二、衛星遙感圖象的基本特性
（一）幾何特性
1.投影資源衛星遙感圖象除反束光導管攝象儀（RBV）圖象被認為是中心投影外，其餘多數均為多中心投影，如多光譜掃描儀（MSS）圖象。專題製圖儀（TM）圖象和斯波特（SPOT）高分辨力探測器（HRV）圖象。所謂多中心投影，是指每一條掃描線或掃描帶都有一個投影中心。因此，圖象中心與邊緣各部分的精度和變形程度是有差異的。不過由於衛星的航高大，又經過粗製處理，一般可以把它看成是一種近似的正射投影。
為象元點尺寸或為掃描線上兩象元點中心連線的尺寸；D為象元點d所對應的地麵實際長度。根據各種衛星遙感圖象上象元點所對應的地麵實際範圍大小，可以判定供目視判讀用的圖象放大倍數。通常MSS圖象可以放大到1∶25萬—1∶20萬，由計算機增強處理的可以放大到1∶10萬。TM和HRV（窄波段）圖象，因象元尺寸小，可以放大到1∶10萬或1∶5萬，HRV全色片可放大到1∶2.5萬。
3.象元點位移造成象元點位移的原因有以下幾方麵：因衛星運行中側滾、仰俯引起的象元點位移；因地麵起伏高差或衛星的航高差引起的象元點位移；因地球曲率和自轉引起的象元點位移；因航向偏離引起的象元點位移。對於陸地衛星-1、2、3的MSS衛片的象元點位移誤差，主要是航向偏離誤差和地形起伏誤差。航向偏離誤差最大可達1130米，地形起伏誤差最大可達404米。其次是地球曲率誤差、衛星傾斜誤差和衛星航高誤差。而對於陸地衛星-4、5的MSS、TM和SPOT的HRV圖象，象元點位移誤差主要是地形起伏誤差和地球曲率誤差，其他誤差均因衛星控製精度的提高而減少。
4.幾何量測性衛星遙感圖象的幾何量測性，具體包括平麵量測和立體量測。平麵量測精度主要取決於象元點的位移程度。經過精糾正處理的衛星遙感圖象，平麵量測精度較高，尤其是當地麵的相對高差愈小時，其量測精度愈高。衛星遙感圖象一般不能作立體量測，其原因是衛片沒有航向重疊，同時旁向重疊也不大。陸地衛星-1、2、3的MSS圖象的旁向重疊是14％，而陸地衛星-4、5的MSS圖象、TM圖象的旁向重疊是7.6%，SPOT衛星HRV圖象的旁向重疊隻有7.35％。唯有SPOT的HRV傾斜衛片和星下衛片才能作全幅的立體觀察和量測。
（二）光學特性
1.多波段性對於同一地區可以同時獲得4—7個波段的衛星遙感圖象，如MSS4，5，6，7，8，HRV的XS1、XS2、XS3和全色方式的波譜段。其中TM的波譜段最全，有可見光、近紅外和熱紅外。利用衛星遙感圖象的多波段性特點，可以得到各種增強處理的彩色圖象，為進行各種專題內容的提取提供了可能性。
2.綜合性衛星遙感圖象的象元所對應地麵的實際長度，最大的TM可達120米，最小的斯波特HRV全色波段也有10米。由此可見，除大塊地物能大於一個以上象元以外，其餘小塊的、單個的、線狀的地物都小於一個象元。因此，在圖象上每一個象元的色調，都是由多種地物的反射波譜混合而成的：
式中ρ混為混合地物的波譜反射率；S、V、、為象元點所對應的整個空間麵積與土壤、植被、岩石、水在該空間所占麵積的比值；ρS、ρV、ρ、ρ分別為相應純地物的光譜反射率。衛星遙感圖象上這種混合象元占絕大多數，一般在60％以上，多者可達80%。隨著衛星遙感圖象象元點尺寸的變小，混合象元會逐漸減少，圖象上的灰度差能進一步拉開，這樣能夠進一步反映出地物間的差異。這不僅有利於目視解譯，同時也有利於計算機自動識別。
三、遙感資料製圖的墓本程序
（一）遙感圖象的選擇
在遙感資料的專題製圖中，正確選擇圖象信息是非常關鍵的一環。應根據製圖的目的和對象，最大限度地從遙感圖象中獲取所需要的一切信息。為此，必須對製圖對象及具體內容進行深入地分析研究，並且掌握作為專題內容、解釋用的各種遙感圖象的不同波段不同時相的信息特征。
1.波段的選擇地麵不同物體在不同光譜段上有不同的吸收、反射特性。同一類型的物體在不同波段的圖象上，不僅影象灰度有較大差別，而且影象的形狀也有差異。多光譜成象技術就是根據這個原理，使不同地物的反射光譜特性能夠明顯地表現在不同波段的圖象上。因此，根據不同解譯對象，選擇不同的波譜圖象，是區分和識別地物的有效手段。除考慮遙感圖象的單波段的分析運用外，在多數情況下是通過合成影象進行判讀分析。因此，如何確定不同波段的最佳組合方式，是獲得理想判讀結果的重要途徑。比如，利用MSS圖象編製土地利用圖，通常采用MSS4、5、7波段的合成圖象；若進一步區分林、灌、草，可選MSS5、6、7波段的組合圖象。又如，利用TM圖象編製遼河三角洲蘆葦資源圖時，則以TM3、4、5波段的合成圖象的信息量最豐富，分辨率最高。
2.時相的選擇遙感圖象的成象季節直接影響專題內容的解譯質量。若進行地質地貌專題內容的製圖，應以選擇秋末冬初或冬末春初的圖象為最佳，因為這個時段的地麵覆蓋少，利於地質地貌內在規律和分布特征的顯示。若進行土地利用和土地覆蓋方麵的製圖，最好選擇利於各種植被判讀的最佳時相。例如，“三北”防護林的遙感調查與製圖，以選擇林木已經枝繁葉茂，但農作物及草本植被尚未覆蓋地麵的五月末的時相為最理想；判讀北方的小麥，以五月份的彩紅外片表現最明顯，因為此時的小麥長勢最好；對海濱地區的蘆葦判讀並計算麵積，則以五六月份間的圖象較好；編製鹽堿土分布就需要掌握鹽漬化地區的泛堿的季節規律性，如黃淮海地區以選擇三四月衛片進行判讀比較適宜。總之，遙感圖象的時相選擇，既要根據地物本身的屬性特點，同時也要考慮同一種地物的不同區域間的差異。因為遙感圖象的影象特征有非常明顯的地方性，因此在選擇時相時必須二者兼顧。
（二）遙感圖象的糾正
人造衛星在運行過程中，由於側滾、仰俯飛行姿態和飛行航道、高度的變化，以及傳感器光學係統本身的誤差等因素的影響，常常引起衛星遙感圖象的幾何畸變。通常所使用的衛星遙感圖象軟片或計算機兼容磁帶，事先已經過粗加工或精加工處理。
圖象粗加工處理，是為消除傳感器本身及外部因素影響所引起的各種係統誤差而進行的處理步驟。它是將地麵站接收的原始圖象數據信息，根據事先存入計算機的相應條件而進行糾正，並通過專用的坐標計算程序加繪了圖象的地理坐標，製成表現為正射投影性質的粗製產品——圖象軟片（1∶336萬或1∶100萬）和高密度磁帶（HDDT）。
圖象精加工處理的目的在於進一步提高衛星遙感圖象的幾何精度。其作法是利用地麵控製點精確校正粗加工處理後的圖象麵積和幾何位置誤差，將圖象擬合或轉換成一種正規的地圖投影形式，並製成精密軟片（1∶100萬）和高密度磁帶。
對粗加工圖象產品或精加工圖象產品均可經專門處理，轉換成計算機兼容磁帶（CCT）。
目前我國用於各種專題製圖的衛星遙感圖象多是粗加工產品。為了製圖的需要，尤其是大比例尺專題製圖的需要，在進行專題製圖工作之前應對粗製圖象產品進行必要的精處理。其大致過程是將70mm的粗製軟片，利用地麵控製點進行校正，並進行逐點的相關和比較計算，得出誤差改正值，然後通過計算機統一按照地形圖的高斯-克呂格投影掃描回放成1∶100萬軟片。有了精製圖象資料之後，便可以進行各種合成放大處理，提取各種專題製圖信息。
假若在製圖前由於技術設備等條件限製不能對粗製產品進行幾何糾正，則可對解譯後的專題界線以地形圖上控製點作為控製，使用調焦轉繪儀轉繪，亦可以采取先將地形圖按粗製影象產品糾正，並轉繪專題內容的界線，然後再按地形圖重新校正回來。
（三）遙感圖象的解譯
遙感圖象信息的解譯方法通常可以歸納為：目視解譯與計算機自動識別兩大類。
目視解譯方法是目前最普遍、最基本的方法。其特點是人用肉眼對衛星象片或膠片圖象的灰度和色調進行專題內容的解譯工作。為了提高目視解譯的效果，通常根據解譯專題內容的具體要求，對遙感圖象進行必要的光學增強處理工作。
電子計算機自動識別方法是克服肉眼分辨能力局限性的一種快速準確的解譯方法。但這種方法受各種條件的限製，目前尚不能普及。
遙感圖象的目視解譯方法和步驟如下。
1.解譯方法通常采用的解譯方法有直接判定法、對比分析法和邏輯推理法。
直接判定法：通過色調、形態、組合特征等直接解譯標誌來判定和識別地物，如水體、居民地等。
對比分析法：采用不同波段、不同時期的衛星圖象，各種地物波譜的測試數據及其他有關地麵調查材料，進行對比分析，將原來不易區分開的地物區分開。
邏輯推理法：由於衛星圖象的比例尺小，地麵分辨率較低，許多地麵景物不能靠直接判定和對比分析解譯出來，而主要靠解譯人員的專業知識和實踐經驗，應用地學規律進行相關分析的邏輯推理方法進行解譯。
2.解譯步驟包括解譯前的準備工作、建立解譯標誌、室內解譯、野外驗證等。
解譯前準備工作：選定作為解譯用的基礎影象，並且搜集與圖象解譯內容有關的各種圖件資料和文字資料，熟悉解譯地區的基本情況，並製訂解譯工作計劃。
建立解譯標誌：首先在室內通過對衛星圖象的分析研究，確定野外考察的典型路線和典型地段，然後通過衛星圖象的野外實地對照、驗證，從而建立各種地物目標在圖象上的解譯標誌。衛星圖象的目視解譯標誌，主要有圖象的色調、形態、組合特征等。
室內解譯：首先對具體解譯區域進行宏觀分析，建立總的概念，然後再根據解譯標誌，進行專題內容的識別與分析。
野外驗證：在解譯工作完成之後，為保證解譯結果的準確性，必須通過野外抽樣調查，對解譯中的疑點作進一步核實，並對解譯完成的專題影象草圖加以修改和完善。
（四）基礎底圖的編製
利用遙感影象資料解譯編製各種專題地圖，其最終成果是將影象圖轉化為線劃圖。因此，基礎底圖的編製工作是關係到專題製圖質量的重要前提。用於遙感影象資料製圖的底圖，必須有合乎要求的數學基礎和地理基礎，隻有這樣才能為轉繪影象圖上專題內容提供明顯而足夠的定性、定量、定位的控製依據，以便提高各種專題要素描繪的科學性和準確性，並有助於各種要素間的統一協調。
根據上述要求，基礎底圖的編製必須解決兩方麵問題：一是底圖的數學基礎，必須解決由影象圖轉化為線劃圖對數學基礎的要求；二是底圖的地理基礎，必須使國家基本地形圖的地理基礎和影象相吻合。
具體製作工藝，要根據製圖的目的、對象、比例尺、影象資料情況而定。下麵簡要介紹一下應用TM的精加工影象資料編製大比例尺專題圖時，基礎底圖的製作工藝。
1.製作影象基礎底圖由於TM可以提供同一地區的多幅影象，必須確定其中一幅為基礎影象，以免因時相不同造成解譯對象的位置和圖形差異，給轉繪帶來困難。因此，首先應選定基礎影象，然後進行精糾正、合成、放大，製成供編製基礎底圖和野外考察及室內解釋用的影象基礎底圖，其比例尺可比成圖比例尺大一些。
野外考察用的影象基礎底圖，可以采取印刷合成，製印成膠版紙的影象基礎底圖，其優點是成本低，便於攜帶，適於填圖；室內解釋用的影象基礎底圖，可以采取光學合成，製成感光像紙的影象基礎底圖。
2.製作線劃基礎底圖精糾正的TM影象的數學基礎和地形圖的數學基礎近似，可以滿足影象圖轉化為線劃圖的精度要求。因此，選擇製圖區域範圍內相應比例尺的地形圖並進行展點、鑲嵌、照像，製成線劃地形基礎底圖薄膜片，然後將地形基礎底圖薄膜片蒙在影象基礎底圖上，根據影象基礎底圖上解譯的地理基礎，更新地形基礎底圖上的地理基礎（主要是水係要素），並對地形圖上原有的地理要素進行適當的取舍，最後製成供轉繪專題影象圖上專題內容界線的線劃基礎底圖。通常這種線劃基礎底圖有水係、居民點、道路、境界和地貌結構線等，其比例尺同影象基礎底圖。與此同時，進一步可編製出成圖用的地理基礎——出版底圖。
（五）專題內容的轉繪
1.目估轉繪法當製圖的比例尺比較小，要求的精度不太高，圖斑界線又比較簡單的情況下，可采用目估方法轉繪。具體作法：將已經解譯完並繪在聚脂薄膜片上的鉛筆線劃的專題圖仍然蒙在基礎影象上，以底圖上的地理基礎作控製，用目估方法將專題要素的圖斑界線轉繪到繪有等高線的基礎底圖上。
2.蒙片轉繪法當解譯完的鉛筆線劃圖和轉繪用的基礎底圖比例尺完全一致的情況下，才適宜采用這種轉繪方法。具體作法：將供轉繪用的基礎底圖蒙在解譯後的繪有專題要素圖斑界線的聚脂薄膜線劃圖上，以水係、居民點等基礎要素作控製，按先中央後邊緣的順序，分塊疊合蒙繪。如果解譯用的基礎影象是經過精糾正的，那麼疊合蒙繪的精度會更高。
3.儀器轉繪法當用於解譯的基礎影象與用於轉繪的基礎底圖之間的數學基礎不一致時，則必須采用儀器轉繪。從圖象到地圖的轉繪工作，最好通過衛星圖象轉繪儀進行。運用圖象轉繪儀轉繪的基本原理是，通過目鏡將圖象放大到和地圖的比例尺一致，並且通過地圖上事先選好的控製點進一步糾正圖象，使圖象和地圖嚴密吻合。這樣就可以通過目鏡把判讀的內容直接轉繪到地圖上。目前國內常用的儀器是美國波士倫（Bausch＆Lamb）公司的ZT-4型轉繪儀（ZoomTransferScope）。大型航測糾正儀亦可用於較精確的糾正轉繪工作。
（六）整飾複製
對轉繪完的地圖圖稿校核無誤後，即可進行清繪、著色等一係列整飾工作，製成專題圖。如果需印刷複製，則要繪成出版原圖，再交付印刷。