遥感期末复习

1、遥感地质学期末复习第一章1 遥感：是指从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影或扫描方式,对电磁波辐射能量的感应、传输和处理,从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。2 遥感地质学：在地质与成矿理论指导下,研究如何应用遥感技术进行地质与矿产资源调查研究的学科。是遥感技术与地球科学结合的一门边缘学科。3 遥感分类：按平台分；按工作方式分；按波段分；按成像方式分；按应用领域分。4 遥感地质学的理论：是建立在物理学的电磁辐射与地质体的相互作用的机理基础之上的。5 遥感地质学的研究对象：地球表面和表层地质体、地质现象的电磁辐射的各种特性。6 遥感地质学研

2、究内容:（1）各类地质体的电磁辐射(反射、吸收、发射)特征及其测试、分析与应用； （2）遥感图像的地质解译与编图；（3）遥感数字资料的地学信息提取原理与方法；（4）遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效评估。 7 遥感技术系统组成:被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输和记录、信息的处理、信息的应用五大部分。8 遥感技术特点：（1）视域广阔 (宏观概略性)；（2）直观可视 信息丰富(资料多样性)；（3）客观真实（纪实性）；（4）定时定位观测(重复性)；（5）资料的可处理性。9 遥感技术的发展趋势：（1）“3高”：高波谱分辨率、高空间分辨率、高时间分辨率；（2）“3多”：多平台、多遥感器、多

3、时相。第二章10 电磁辐射：是电磁波通过空间或媒质传递能量的物理现象，即电磁能量以波的形式发射的过程。包括发射、反射、折射、透射等。11 电磁波的波粒二象性：电磁波具有波动性和粒子性两方面的特征。波动性就是它的时空周期性，可以用波长、速度周期和频率来表征，它主要表现为电磁波有干涉、衍射、偏振、散射等现象。粒子性是指电磁波是由密集的光子微粒流组成的。电磁波实质上是光子微粒流的有规律运动，主要表现为电磁辐射的光电效应、康普顿效应等。波长短粒子性明显，波长长波动性明显。12 遥感技术主要应用的波段：紫外线、可见光、红外线、微波。13 电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长(或频率)的大小,依次排列画成

4、的图表,称这个图表为电磁波谱。14 电磁波谱各波段波长范围：紫外线：0.01-0.38m（碳酸盐岩分布，水面油污染）可见光：0.38-0.76m（鉴别物质特征的主要波段，是遥感最常用的波段）红外线：0.76-1000m（监测热污染、火山、森林火灾）微波：1mm-1m（全天候遥感，具有穿透力，发展潜力大）15 热辐射：由物体内部粒子的热运动所引起的电磁辐射叫做热辐射。16 物体按其发射辐射的特性分为：黑体、灰体、选择性辐射体。黑体：在任何温度下，对任何波长的入射辐射的吸收系数恒等于1的物体。灰体：其发射率与波长无关，但它的发射辐射比黑体小。选择性辐射体：其发射率随波长而改变，这是原子和分子的辐射

5、吸收效果都比较强的物体（如水银灯）17 热惯量：是物体对环境温度变化的热反灵敏性的一种量度，热惯量越大，对环境温度变化的热反应越迟钝。18 地球大气对电磁辐射影响的三个方面：大气散射、大气吸收、大气反射19 大气散射作用:1) 瑞利散射；2) 米氏散射 3) 非选择性散射20 大气窗口：电磁辐射与大气相互作用产生的效应，使得能够穿透地球大气的辐射局限在某些波长范围内，通常将这些透射率高的电磁辐射波段称为大气窗口；主要的大气窗口有：可摄影窗口（0.3-1.3um）、近红外窗口（1.5-2.5um）、中红外窗口（3-5u）、远红外窗口（8-14um）、微波窗口（0.8cm-100cm）21 反射波

6、谱：是某物体的反射率随波长变化的规律，用一曲线来表示，此曲线即为该物体的反射波谱。发射波谱：是某物体的辐射发射率随波长变化的规律，用一曲线来表示，主要应用于热红外波段。22 地物波谱的时间效应和空间效应：时间效应：由于时间推移而导致的地物电磁波谱特征的变化，称为地物波谱的时间效应。空间效应：由于空间位置不同导致同类地物之间波谱特征的变化，叫做地物波谱特征的空间效应。23 反射辐射：地物体太阳电磁波的反射辐射。发射辐射：地球作为辐射源、人工辐射。24 热辐射三大定律：普朗克定律、斯蒂芬波尔兹曼定律、维恩位移定律（书P11）25 植被的波谱特性：在可见光绿波段0.55um附近有1020%反射峰，近

7、红外线0.81.0um间具有5060%的强反射峰，直至3.0um部分是衰减曲线。在红波段0.7um和近红外线1.5um和1.9um附近具有强烈吸收。26 地物发射率影响因素：地物性质、表面状况（粗糙程度、色调）、热惯量、反射率27 岩石反射波谱影响因素：矿物成分、矿物含量、物质结构、岩石风化程度、岩石含水状况、矿物颗粒大小、岩石表面光滑程度、岩石色泽等。第三章28 遥感器：远距离收集检测和记录电磁波信息的工具。29 遥感器的组成：1.收集系统；2.探测系统；3.信号转换系统；4.记录系统30 遥感器的特性参数：空间分辨率：表示按地物几何特征(尺寸和形状)和空间分布,即在形态学基础上识别目标的能

8、力。波谱分辨率：指遥感器在接收目标辐射的波谱时，能分辨的最小波长间隔，即遥感器的工作波段数目、波长及波长间隔（波带宽度）。辐射分辨率：辐射分辨率指遥感器探测元件在接收波谱辐射信号时，能分辨的最小辐射度差。时间分辨率：为分析、识别目标所必须具有的最小时间间隔，称时间分辨率。31 遥感图像的基本属性：波谱特性：波谱特性差异在遥感图像上即为影像灰度或色彩的差异。各种遥感图像的灰度或色彩都是其响应波段内电磁辐射能量大小的反映：遥感图像的波谱特性分析包括遥感器的波谱分辨率和辐射分辨率。空间特性（几何特征）：遥感图像的空间特性，是从形态学方面识别地物、测绘地图、建立解释标志、图像几何纠正及增强处理等的重要

9、依据。主要有遥感器的空间分辨率、图像投影性质、比例尺、几何畸变等。（1）空间分辨率：指图像能分辨具有不同反差相距一定距离相邻目标的能力。a.影像分辨率：指用显微镜观察影像时，1mm宽度内所能分辨出的相间排列的黑白对数。b.地面分辨率：指遥感影像上能分辨的两个地物间的最小距离。（2）影像比例尺：指影像上某一线段的长度与地面上相应的水平距离的比值。（3）投影性质与影像几何畸变：中心投影、一维中心投影、多中心投影、旋转斜距投影。畸变有：全景畸变、扫描位置畸变、像移补偿畸变。时间特性：遥感图像是成像瞬间地物地磁辐射能量的记录，而地物都具有时相变化，一是自然变化过程，二是节律。32 多波段效应：不同波段

10、图像识别和区分地物的能力不同，具有各自的波段效应。可见光波段主要反映地物的颜色和亮度差别近红外波段可反映氧化铁、粘土矿物及其它含OH-矿物、碳酸盐岩、土壤湿度等特征热红外波段除反映地面辐射温度进而揭示地物的热特性外，还可区分不同的硅酸盐矿物和矿石。33 可见光遥感：利用太阳辐射的可见光波进行摄影。34 红外遥感：探测目标物的红外波段。35 多波段遥感：用多波段传感器对同一目标物进行多波段同步成像。36 立体像对：具有重叠关系的两张相邻相片。37 像元：数字矩阵的元素，是组成数字图像的最小单位。38 DN值：遥感影像像元亮度值，数字数据每个数值（DN值）相当于一个亮度或灰度等级。39 热图像：热

11、红外扫描图像是地物热红外波的影像，简称热图像40 在不同类型遥感图像上,色调(色彩)的物理涵义不同： 黑白全色像片、天然彩色像片反映地物对可见光的反射能量 ；黑白红外像片、彩色红外像片反映地物在部分可见光和摄影红外波的反射能量 ；热红外图像反映 地物在热红外波段的热辐射能量(辐射温度) ；成像雷达图像反映 地物对人工发射微波后向散射回波的强度 ；多波段、超多波段图像其灰度是 各自响应波段辐射能量大小的反映 41 Landsat TM影像的特征。（书P47）第四章42 辐射畸变与辐射校正，引起辐射畸变的主要原因及辐射校正的主要方法。43 几何畸变产生的主要原因有哪些？ 遥感影像几何校正的方法与过

12、程。44 比值增强作用：(1)能扩大地物之间的微小亮度差异，有利于岩石、土壤等波普差异不太明显的的地物区分，也可用于植被类型和分布的研究（2）消除或减弱地形等环境因素的影响（3）提取与找矿有关的专题信（4）比值合成增强岩性及蚀变岩信息45 数字图像：空间坐标和灰度均不连续、用离散的数字（一般用整数）表示的图像。46 空间滤波：有选择的增强或减弱不同空间频率的图像信息的有效方法47 低通滤波：突出低频信息压缩高频信息。高通滤波：突出高频信息压缩低频信息48 数字图像常用统计量：单波段（均值、方差、直方图）多波段（均值向量、协方差、相关系数） 第五章1 地质解译标志：用以识别地质体和地质现象,并能

13、说明其性质和特点以及相互关系的影像特征。有：色调与彩色；形态；阴影；水系类型；影纹图案；地貌形态；其他解译标志：土壤和植被水文标志人类活动遗迹2 直接解译标志：在遥感图像上能直接见到的形状、大小、色调、阴影、花纹等影像特征。3 间接解译标志：需要通过分析，判别才能识别地质体和地质现象存在，才能推断其性质的影像特征 4 岩层三角面：在遥感图像上同一倾斜岩层地表露头线上的最高点（山脊点）与相邻两个最低点（沟谷点）相连结所成的假想三角形平面。三角面的产状可以代表岩层的产状，它是在遥感图象上判断岩层产状的最佳标志。5 山区水系类型：（1）树枝状水系：（a钳状沟头的树枝状水系b似平行状的树枝状水系）（2

14、）格状水系；（3）平行状水系；（4）放射状水系与向心状水系；（5）环状水系；（6）倒钩状水系；平原地区水系类型：扇状；网状；辫状；曲流形水系6 水系分析：（1）水系密度分析：密度大，表明岩石与土壤透水性不良，泥岩、页岩、黏土、粉砂岩区常见；密度小，岩石裂隙发育，水系长而稀疏，砂岩、石英砂岩发育区常见；密度中等，是比较多见的水系密度（2）水系均匀性、对称性、方向性分析：水系均匀的地区，表示该区岩性抗风化剥蚀能力和裂隙发育都比较相近，在大片花岗岩或同一沉积岩出露区常见；水系对称性反应区域地形或大片成层岩层向一侧倾斜；水系方向性主要反映区域山系走向、岩层走向及构造走向。（3）冲沟形态分析：冲沟形态与

15、组成冲沟的物质形态有关。黏土、粉砂质粘土区的冲沟，沟横断面为浅碟形，纵断面为缓坡；中等粘性、直立裂隙发育的黄土冲沟断面为U形，沟头陡立，沟底呈阶梯状的复合坡面砂岩、砂砾岩、火成岩发育区，冲沟断面为V形，纵断面为较均匀陡坡。上述冲沟若局部有较坚硬岩层出露，则拒不发育为瀑布、陡坎。7 遥感地学调查和研究主要工作方法和程序？每个阶段主要解决哪些问题？答：遥感图像目视解译的主要步骤为：1）资料准备阶段明确解译任务与要求；收集与分析有关资料；选择合适波段与恰当时相的遥感影像2）初步解译阶段初步解译的主要任务是掌握解译区域特点，确立典型解译样区，建立目视解译标志，探索解译方法，为全面解译奠定基础。在室内初

16、步解译的工作重点是建立影像解译标准，为了保证解译标志的正确性和可靠性，必须进行解译区的野外调查。野外调查之前，需要制定野外调查方案与调查路线。3）野外调查阶段收集相关解译对象的第一手资料，填写各种卡片室内解译标志的准确性检验，遥感图像室内外对比。包括检验专题解译中图斑的内容是否正确；验证图斑界线是否定位准确，并根据野外实际考察情况修正目标地物的分布界线GPS点的采集 4）详细解译阶段野外调研基础上，遥感图像的再认识。解译标志的修正，初步解译图像的修正。5）制图阶段遥感图像目视判读成果，以专题图或遥感影像图的形式表现出来。8 遥感地质解译一般应遵循哪些原则？人们在地质解译实践中，积累了丰富的经验

17、，总结出以下几条目视解译原则：（1）多种遥感图像相结合。工作前要尽量收集工作区内能收集到的各种遥感图像，如不同传感器、不同分辨率、不同时相、不同波段的遥感图像，不同比例尺、不同种类的遥感图像等。也可尝试多波段图像不同波段组合，对比解译。将各种遥感图像结合起来进行解译，以长补短，能获取较多的地质信息。（2）先整体后局部。即先概略解译全区解译卫星图像，建立起整体概念后再解译单景图像，解决细节问题。（3）先易后难。先勾绘比较清楚的，把握性较大的地质界线，然后再逐一解决有疑难问题。（4）先构造后岩性。即先勾结出各种构造形迹（先断层后褶皱），然后再解译岩性、地层（先岩浆岩、后沉积岩和变质岩）。有时构造和

18、岩性解译需结合进行，互相印证。（5）先目视后图像处理，二者相结合。在目视解译的基础上，带着问题、有针对性地选择合适的图像处理的方法，得到处理结果后再作目视解译。（6）图像解译与地面调查相结合，遥感图像与物化探资料相结合。解译前要广泛收集地面地质资料和物化探资料，供图像解译时参考和印证，并辅以必要的实地调查和检验，以保证解译质量。第七章1 岩性解译：依据遥感资料波谱与空间信息特征判定出露地表岩石物性和产出特点。内容包括：（1）建立岩性解译标志；（2）岩石的物性和类型产状状况；（3）尽可能解译不同岩性的分异；（4）分析各种岩性展布状况变化及相互关系。2 岩性识别的主要方法：（1）用多波谱遥感资料识

19、别岩性；（2）利用岩石热惯量识别岩性；（3）用高光谱分辨力多通道成象波谱仪资料来识别岩性，（4）用图象的影纹和结构来解译岩性，（5）用多源地学信息来识别岩性。3 岩浆岩总解译标志（1） 形态标志：圆形椭圆形纺锤形长条形透镜状分支状（2） 花纹形态：不具备条带的花纹图案（3） 水系特征：有放射状水系、环状水系、环状放射状、钳状沟头状水系（4） 色调：色调变化很大，由酸性中性基性超基性岩变化较大，与岩浆中的二氧化硅有关，二氧化硅含量高，色调浅，反射率高；与羟基有关；铁离子有关，在0.9微米和1微米处有Fe2+Fe3+的吸收谷，在1.4,1.9,2.2和2.5微米的吸收谷由羟基决定，在热红外波段吸收

20、谷的位置从9.811微米。4 中酸性岩解译：（1）色调：在紫外、可见光和近红外波段反射率高，色调浅，和暗色矿物有关。（2）形态和花纹特征：大型侵入体呈圆形、椭圆形，小型侵入体呈团块状、树枝状。（3）地貌标志：中酸性侵入体抗风化能力强形成正地形。（4）水系：环状放射状水系、钳状树枝状水系。（5）图案花纹：斑状、鸡爪状、姜块状5 基性和超基性解译：（1）基性和超基性岩体规模一般较小，在大比例尺上图像上，解译效果好。（2）基性和超基性岩体来自岩石圈深部，常和区域性深大断裂有关。（3）易风化形成负地形，暗色矿物多，易吸热。（4）在黑白相片上成深色调。（5）风化以后色调变浅。（6）可以伴随航磁资料解译。

21、6 沉积岩的解译标志是什么？（1） 沉积岩解译的重要标志1） 可以用它独有的层理构造所形成的图像特征来解译在图像上呈朵状（水平岩层）；条带状（直立岩层或地表平坦的倾斜岩层）；折线状（地表被切割的倾斜岩层）。2） 可以根据一些地质构造地貌解译水平岩层构成方山，尖山；倾斜岩层构成单面山、猪背岭；褶皱岩层呈褶皱地貌。3） 由于沉积岩抗风化的能力的差异，造成差异性的风化剥蚀，形成高低不同的垅岗状地貌。4） 沉积岩的色调变化很大，影响因素很多，是因为沉积岩的化学成分和矿物成分及粒度成分变化大而引起的。5） 沉积岩的反射率还与所含的水分有关，水分越大色调越深。6） 沉积岩的反射率还与和蒙脱石、伊利石、高岭

22、石等粘土矿物的多少有关。（2） 粗碎屑岩的解译砾石、沙砾石、常见的砂岩，含砾砂岩，抗风化的能力强，脆性岩石，坚硬成层性好，形成正地形，节理、断层发育。透水性好，水系不发育，密度小，岩层三角面不发育，易崩塌形成崩塌崖和倒石锥。（3）细碎屑岩的解译抗风化的能力低，形成馒头状的山体和浑圆形的山头；水系密度大，透水性差；含水色调深暗；煤系地层可以用热图像来解译，需要弄清成像的时间，白天对煤系地层成像温度高，色调浅。（4）石灰岩解译1） 首先根据岩溶地貌解译2） 据水系的类型3） 色调呈灰色调4） 石灰岩表面在北方，植被稀疏，在南方植被茂密，林木显示斑点状花纹图案，色调暗。（5）松散堆积物解译1）空间分

23、布:分布在低凹的地带或山麓地区2）在内地多被用做耕地，村镇用地，耕地有田格状花纹，色调由于含水多，色调暗，并且据色调可以解译出旱田和水稻田。第八章1 环形构造的成因：（1）地质成因：短轴褶皱、穹窿、构造盆地、侵入岩体、火山锥、熔岩被；（2）非地质成因：湖塘沼泽水库；孤山；孤立洼地；森林；草地；田园；集中的城镇，工矿区。2 构造解译具体内容：（1） 解译各种构造形迹的形态特征和尺度； （2）判别各种构造形迹的性质和类型、量测构造要素的产状；（3）编制构造解译图；（4）分析各种构造形迹的空间展布及组合规律，总结区域构造特征。3 解译基本原则：（1）结合所研究构造形迹的规模，收集相应比例尺的遥感资料

24、；（2）多波段、多时相、不同种类遥感资料的对比分析；（3）应用各种地学资料进行综合分析；（4）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。 4 遥感影像上确定背、向斜的解译标志：（1）岩层三角面产状标志：背斜构造两翼岩层三角面尖端指向相对两翼单面山顺向破向外倾，顺向坡水系向外流且对称分布；向斜构造两翼岩层三角面尖端指向相背，两翼单面山顺向坡朝里倾，倾向坡水系向内流且对称分布。（2）转折端标志。背斜构造具有外倾转折端和散开状水系，河流在通过背斜转折端时呈绕行的弧形

25、弯曲状态，向斜构造具有内情转折端及收敛状水系。（3）横切褶皱轴的河谷地带的地层条纹条带的形态标志。当河流横切背斜构造核部时，岩层条带呈纺锤形；河流横切向斜构造时，岩层条带呈哑铃型。（4）褶皱内部节理、裂隙的组合模式的标志。背斜构造核部多形成纵向或横向的张节理，翼部形成扭性接力；向斜构造核部发育扭性节理，翼部发育张节理。5 断层型构造解译标志是什么?（1） 色调标志：表现为色调异常1) 色调异常线，表现为与背景色调不同的异常色调；2) 色调异常带，破碎带透镜体；3) 不同色调的分界线：活断层发育断层走向次成河。（2） 岩性地层标志：地层沿走向中断，在图像上表现为条带状花纹，色调中断。（3） 构造

26、地层标志1） 断裂破碎带及其中的断续出现的折线花纹褶曲构造（透镜体可以很大）2） 构造不连续3） 岩体呈直线状分布有基性侵入岩说明有断层存在，基性侵入眼来自地幔。（4）地层和地形标志1）断层三角面2）脊垅状地形：常是由于酸性的脉岩形成，酸性的脉岩沿断裂侵入3）线状分布的凹地如沼泽、峡谷、湖泊，岩溶漏斗、泉水岀露，洪积扇的线状排列是断层（5）水系标志水系的类型：格状水系、倒钩状水系，水系的异常点段，湖岸呈折线状有断层存在。（5） 土壤和植被标志断层两侧的土壤类型不一样植被发育不同，常常有断层存在断层两盘地下水位高度不同（6） 不同的岩性接触，有断层存在（7） 火山的分布呈线性或网络状，常常收到断裂控制6 遥感图像上如何判别褶皱构造？褶皱构造一般都具有明显的解译标志。（1）色调、图形标志遥感图像上不同深浅或不同色彩的平行状色带，呈圈闭的圆形、椭圆形、长条形的图形，或者有规律地转折为马蹄形、弧形、三角形，并具有明显对称性的图形等，都是褶曲构造最醒目的标志。由于褶曲的规模和图像比例尺不同，这种色带、色环的宽窄、大小和显示的清晰程度有明显差别，例如规模较小的褶皱，在小比例尺遥感图像上就难于显示出图形标志。（2）岩层三角面和单面山地形标志岩层三角面对褶皱解译有着重要意义，应密切注