регистрация излучений
- •2.2.3 Электрическая регистрация излучений
- •2.2.4 Антенны
- •Тема 2.3 Съёмочная аппаратура
- •2.3.1 Классификация съемочной аппаратуры. Фотографические аппараты.
- •2.3.2 Оптико-механические и оптико-электронные сканеры
- •2.3.3 Радиолокаторы бокового и кругового обзора
- •Тема 2.4 Носители съёмочной аппаратуры
- •2.4.1 Виды носителей. Носители для воздушной съёмки
- •2.4.2 Носители для космической съёмки
- •2.4.3 Космический полёт и его особенности
- •Тема 2.5 Виды дистанционных съёмок
- •2.5.1 Классификация дистанционных съемок. Виды съемок в зависимости от используемых носителей.
- •2.5.2. Виды съемок в зависимости от используемой аппаратуры и спектрального диапазона
- •2.5.3. Наземные виды съемок
- •Тема 2.6 Классификация аэрокосмических снимков
- •2.6.1 Аэрокосмические снимки и их свойства
- •2.6.2 Классификации аэрокосмических снимков
- •2.6.3 Характеристика основных типов снимков
- •Раздел 3 Теоретические основы дешифрирования аэрокосмических снимков
- •Тема 3.1 Методологическая основа дешифрирования
- •3.1.1 Предмет и сущность дешифрирования.
- •3.1.2 Виды дешифрирования.
- •3.1.3 Психологические и физиологические основы визуального дешифрирования.
- •3.1.4 Признаки дешифрирования
- •Тема 3.2 Приборы и структура процесса дешифрирования
- •3.2.1 Приборы для дешифрирования
- •3.2.3 Оптимальные сроки аэрокосмической съемки и их влияние на дешифрируемость снимков
- •3.2.4 Логическая структура процесса дешифрирования
- •Раздел 4 Изобразительные и информационные свойства снимков
- •Тема 4.1 Изобразительные свойства снимков
- •4.1.1 Структура и рисунок аэрокосмического изображения
- •4.1.2 Закономерности генерализации аэрокосмического изображения
- •4.1.3 Способы преобразования аэрокосмического изображения
- •Раздел 5 Геометрические и стереоскопические свойства снимков
- •Тема 5.1 Геометрические свойства снимков
- •5.1.1 Масштаб снимков
- •5.1.2 Основные элементы планового снимка
- •5.1.3 Искажение снимков из-за наклона оптической оси фотоаппарата, рельефа местности и кривизны поверхности Земли
- •5.1.4 Технические факторы искажения снимков
- •5.1.5 Геометрические свойства сканерного снимка
- •5.1.5 Геометрические свойства радиолокационного снимка
- •Тема 5.2 Стереоскопические свойства снимков
- •5.2.1 Стереоскопическая пара снимков
- •5.2.2 Измерения по стереопарам снимков
- •Раздел 6 Радиометрические свойства и компьютерная обработка снимков
- •Тема 6.1 Цифровые снимки
- •6.1.1 Понятие о цифровом снимке
- •6.1.2 Геометрические и яркостные преобразования цифрового снимка.
- •6.1.3 Классификация объектов по снимкам
- •6.1.4 Составление карты по цифровым снимкам
- •Раздел 7 Мировой фонд космических снимков
- •Тема 7.1 Фонды снимков в различных диапазонах
- •7.1.1 Мировой фонд снимков
- •7.1.2 Фотографические снимки в видимом и инфракрасном диапазонах
- •7.1.3 Сканерные снимки
- •7.1.4 Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне
- •7.1.5 Гиперспектральные снимки в оптическом диапазоне
- •7.1.6 Снимки в радиодиапазоне
- •Тема 7.2 Задачи, решаемые по снимкам
- •7.2.1 Задачи, решаемые по снимкам разного пространственного разрешения
- •Раздел 8 Технологии и методы визуального дешифрирования аэрокосмических снимков
- •Тема 8.1 Полевое дешифрирование
- •8.1.1 Материалы дистанционных съёмок
- •8.1.2 Технологическая схема процесса дешифрирования
- •8.1.3 Полевое наземное дешифрирование
- •8.1.4 Аэровизуальное дешифрирование.
- •8.1.5 Подспутниковые наблюдения.
- •Тема 8.2 Камеральное дешифрирование
- •8.2.1. Особенности камерального дешифрирования
- •8.2.1. Методы и способы камерального дешифрирования
- •8.2.2 Эталонирование и экстраполяция результатов дешифрирования.
Раздел 6 Радиометрические свойства и компьютерная обработка снимков
Тема 6.1 Цифровые снимки
6.1.1 Понятие о цифровом снимке
6.1.2 Геометрические и яркостные преобразования цифрового снимка.
6.1.3 Классификация объектов по снимкам
6.1.4 Составление карты по цифровым снимкам
Понятие о цифровом снимке. Цифрование фотографических снимков. Радиометрические свойства цифровых снимков. Геометрические и яркостные преобразования цифрового снимка. Классификация объектов по снимкам без обучения. Основные этапы классификации объектов по снимкам с обучением.
6.1.1 Понятие о цифровом снимке
Цифровой снимок – это изображение земной поверхности, которое записано в виде цифровых значений на магнитном носителе и может быть визуализировано на экране монитора. В отличие от фотоснимка, где изображение непрерывно, цифровой снимок состоит из дискретных элементов изображения – пикселов. Размер пиксела определяет пространственное разрешение цифрового снимка. В пределах пиксела изображение однородно, то есть пиксел является элементарной единицей цифрового снимка, в пределах которого спектральная яркость объектов усредняется и детали не различаются.
Каждый из пикселов имеет координаты в цифровой записи: номер строки (х) и номер столбца (у). Началом координат (первым пикселом) является левый верхний пиксел изображения.
В радиометрическом отношении цифровой снимок также дискретизирован. Весь интервал яркостей от чёрного до белого делят на 256 уровней. Один уровень яркости соответствует радиометрическому разрешению снимка. Номер уровня (код значения яркости) составляет третью координату пиксела. В многозональном снимке пикселу с одними пространственными координатами х и у соответствует несколько кодов яркости – по числу съёмочных каналов. Таким образом, цифровой снимок можно представить в виде матрицы значений яркости, что делает возможным его компьютерную обработку.
Снимки в цифровом виде могут быть получены:
– при использовании в съёмке оптико-электронных съёмочных систем;
– цифрованием фотографических снимков.
Цифрование выполняется на сканирующих микроденсиометрах (сканерах). Пространственное разрешение современных сканеров составляет 1-2 мкм, что позволяет сохранить при переводе в цифровую форму даже высокое разрешение аэрофотоснимков.
При дешифрировании цифровых снимков возможны два подхода:
– визуальное дешифрирование экранного изображения;
– автоматическая (компьютерная) классификация.
В первом случае дешифровщик анализирует экранное изображение, воспринимая, прежде всего, пространственную информацию. Пространственные и яркостные различия оцениваются им на качественном уровне, но зато он использует и другие, косвенные дешифровочные признаки.
Второй подход заключается в выполнении математических процедур, позволяющих сгруппировать объекты по некоторому формализованному признаку. Таким признаком является величина яркости пиксела или (в случае многозональных снимков) набор значений яркости пиксела на серии снимков в различных зонах, называемый спектральным образом. Сущность такой группировки заключается в выделении и подсчёте пикселов с одинаковыми или близкими яркостными характеристиками и отнесение их к одному классу изображений. Оба подхода дополняют друг друга и могут использоваться совместно.