干旱区遥感图像目视解译的常见问题

杨雅楠，　阿里木江·卡斯木

(新疆师范大学 地理科学与旅游学院, 新疆 乌鲁木齐，830054)



干旱区遥感图像目视解译的常见问题

杨雅楠，阿里木江·卡斯木*

(新疆师范大学 地理科学与旅游学院, 新疆 乌鲁木齐，830054)

摘 要：遥感图像的解译标志反映着地物信息遥感图像的特征，这些特征能够帮助解译者识别影像上的目标地物，不同种类、不同地区的遥感像片所建立的解译标志虽然可以借鉴其经验，但由于地域、季节等差异并不能生搬硬套，文章针对我国干旱区遥感图像目视解译中应注意的问题作初步的探讨。

关键词：干旱区； 遥感； 目视解译

遥感制图是现代测绘领域中、小比例尺成图的重要手段，其解译(也称“判读”)方法有目视解译和计算机解译两种，文章针对在干旱区利用高分辨率遥感影像成图时目视解译常见的问题做初步探讨[1]。

在目视解译时，先要建立遥感图像的解译标志(Image Interpretation Key)，也称判读标志，指能够反映和表现地物信息的遥感影像的各种特征，它有直接解译标志和间接解译标志两大类，其中直接解译标志有：目标地物的大小、形状、阴影、色调、纹理、图型和位置与周围的关系等，间接解译标志是指能够间接反映和表现目标地物信息的遥感影像特征，借助它可推断与目标地物属性相关的其它现象[2-3]。影像判读者的经验会直接影响判读结果，产生的差异会造成判读者误差，所以通常需要预先建立好样本库。由于地域、季节等因素的可变性，即使在相同波段的影像上，相同地物所呈现的特征随影响因子变化而产生不同，所以解译标志也不同，这就需要在平时的运用中多加以观察总结[4-6]。

1研究区数据概况及技术分析

我国约280万平方公里的干旱区面积使我国成为世界上主要的干旱国家之一，昆仑山——秦岭——淮河一线以北的半干旱和半湿润易旱区的面积约为213万平方公里，从西北国界至大兴安岭西麓，囊括了16个省、市、自治区的965个县，占了全国总面积的一半以上， 83%的干旱、半干旱区集中分布于西北地区，造就了西北干旱少雨的气候类型[7-9]，大幅度的纬度差异是南北方四季太阳辐射产生的差异导致了降水量不同。例如：南北方的植被和土壤在色调与形状上存在较大差异，沿海东南部地区土壤含水量较大，影像颜色比较深，西北地区土壤含水量较少，在同波段、同时相的影像上颜色会相对较浅。文章将从建立解译标志时色调特征、干旱区特殊地物图型解译、干旱区易混淆地物类型、干旱区特殊地貌类型解译四个方面针对性的提出干旱区目视解译过程中值得注意的问题与建议[10-11]。

2遥感图像目视解译应注意的问题

2.1关于解译标志的建立

在建立解译标志时，首先应该做到，不同种类的遥感影像要分别建立解译标志，可以借鉴经验，但不能不区分区域、时节的生搬硬套，要善于利用待判读区域已有的地形图和专题地图，结合野外调查资料综合，建立解译标志提高解译精准度与效率[12]。

2.2色调和颜色解译

色调与颜色是最常用的解译标志，常见注意类型有以下两类：

(1)同一地物在不同影像上呈现的颜色不同，如阔叶林在彩色像片上呈现绿色，在彩红外像片上却呈现红色(如表1)。

(2)同类地物(如表1：清澈的水体、含泥沙的水体和含大量植被的水体)在同一幅像片上的色调也会存在差异[13]。

表1　彩色像片和彩红外像片上地物的色彩差异的比较

彩色像片上地物的颜色与天然地物色彩相近，而彩红外像片上光谱特性不同，呈现的颜色就会发生变化(如：城市在微波影像上呈现浅白色，郊区呈灰白—浅白色，而在假彩色图像上则一般呈蓝灰色，这是因为受污染以及城市热导效应等影响使光谱特性发生变化)[14-15]。

2.3区域特色地物图型解译

图型是指目标地物以一定规律排列而成的图形结构，由形状、大小、色调、纹理等影像特征组合而成。地域、文化的差异，造就了一些在干旱区中特有的特色图形(见表2)。

表2　不常见地物遥感影像地物目视解译标志

表2例子说明对于不同地区目视解译时应该充分了解当地人文环境，如在新疆吐鲁番地区家家户户门口都有的“馕坑”，不熟悉的作业员就容易判别成水井。不同区域的特色景观需要解译人员对调查地区有着充分的了解，结合经验与资料才能提高作业效率与准确率。

2.4干旱区易混淆地物类型解译

影像解译时常常出现很多图斑相似或相近的地物类型，下面对两类干旱区易混淆地物举例。

2.4.1针叶林、阔叶林与针阔混交林

针叶林指由松、柏、杉等裸子植物的乔木树种为主构成的树林，其针叶树合计占面积的65%以上，而阔叶林是由双子叶乔木树种为主构成的树林，阔叶树占地面积合计占65%以上，针阔混交林是指针阔两类乔木同时混生，但混交的林冠覆盖面积均不超过65%(含)的树林类型[16]。(见图1)

图1　针叶林、阔叶林与针阔混交林的示意图

林地解译时一般呈现深绿色或灰绿色，形状一般为规则片状，色调单一多处于山地及边缘地带，针叶林相比较阔叶林，表面尖锐，树高较高造成阴影比较明显；而阔叶林相对表面平整，呈绒状分布；针阔混交林更以高低层次感为特色。如在解译时，提前参照资料或者了解所处区域海拔高度和降水，可直接根据资料判别林地类型。

2.4.2耕地、林地、沙障

经过开垦种植农作物并经常管理的土地被称作耕地，一般包括熟耕地、待开发荒地、以农为主的规整草田轮作地；而林地指成片的天然林、次生林和人工林覆盖的地表，包括乔木、灌木、竹类等多种树木类型；沙障是用柴草、秸秆、粘土、树枝等物料在沙面上做成的障蔽物，是干旱区常见的消减风速、固定流动沙丘和半流动沙丘沙表的程固沙措施[17](见图2)。

图2　耕地、林地、沙障示意图

耕地解译时一般呈现灰绿色、灰紫色且形状一般是规则的片状、条状或块状整齐分布排列，色调单一，表面平整，多处于从城乡结合部扩张至乡村，大规模并伴随着成熟的防护林带、排碱渠、河流两岸、平原等；林地的色调通常呈现深绿色，多为片状不规则状，少有人工修缮的痕迹，多分布于山地、小丘上部，解译结构色调单一，表面粗糙，根据不同的植被类型所表现的纹理也具有不同特色；沙障出现的地方往往是道路两旁，城郊护坡处，相对林地，往往形状规则，有人工修缮痕迹，且为高度地域林地。

2.5干旱区特殊地貌类型解译

干旱区指属于干旱气候的地区，水分不足是限制植物生长，流水与风蚀作用更是带来了独特的干旱区在地貌，拿洪积扇、漫流冲沟、干涸河床来说，这三类地貌常常会出现在干旱区荒漠、城郊等人类活动较少的区域，范围较大且特征明显易区分。

(1)洪积扇指洪流一边侵蚀沟床、沟坡的同时将大量的碎屑物质搬运到沟口或山坡低平地带，但因流速减小而迅速堆积形成扇状堆积体，体积较大而坡度较小者。阴山、贺兰山、祁连山、天山宽广的各个山谷谷口的洪积扇互相联结形成山麓洪积平原，产生连片的湿润地区，这在干旱地区最为宝贵，就成了村落与耕地集中的地方。新疆的乌鲁木齐、石河子等现代化城市，以及大片的瓜果棉花生产基地，大部分都坐落在天山北麓的山前洪积扇绿洲上，是干旱区重要的地貌[18]。

(2)漫流冲沟是由间断流水在地表冲刷形成的沟槽，冲沟是加速水流的侵蚀而切入地表的沟，它切割土地，使之支离破碎，不易对土地进行利用。冲沟发育地带，水土的流失，更给建设带来困难。由于人类活动、火灾或气候变化使保护土壤的天然植被遭到了破坏，或是由于罕见的暴雨带来了山洪，都可能造成侵蚀从而带来灾害[19]。

(3)干涸河床指季节性断水或永久性断流后形成的，原谷底部分河水经常流动的地方称为干涸河床，明显表现为被河流占有或从前被河流占有的沟槽，一般是由河流自身堆积的细颗粒物质组成[20]。

图3　洪积扇、漫流冲沟与干涸河床影像示意图

判别时发现，干旱地区山口一般会形成的洪积扇及漫流冲沟，而地势平坦地区形成的漫流干河，区分时可以利用空间对比法在同一张遥感影像或相邻较近的遥感影像上进行邻近比较，区别周边地物类型，或利用历史对比法，对不同时间同一地区重复成像加以对比分析，从而判断出干涸年份，这种方法对自然资源和环境动态的研究尤为重要，可运用在土壤侵蚀、农田面积减少、沙漠化移动速度、冰川进退、洪水泛滥等。

3结语

目视解译重点就是要把握解译目标的特征，将直接或间接的解译标志结合经验、资料与当地地貌特征综合运用，提高解译效率，再用多波段、多时相及不同地物的对比来提高解译质量和解译精度，才能更好的运用在工作学习中。

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Several Problems of Remote Sensing Image Visual Interpretation of the Arid Area

YANG Ya-nan,Alimujiang·KASIMU*

(InstituteofGeographicalSciences,XinjiangNormalUniversity,Urumqi,Xinjiang, 830054,China)

Abstract:Remote sensing image interpreting of the information reflection and all kinds of the remote sensing image's characteristics. Those kinds of characteristics can help the translator recognition ground targets on the remote sensing image. Different types, different regions of the remote sensing image of interpreting marks although can draw lessons from experience because the different of the region, season and so on can not use this. In this text according to problems of the arid area Remote sensing image to preliminary discussion.

Key words:Arid area; Remote sensing; Visual interpretation

中图分类号:X87

文献标识码：A

文章编号：1008-9659(2016)01-012-05

[作者简介]杨雅楠(1991-)，女，新疆乌鲁木齐人，硕士研究生，主要从事干旱区景观生态研究。*[通讯作者] 阿里木江·卡斯木(1976-)，男，新疆克拉玛依人，教授，博士，主要从事环境遥感研究。

[基金项目]国家自然科学基金项目(41361043)；新疆维吾尔自治区自然科学面向资助项目(2014211A049)；新疆师范大学精品课程资助。

[收稿日期]2015-10-18