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1像元

亦稱像素或像元點。即影像單元(picture element)。是組成數字化影像的最小單元。在遙感數據採集,如掃描成像時,它是感測器對地面景物進行掃描採樣的最小單元;在數字圖像處理中,它是對模擬影像進行掃描數字化時的採樣點。像元是反映影像特徵的重要標誌。是同時具有空間特徵和波譜特徵的數據元。幾何意義是其數據值確定所代表的地面面積。物理意義是其波譜變數代表該像元內在某一特定波段中波譜響應的強度。即同一像元內的地物,只有一個共同灰度值。像元大小決定了數字影像的影像解析度和信息量。像元小,影像解析度高,信息量大;反之,影像解析度低,信息量小。如陸地衛星MSS影像像元為56×79平方米,單波段像元數為7581600;而TM影像像元大小為30×30平方米,單波段像元數為38023666,相當於MSS的5倍。

2解析度

說到像元就不能不說解析度。解析度是用於記錄數據的最小度量單位,一般用來描述在顯示設備上所能夠顯示的點的數(行、列),以解析度為1024×768的屏幕來說,即每一條水平線上包含有1024個像元或者說像素點,共有768條線,即掃描列數為1024列,行數為768行。
因為遙感拍攝的像片是由位於不同高度,裝在不同載體(如飛機、衛星等)上的不同清晰度(解析度)照相設備,以不同的照相(採集)方式,獲取的遙感像片(圖像、數據、影像等),這些遙感圖像是具有不同清晰度、不同解析度的照片。類似我們在生活中用135 照相機拍攝一棵樹,從汽車上拍一張,然後再從飛機上拍一張,兩張135底片在放大同一棵樹時,其放大效果是不一樣的。肯定是高度低的135照片放大后的效果最清晰,也就是說解析度最高。
表示方式:
⑴最簡單的情況
  1. 假設一個像元只有純黑、純白兩種可能性,那麼只用一個二進位就可以表示了。這時,一個640×480的像元陣列需要640×480 / 8 = 38400位元組=37..5K位元組
⑵多種顏色
假設一個像元至少要有四種顏色,那麼至少要用兩個二進位來表示。如果用一個位元組來表示一個像元,那麼一個像元最多可以有256種顏色。這時,一個640×480的像元陣列需要640×480= 307200位元組=300K位元組。由黑白二色像元構成的圖形也可以用像元的灰度來模擬彩色顯示,一個像元的灰度就是像元的黑的程度,即介於純黑和純白之間的各種情況。計算機中採用分級方式表示灰度:例如分成256個不同的灰度級別(可以用0到255的數表示),用-8個二進位就能表示一個像元的灰度。採用灰度方式,使圖形的表現力增強了,但同時存儲一幅圖形所需要的存儲量也增加了。例如採用上述級灰度,與採用種顏色一樣,表示一幅的圖形就需要大約萬個位元組
⑶真彩色圖形顯示
由光學關於色彩的理論可知,任何顏色的光都可以由紅綠藍三種純的基色(光)通過不同的強度混合而成。今天所謂「真彩色」的圖形顯示,就是用三個位元組表示一個點(像元)的色彩,其中每個位元組表示一種基色的強度,強度分成256個級別。不難計算,要表示一個640×480的「真彩色」的點陣圖形,需要將近10(1MB)的存儲空間。圖形的點陣表示法的缺點是:經常用到的各種圖形,如工程圖、街區分布圖、廣告創意圖等基本上都是用線條、矩形、圓等基礎圖形元素構成的,圖紙上絕大部分都是空白區,因而存儲的主要數據是0(白色用『0』表示,也佔用存儲),浪費了存儲空間。而真正需要精細表示的圖形部分卻不精確。圖形中的對象和它們之間的關係沒有明確地表示出來,圖形中只有一個一個的點。點陣表示的另一個缺點是:如果取出圖形點陣表示的一個小部分加以放大,圖的每個點就都被放大,放大的點構成的圖形實際上更加粗糙了。 為了節約存儲空間並且適合圖形信息的高速處理,出現了許多其它圖形表示方法。這些方法的基本思想是用直線來逼近曲線,用直線段兩端點位置表示直線段,而不是記錄線上各點。這種方法簡稱為矢量表示方法。採用這類方法表示一個圖形可以只用很少的存儲量。另外,採用解析幾何的曲線公式也可以表示很多曲線形狀,這稱為圖形曲線的參數表示方法。由於存在著多種不同的圖形編碼方法,圖形數據的格式互不相同,應用時常會遇到數據不「兼容」的問題,不同的圖形編碼體制之間必須經過轉換才能互相利用。

3遙感衛星

遙感衛星的飛行高度一般在4000千米~600千米之間,圖像解析度一般從1 千米~1米之間。圖像解析度是什麼意思呢?可以這樣理解,一個像元,代表地面的面積是多少。像元是什麼意思呢?像元相當於電視屏幕上的一個點(電視是由若干個點組成的圖像畫面),相當於計算機顯示屏幕上的一個象素,相當於一群舉著不同色板拼成畫圖的人中的一個。
當解析度為1千米時,一個像元代表地面1千米X1千米的面積,即1平方千米;當解析度為30米時,一個像元代表地面30米×30米的面積;當解析度為1米時,也就是說,圖像上的一個像元相當於地面1米 x 1米的面積,即1平方米。
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