遥感地质复习

1、防灾科技学院地震科学系 地质教研室防灾科技学院地震科学系 地质教研室遥感发展趋势遥感发展趋势 当代遥感的发展趋势主要表现在：高光谱、高当代遥感的发展趋势主要表现在：高光谱、高分辨率和高技术的应用。分辨率和高技术的应用。 防灾科技学院地震科学系 地质教研室第四节第四节 遥感发展历史与发展前景遥感发展历史与发展前景二、遥感发展趋势二、遥感发展趋势防灾科技学院地震科学系 地质教研室 物体物体辐射辐射的波长因为波源和观测者的相对运的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，波长变得较短，频率频率变得较高变得较高 （蓝移

2、蓝移 blue blue shiftshift）；当运动在波源后面时，会产生相反的）；当运动在波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低效应。波长变得较长，频率变得较低 （红移红移 red shiftred shift）。波源的速度越高，所产生的效应越）。波源的速度越高，所产生的效应越大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波大。根据波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度源循着观测方向运动的速度 。 应用于合成孔径侧视雷达。应用于合成孔径侧视雷达。电磁波的多普勒效应各种电磁波的特点防灾科技学院地震科学系 地质教研室热辐射热辐射任何温度高于绝对零度的物体任何温度高于

3、绝对零度的物体内都存在分子运动，能产生电磁辐射。由内都存在分子运动，能产生电磁辐射。由物体内部粒子的热运动所引起的电磁辐射物体内部粒子的热运动所引起的电磁辐射称为热辐射。称为热辐射。根据能量守恒定律，任何物体都有如下关系：根据能量守恒定律，任何物体都有如下关系： +=100%=100% ：反射电磁波能量占入射电磁波能量的百分比，称反射电磁波能量占入射电磁波能量的百分比，称反射率反射率； ：吸收电磁波能量占入射电磁波能量的百分比，称吸收电磁波能量占入射电磁波能量的百分比，称吸收率吸收率； ：透射电磁波能量占入射电磁波能量的百分比，称透射电磁波能量占入射电磁波能量的百分比，称透射率透射率。物体的热

4、辐射防灾科技学院地震科学系 地质教研室热惯量：热惯量：是物体对环境温度变化反应灵敏性的一种量度。热惯量的应用：地物的鉴别热红外遥感最佳探测时间是在黎明前后和中午热红外遥感广泛用于环境监测物体的热惯量P=(k c)1/2单位：焦耳/厘米2 秒1/2 度 A.氧气：小于0.2 B.臭氧：数量极少，但吸收很强。0.2-0.36C.水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带 D.二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内（一）大气的散射作用防灾科技学院地震科学系 地质教研室大气对电磁辐射的影响 A.A.氧气：氧气：小于小于0.2 0.2 B.B.臭氧：臭氧：数量极少，但吸收很强。数量极少，但吸收很强。

5、0.2-0.360.2-0.36C.C.水：水：吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收吸收太阳辐射能量最强的介质。到处都是吸收带带 D.D.二氧化碳：二氧化碳：量少；吸收作用主要在红外区内量少；吸收作用主要在红外区内（二）大气的吸收作用防灾科技学院地震科学系 地质教研室 电磁波传播过程中的反射现象发生在云层顶面取决于云量。波段不同影响不同，削弱了太阳到达地面的太阳辐射的强度。（三）大气的反射作用防灾科技学院地震科学系 地质教研室地物的波谱特征：地物的波谱特征：地物的辐射能量（反射、地物的辐射能量（反射、透射、吸收）随波长改变而改变的特性。透射、吸收）随波长改变而改变的特性。 不同地物具有不同

6、的波谱曲线，不同地物具有不同的波谱曲线， 同类地物具有相似的波谱曲线，同一同类地物具有相似的波谱曲线，同一地物在不同波段具有不同的波谱曲线。地物在不同波段具有不同的波谱曲线。 地物的波谱特征防灾科技学院地震科学系 地质教研室反射波谱反射波谱- -是物体的反射率（或反射辐射是物体的反射率（或反射辐射 能能) )随波长变化的规律。随波长变化的规律。反射波谱曲线反射波谱曲线- -按地物反射率与波长之间按地物反射率与波长之间 的关系绘成的曲线。的关系绘成的曲线。波谱曲线分析内容：波谱曲线分析内容：a a 曲线位置曲线位置 b b 曲线形态曲线形态 c c 不同地物曲线间的关系不同地物曲线间的关系地物的

7、波谱曲线特征分析防灾科技学院地震科学系 地质教研室1.1.色别色别( (色调色调 色相色相) Hue:) Hue: 彼此相区分的彩色类别彼此相区分的彩色类别 色彩给予人的视觉上某种特定的色彩感觉色彩给予人的视觉上某种特定的色彩感觉 物体的色别取决于物体的色别取决于: : 物体的反射光谱特性物体的反射光谱特性 ( ( 物体只具有对不同波长光波，固定的吸收、物体只具有对不同波长光波，固定的吸收、反射和透射的光学特性，而没有固定的颜色）反射和透射的光学特性，而没有固定的颜色） 光源的光谱成分光源的光谱成分 彩色三要素防灾科技学院地震科学系 地质教研室2. 2. 亮度亮度( (明亮度）明亮度）Inte

8、nsity Intensity : : 颜色在视觉上引起的亮暗感觉颜色在视觉上引起的亮暗感觉 将判断物体表面反射率大小的感觉属性将判断物体表面反射率大小的感觉属性量化后得到的数值量化后得到的数值 消色消色明度顺序明度顺序白白 灰灰 黑黑 同色别同色别明度明度颜色深浅颜色深浅明绿明绿 绿绿 暗绿暗绿防灾科技学院地震科学系 地质教研室3.3.饱和度饱和度 ( (彩度彩度 纯度纯度) ) Saturation Saturation : : 色彩的纯洁程度色彩的纯洁程度 颜色感觉的鲜艳程度对于无彩色偏离颜色感觉的鲜艳程度对于无彩色偏离的感觉属性量化后的数值的感觉属性量化后的数值 色彩饱和度高色彩饱和度

9、高鲜明突出鲜明突出易感单调易感单调刺眼刺眼 色彩饱和度低色彩饱和度低柔和协调、浅淡乏力柔和协调、浅淡乏力防灾科技学院地震科学系 地质教研室地球资源地球资源卫星卫星所携带的传感器所携带的传感器(1)(1)MSSMSS：多光谱扫描仪，：多光谱扫描仪，5 5个波段个波段(2)(2)TMTM ：主题绘图仪，：主题绘图仪，7 7个波段。个波段。(3)ETM+(3)ETM+：增强主题绘图仪，：增强主题绘图仪，8 8个波段。个波段。 航片的地面覆盖与影像重叠航片的地面覆盖与影像重叠 航空摄影由许多平行直线性航线组成，为保证连续覆盖航空摄影由许多平行直线性航线组成，为保证连续覆盖和像对立体观察和像对立体观察-

10、相邻像片间需要有部分影像重叠相邻像片间需要有部分影像重叠 航向重叠航向重叠: :沿航向方向的影像重叠沿航向方向的影像重叠 重叠率重叠率 6060 具有此种重叠关系的两张相邻像片称立体像对具有此种重叠关系的两张相邻像片称立体像对 旁向重叠旁向重叠: :两条相邻航线间的影像重叠两条相邻航线间的影像重叠 重叠率重叠率20302030防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） （一）近距离压缩（一）近距离压缩 雷达图像上目标影像在距离向的空间位置雷达图像上目标影像在距离向的空间位置显示方法显示方法: : - -斜距显示斜距显示 - -地距显示地距显示 斜距显示图像上斜距显示图像上, , 原来等长度的地面目

11、标原来等长度的地面目标长度将被压缩，且近距离端远距离端造成长度将被压缩，且近距离端远距离端造成距离向的几何失真这种现象称距离向的几何失真这种现象称近距离压缩近距离压缩 一一、成像成像雷达的空间特性雷达的空间特性防灾科技学院地震科学系 地质教研室（）（二）透视收缩（二）透视收缩 雷达波照射到地面斜坡的时间长短雷达波照射到地面斜坡的时间长短 - -影响影响到斜坡在雷达图像上的影像长短到斜坡在雷达图像上的影像长短 。 所有面对雷达的斜坡，其雷达影像长度都所有面对雷达的斜坡，其雷达影像长度都比实际长度短这种现象称为雷达的比实际长度短这种现象称为雷达的透视收缩透视收缩防灾科技学院地震科学系 地质教研室（

12、）（三）雷达叠掩（三）雷达叠掩一些坡度很大的目标一些坡度很大的目标, ,如陡峭山峰如陡峭山峰, ,在大俯角时在大俯角时, ,可可能山顶比山脚离天线更近顶部先于底部成像产生能山顶比山脚离天线更近顶部先于底部成像产生目标倒置这种现象称目标倒置这种现象称雷达叠掩雷达叠掩防灾科技学院地震科学系 地质教研室（）（四）雷达阴影（四）雷达阴影 雷达波沿直线传播雷达波沿直线传播, , 当受到高大目标阻挡时当受到高大目标阻挡时, , 目标背面会有雷达波照射不到的盲区目标背面会有雷达波照射不到的盲区, ,而不会而不会有回波返回雷达有回波返回雷达，在图像相应位置形成黑色调在图像相应位置形成黑色调暗区暗区- -这种暗

13、区这种暗区称雷达阴影称雷达阴影阴影大小阴影大小- -与目标在雷达波束中所处的俯角范与目标在雷达波束中所处的俯角范围及后坡的坡度角围及后坡的坡度角()()有关有关图像处理的一般过程与步骤图像处理的一般过程与步骤防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） (1) (1) 按照识别目标按照识别目标, ,选择相应传感器图像选择相应传感器图像, ,确定特征波段确定特征波段。 (2) (2) 收集并分析相关地面参考信息（相关图件收集并分析相关地面参考信息（相关图件）。）。 (3) (3) 按照识别目标和相关标准，建立分类体系（类别数按照识别目标和相关标准，建立分类体系（类别数）。）。 (4) (4) 特征波段

14、预处理特征波段预处理 - - 信息增强处理信息增强处理。 (5) (5) 分析各个类别在特征波段中的统计特征分析各个类别在特征波段中的统计特征。 (6) (6) 确定判别函数，逐像元进行分类识别确定判别函数，逐像元进行分类识别。 (7) (7) 分类精度验证分类精度验证 - - 实地验证、间接验证实地验证、间接验证。 (8) (8) 修改判别函数，最后分类，结果统计，完成报告修改判别函数，最后分类，结果统计，完成报告。地质解译的目的地质解译的目的防灾科技学院地震科学系 地质教研室（）一、解译的涵义 遥感图像解译又叫判读、判译、识别或分析。遥感图像解译又叫判读、判译、识别或分析。它是指根据遥感图

15、像的影像特征，识别地物的性它是指根据遥感图像的影像特征，识别地物的性质、运动特点并测算出某种数量指标的过程。是质、运动特点并测算出某种数量指标的过程。是获取地物图像信息的基本过程。获取地物图像信息的基本过程。二、解译的目的 地质解译的目的是为了获取各种地学遥感信地质解译的目的是为了获取各种地学遥感信息，以加快地质工作的步伐，提高地质研究的质息，以加快地质工作的步伐，提高地质研究的质量，节省时间和经费。量，节省时间和经费。 在遥感图像上，识别、标绘和分析各种构造成分的存在标志、形态特征、分布规律、组合和交切关系及其地质成因。一、构造解译任务结合所研究构造形迹的规模，收集相应比例尺的遥感资料；多波

16、段、多时相、不同种类遥感资料的对比分析；应用各种地学资料进行综合分析；遵循构造地质学原理和基本理论，从构造总体轮廓、区域构造格架入手，分析具有代表性的单个构造，或分区、分构造层进行解译，最后，分析各构造形迹间的组合关系和分布规律，总结区域构造特征。 构造解译基本原则地科系 地质教研室（） 地貌形态在遥感图像上是最直观的特征之一，地貌形态在遥感图像上是最直观的特征之一，它是它是内、外力地质作用共同作用的结果内、外力地质作用共同作用的结果。内力地。内力地质作用塑造地形的起伏，外力地质作用则削高补质作用塑造地形的起伏，外力地质作用则削高补低，内外力地质作用控制着地貌的形成和发展。低，内外力地质作用控

17、制着地貌的形成和发展。不同的自然地理环境，各种外力地质作用的组合不同的自然地理环境，各种外力地质作用的组合及其主导因素是不同的，因而形成千姿百态的地及其主导因素是不同的，因而形成千姿百态的地貌形态，它既貌形态，它既反映了新构造运动和外力地质作用反映了新构造运动和外力地质作用的特点的特点，同时也，同时也反映了构成地貌的物质基础反映了构成地貌的物质基础岩性的差异岩性的差异，而且还保留有老构造的形迹，因此，而且还保留有老构造的形迹，因此地貌形态分析是识地貌形态分析是识别新构别新构造、岩性的可靠的造、岩性的可靠的解译解译标志标志。 防灾科技学院地震科学系 地质教研室（）1、树枝状水系 特点：特点：各级

18、支流自由发展各级支流自由发展,无明无明显方向性显方向性,支流与次级支流锐角相交支流与次级支流锐角相交 发育区：发育区：构造简单、岩性单一构造简单、岩性单一产状平缓、地形坡度不大产状平缓、地形坡度不大 密集型树枝状密集型树枝状黄土、页岩、泥黄土、页岩、泥岩等细粒结构岩石区岩等细粒结构岩石区 粗疏型树枝状粗疏型树枝状不易风化，裂隙不易风化，裂隙发育的侵入岩、变质岩、砂岩区发育的侵入岩、变质岩、砂岩区 2.2.角状水系角状水系 特点：特点：主流常呈尖锐的角状弯曲受断裂构造控制 角度大小和方向与岩性有关： 如: 砂岩地区多发育互相平行的节理； 灰岩地区则发育彼此以锐角相交的节理 发育区：发育区：砂岩、

19、石灰岩、花岗 岩、板岩、大理岩地区防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 3.3.格状水系格状水系 特点特点:主要支流与次级支流成一定角度相 交,呈格状或菱格状 发育区发育区:坚硬岩石受共轭裂隙 或断裂控制防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 4.4.平行状水系平行状水系 特点特点:多条支流相互平行，并以近似的角 度与主流交汇，形似马尾 发育区发育区: 大面积玄武岩流倾斜地表、 单面山层面坡、 滨海平原、 大冲积扇、 掀斜构造的倾斜面防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 5.5.放射状及环状水系放射状及环状水系 特点特点:水流从中心向四周流的离心型水系 放射状放射状车轮辐条状 发育区发育区

20、:火山锥 小的浑圆形侵入体 环状环状由放射状水系发育 而成，支流环绕中心呈环状， 形似年轮 发育区发育区:沉积岩层构成的 构造穹隆防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 6.6.向心状水系向心状水系 特点特点:放射状支流由四周向中心汇集 发育区发育区:构造盆地、局部沉降区、洼地 第二节第二节 地质解译标志地质解译标志防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 7.7.倒钩状水系倒钩状水系 特点特点:支流以钝角汇入主流且与主流流向相反 发育区发育区:断裂控制或河流袭夺防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 8.8.星状水系星状水系 特点特点:地表水流无完整格局，许多大大小小 的集水盆地彼此分立，似群

21、星散落地表，呈星点状，地表河有时突然潜入地下成为潜流，有时潜流又以泉或河的形式出露地表 发育区发育区:气候湿热区的石 灰岩、白云岩区落水洞、溶蚀 漏斗、溶蚀洼地、溶洞等对流 水起控制作用防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 9.9.羽状水系羽状水系 特点特点:小冲沟密集，与支 流近直交，形似羽毛 发育区发育区:均匀细粒结构岩 石(片麻岩),层理、片理、劈理、 板理极发育区 砂岩中的羽毛状水系防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 10.10.其它水系其它水系 扇状、 网状、 辫状防灾科技学院地震科学系 地质教研室（） 水系类型的影响因素：水系类型的影响因素： 岩性岩性 构造构造 新构造运动新

22、构造运动 岩石抗蚀能力、透水性、可溶性、成层性岩石抗蚀能力、透水性、可溶性、成层性 气候气候 地形相对高差、坡度、侵蚀基准面地形相对高差、坡度、侵蚀基准面 植被分布植被分布 人工改造人工改造防灾科技学院地震科学系 地质教研室（）地科系 地质教研室（）河流地貌解译标志 （一）河谷（一）河谷 由谷坡和谷底组成，在航片上，山区河谷的河床平由谷坡和谷底组成，在航片上，山区河谷的河床平直，河谷深切，冲积物不发育，立体镜下呈直，河谷深切，冲积物不发育，立体镜下呈“V”V”形谷；形谷； 平原区或山间盆地，河床弯曲，呈曲流河或蜿蜒型，平原区或山间盆地，河床弯曲，呈曲流河或蜿蜒型，常见牛轭湖；上升区呈线状弯曲，

23、下降区河谷弯曲呈辫常见牛轭湖；上升区呈线状弯曲，下降区河谷弯曲呈辫状状（二）河漫滩（二）河漫滩 它是谷底的一部分，河漫滩在山区相对不发育。它是谷底的一部分，河漫滩在山区相对不发育。 1 1、伴随着河床的弯曲摆动，河漫滩在凸岸发育；伴随着河床的弯曲摆动，河漫滩在凸岸发育； 2 2、据人类活动遗迹，河漫滩无耕地、村庄和道路；、据人类活动遗迹，河漫滩无耕地、村庄和道路； 3 3、据其上的牛轭湖、古河道、曲流痕解译；、据其上的牛轭湖、古河道、曲流痕解译； 4 4、色调和花纹、色调和花纹 色调和含水多少有关色调和含水多少有关 花纹花纹 山区河漫滩山区河漫滩 砂、砾石堆积为主砂、砾石堆积为主 地科系 地质

24、教研室（） （三）阶地（三）阶地 1、分布于谷坡上；分布于谷坡上； 2 2、根据阶地上的村庄、耕地、道路分析、根据阶地上的村庄、耕地、道路分析 村庄：密集的斑点状花纹；村庄：密集的斑点状花纹； 耕地：网格状花纹图案耕地：网格状花纹图案 水田深，旱田浅，植被不同水田深，旱田浅，植被不同 3 3、阶地陡坎有阴影；、阶地陡坎有阴影； 4 4、无植被色调浅，反之色调深。、无植被色调浅，反之色调深。（四）河流三角洲（四）河流三角洲 1 1、分布于河流入海、入湖处；分布于河流入海、入湖处； 2 2、据其形态类型：扇形、三角形、尖头形、鸟爪形、岛弧、据其形态类型：扇形、三角形、尖头形、鸟爪形、岛弧形；形；

25、3 3、据其上的人类活动进行解译；、据其上的人类活动进行解译； 4 4、动态观测和解译。、动态观测和解译。岩浆岩的解译岩浆岩的解译 岩浆岩的遥感解译效果较好。 几何形态主要标志：地貌标志 中酸性侵入体，抗风化能力强，形成正地形。如岩基山地、丘陵、岩脉形成垅岗，地形高凸。水系特征 由于球形风化和节理对冲沟、小水系发育的控制，钳状树枝状水系，环状放射状水系发育。影纹图案 粗斑状、姜块状、鸡爪状一、中酸性岩体解译 基性、超基性岩体规模一般较小，在大比例尺图像上解译较好。1、色调 新鲜的辉长岩、橄榄岩反射率较低，在黑白图像上呈现暗色调。铁镁质矿物极易遭受风化而颜色变浅。2、形态特征 团块状、链状，大脉

26、状沿区域性深大断裂、强烈褶皱带、板内构造缝合带呈条带状产出。3、地貌标志 易风化，形成洼地，不易与围岩分开。岩脉是分布较广的浅成小侵入体。 1、岩脉常成群、定向，以平行、雁列、共轭、环形、放射状等组合形式产出，单条岩脉多成长条状、链状和透镜状； 2、成群脉岩受区域断裂控制、沿某些区域断裂方向展布； 3、花岗斑岩，伟晶岩等长英质岩脉色调浅、抗风化能力强，常构成线性垅岗、陡壁，辉绿岩，煌斑岩脉色调常较围岩稍深，易风化成狭长沟谷，线性槽地。三、脉岩解译重要的解译标志：主要沉积岩解译特征 1.1.岩石成分、结构、构造岩石成分、结构、构造 化学成分、矿物成分化学成分、矿物成分内因 结构、构造结构、构造同

27、类岩石颗粒细的反射率比粗的高 原生构造、层理、岩层产状、破裂亦影响岩石反射率 影响岩石反射波谱特性及色调特征的因素 2.2.岩石的理化性质岩石的理化性质 颜色、可溶性、表面粗糙度、湿度（干湿） 3.3.岩石所处自然地理条件岩石所处自然地理条件 物理风化为主干冷湿热 化学风化为主干冷湿热影响岩石反射波谱特性及色调特征的因素地形起伏区水平岩层封闭曲线、云朵状环带 岩层产状解译岩层产状解译地形起伏区倾斜岩层 折线或曲线状条带岩层三角面： 某一岩层同一层面地表露头线上山脊点与相邻两沟谷点用直线连接所成的假想三角形平面.单张图像岩层产状目估法 走向走向 大比例尺航空像片大比例尺航空像片 .解译出单个岩层三角面； .立体观察，任选岩层三角面上同高度两点； .连接此两点的直线走向走向； .直线状露头线直立岩层走向。二. 岩层产状的量测方法 倾向 根据三角面尖端指向近似判断 倾角 主要借助岩层三角面形状随地形和岩层倾角变化规律确定 关键： 山脊点夹角大小 大陡 小缓 岩石或地层发生位移(水平或垂直方向) 水平方向水平方向沿走向追索某一岩层、岩脉、矿体或侵入接触界线,影像突然中断,位错导致与不同色调、地形等特征另一组地层相接 垂直方向垂直方向立体观察,若近水平岩层在河谷两侧