遥感地质学复习资料

1、RS( remote sensing):不与目标接触，从远处用探测仪器接受来自目标物的电磁波信息，通过对信息的处理和分析研究，确定目标物的属性与目标物相互间的关系RS技术：把从不同遥感平台上，使用遥感传感器收集地物的电磁波信息，再将其传输到地面加以处理，从而达到对地物的识别和监测的全过程遥感的分类：（1）按辐射源分： 主动遥感 ， 被动遥感（2）按电磁波波段分紫外、可见光、红外、微波、可见光红外（多波段）（3）按遥感平台分地面遥感、航空遥感、航天遥感（4）按获取资料类别分： 成像方式遥感 ，非成像方式遥感（5）按成像方式分 ：摄影成像遥感， 扫描成像遥感遥感信息特点 这种信息能够用辐射能量的强

2、弱来表征，可记录在感光材料或数字磁带等遥感信息载体上，并能被转换成可视影像。 遥感信息反映了地表环境、资源与灾害等的信息。 遥感技术的特点 ：1.视域宽广 (宏观概略性)能够从宏观上观测地球表面的事物 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 遥感地质学研究对象及内容：对象：地球表层各种地质体和地质现象的电磁波辐射特性，从遥感资料中提取地质信息，识别和量测地质体和地质现象。 研究内容：（1）研究地质体与地质现象的电磁波辐射特性。（2）研究地质体与地质现象的影像特征。（3）研究各种遥感资料信息提取方法。（4）研究遥感地质工作方法和

3、程序遥感地质学研究方法：（1）地质体波谱测试（2）遥感图像的光学处理和数字处理（3）遥感图像地质解译发展趋势：主要目标3w(what,where,when)主要性能3全（全天候，全天时，全球）发展趋势3高（高空间，高光谱，高时间分辨率）综合观测趋势3个结合（大小卫星，航空航天，技术应用）遥感技术的应用概况：1.土地覆盖与土地利用2.城市群及城市热岛监测3.自然环境监测4.自然灾害监测5.林火监测6.沙尘暴监测7.洪水监测及评估8.遥感与国家安全9.地质地物波谱：物体在同一时间、空间条件下，其反射、发射、吸收和透射电磁波的特性是波长的函数。当我们将这种函数关系用曲线的形式表现出来时，就形成了地物

4、电磁波波谱，简称地物波谱。地物的波谱反射率随波长变化的规律称为地物反射波谱特性。某地物反射率随波长变化的曲线称为该地物的反射波谱曲线。有时也把这种曲线形态称之为反射波谱特征。颜色分类：非彩色（不能进行选择性吸收和反射），彩色（对不同波长的色光选择性吸收和反射）散射实质上是电磁波穿过大气层时，遇到各种微粒时所发生的一种衍射现象。散射有由较小的空气分之引起的瑞利散射（散射能力与光波波长的四次方成反比）；和由较粗大的微粒所引起的米氏散射。（散射能力与波长无关，图像反差小，图像模糊）大气窗口：由于大气对电磁波的选择性吸收，使大气在不同波段对电磁波的衰减程度各不相同。因而大气对电磁波衰减较小，透射率较高

5、的波段叫大气窗口电磁波普：在空间传播着的 HYPERLINK /view/11579943.htm t _blank 交变电磁场，即电磁波，人们按照 HYPERLINK /view/45341.htm t _blank 波长或频率、波数、能量的顺序把这些电磁波排列起来，这就是 HYPERLINK /view/49801.htm t _blank 电磁波谱。与地物的作用方式：反射，发射，吸收，透射（了解）可见光（0.39-0.76m） 和近红外（0.76-2.5m）波段：这是地物对太阳辐射的强反射波段，所用的传感器主要是照（摄）相机或多波段扫描仪等； 中红外（35m）波段：主要接收地物对太阳辐射

6、的反射能量和自身的热辐射能量，所用的传感器主要是红外扫描仪等； 热红外（814m）波段：主要接收地物自身的热辐射能量，所用的传感器主要是热红外扫描仪等；微波（8-1000mm）波段：可分为主动和被动两种接收方式。主动式微波传感器通常包括侧视雷达、散射计和高度计；被动式微波传感器采用微波辐射计，包括扫描成像和非扫描成像等类型。对于植被波谱特征（了解）影响植被波谱特征的主要因素：类型、季节、病虫害对于土壤波谱特征（了解）土壤含水量增加，反射率下降对于水体波谱特征（了解）对于矿物波普曲线（了解）影响因素：成分、含量、物质结构。遥感工作系统及图像特性1、遥感工作系统：星载（机载）分系统和地面分系统组成

7、。 星载（机载）分系统由遥感平台和传感器组成，负责从高空收集地物的电磁辐射信息，是遥感工作系统的核心。地面分系统由遥感测试系统和地面控制处理系统两部分组成，前者负责地物波谱测试研究和地面实况调查，后者负责对星载（机载）分系统的控制，遥感数据接收和处理等具体工作。2、遥感测试系统：主要任务是对地物进行波谱测试研究工作。内容如下：（1）测试地物对太阳辐射的反射特性。 （2）测试地物自身的发射特性。 （3）测试地物的微波辐射特性。3、遥感平台：（1）近地面平台：三角架，遥感塔，遥感车，遥感船 （2）航空平台：飞机低空平台（2KM)，中空平台（26KM），高空平台（12KM左右）气球（1240KM）

8、（3）航天平台：卫星，火箭，航天飞机4、遥感传感器：（1）航空摄像机（2）红外扫描仪（3）成像雷达（4）多波段扫描仪（MSS,TM)（5）固体扫描仪(SPOT）遥感器是收集、检测和记录电磁波的工具由下列四部分组成：1、收集系统：接收电磁波并将其聚焦成像；2、探测系统：将辐射能转换成电信号；（光电探测器，对电磁辐射敏感）。 3、信号转换系统：进行电光转换,将电信号转换成便于传输、显示、记录、处理的光信号。（胶片记录的没有2和3两部分） 4、记录系统：将探测系统或信号转换系统输出的电磁波信息（光信号）记录，存储到遥感信息载体上，再以影像或数字的形式输出。各种传感器包括收集系统、探测系统、信号转化系

9、统和记录系统。成像方式工作波段实例光学摄影相片常规摄影相片黑白全色像片（可见光）天然彩色相片（可见光）航空相片航天相片非常规摄影相片黑白红外像片（近红外）彩色红外像片（近红外）紫外像片（紫外）多波段像片（紫外-近红外）全景相片（可见光-近红外）扫描图像电子扫描图像电视摄影图像（可见光） RBV图像 光机扫描图像红外扫描图像（中、远红外）多波段扫描图像（紫外一远红外）超多波段扫描图像（可见光一近红外）热红外图像,MSS、TM图像，成像波谱仪图像固体自扫描图像固体自扫描图像（可见光一近红外） SPOT HRV图像天线扫描图像 成像雷达图像（微波）合成孔径雷达图像（SAR）航空摄影种类：航摄机主光轴

10、与垂直线关系垂直航空摄影，倾斜航空摄影 感光材料与电磁波段全色黑白，彩色，黑白红外，彩色红外，紫外，多波段为保证连续覆盖和像对立体观察，相邻像片间需要有部分影像重叠；沿航线方向称航向重叠，重叠率要求达到60或不少于53，具有这种重叠关系的两张相邻像片称立体像对；两条相邻航线间的影像重叠称旁向重叠，重叠率通常为20一30。地形起伏强烈，重叠率相应要加大。6、中心投影成像遥感影像均经光学系统聚焦成像，透镜的成像规律和遥感器成像方式决定了遥感影像的投影性质。不同投影性质会产生不同性质的影像几何畸变。 中心投影与正射投影（地形图）的区别：中心投影比例尺随航高变化而变化；正射投影的比例尺与高程无关。中心

11、投影地形起伏时像点产生位移；正射投影地形起伏时像点位不受影响。7、水平像片比例尺：平坦地面的水平航空像片，影像比例尺处处一致，且与线段的方向及长短无关，为1mfH，航高一定，焦距越长，影像比例尺越大，地面覆盖范围越小；焦距一定，航高越大，影像比例尺越小，地面覆盖范围越大。在地形起伏地区，由于各影像点相对航高不一致，不同高程处的地物影像比例尺不同，高差越大，相对航高差越大，比例尺差别越大，只有在同一高程上的地物，影像比例尺才相同。因此，地形起伏地区的航空像片比例尺只能概略表示。航摄技术鉴定书提供的航高为航测高差仪记录的像底点的航高，用此航高计算的比例尺称主比例尺，通常以主比例尺代表像片比例尺。8

12、、像点位移：根据中心投影的原理，由于地形起伏，任何高于或低于基准面的地面点投影在水平像片上的像点，相对于在基准面上垂直投影的像点，都有位置移动。由中心投影造成，在地面上平面坐标相同但高程不同的点，在像片面上的像点坐标不同，这种像点位置的移动，称像点位移（投影差）。 像点位移规律：（A） 投影差与向径成正比，像点距像底点愈远，投影差愈大，在像底点处r=0（像点到像底点的距离）、h=0（投影差）（B）投影差与高（程）差成正比，高差愈大，投影差也愈大；正起伏像点背离像底点向外移，反之负起伏像点向像底点方向位（C）投影差与航高成反比，即航高愈大，投影差愈小。 像主点（O）：摄影机主光轴SO与像面交点。

13、像底点（n）：过S点的铅垂线与像面的交点。等角点（c）：主光轴与铅垂线夹角的平分线与像面的交点。主纵线（v v）：包含主光轴与主垂线的平面（主垂面）与像面的交点。主横线（h0h0）：垂直主纵线且通过像主点的直线。等比线（hchc）：通过像等交点且垂直于主纵线的直线。影像分辨率和地面分辨率的区别地面分辨率：指遥感影像上能分辨的地物间的最小距离。10、航空像片的注记：框标：框标相连交点为像主点。 压平线：像片靠近边缘处的“井”字形细直线。 水准器：摄影瞬间像片倾斜情况。 时表：记录摄影时间。 气压计：记录摄影瞬间的气压或高程 其他注记：摄影仪器类型、出厂号、镜头焦距、摄影日期、底片编号或像片编号等

14、。11、可见光反射红外：记录的是地球表面对太阳辐射能的反射辐射能。反射红外波段0.76-3.0um。（1） 黑白全色片：对整个可见光波段的各感光乳胶层具有均匀的响应。黑白红外片：仅对近红外波段的感光乳胶层有响应。多用于高分辨率摄影测量中，侧重几何方面的分析。天然彩色片：感光膜由三层乳胶层组成。片基依次为感红层，感绿层，感蓝层。彩红外像片：以感红外光层代替了天然彩色胶片的感蓝光层。12、热红外遥感:记录的是地球表面的发射辐射能。发射红外波段3.015.0um（中红外，远红外）（1）热辐射原理 黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射能的吸收系数恒等于1的物体。 普朗克定律：黑体辐射的的出射度与温

15、度及波长有定量关系。 斯蒂芬-玻耳兹曼定律： Mb(T)=T4 维恩位移定律：A/T 比辐射率（发射率）：物体在一定温度，一定波长处的辐射出射度与同温度，同波长的黑体辐射出射度的比值。能量守恒： 入射能吸收能反射能发射能 即1吸收率反射率透射率 遥感应用中，地面为非透明物体，因此 1吸收率反射率 （吸收后发射能量） EG,水与金属（2）热红外图像几何特性：投影性质多中心、地面分辨率瞬时视场角、比例尺航向比例尺、切向比例尺 （3）热红外图像物理特性 ：波谱分辨率、温度分辨率(4)热扫描图像特点与解译 特点:一般来说,热图像正片上的浅色调代表强辐射体,表明温度高或辐射率强.反之 影响因素:天气条件

16、,电子仪器噪声,后处理影响(曝光,胶片质量等)容易产生假”热”现象.13、热图像解译：首先确定正片还是负片，白天还是黑夜。 以前：定性研究地面景物间辐射温度的相对差异。习惯的把黑白图像进行密度分割，彩色编码等。 目前：在一些研究中，需要定量测定绝对温度，如环境保护和监测部门作为执法工具的定量指标，监测发电厂排出的热废水的表明温度。注意： 由于发射率的问题，温度相同，色调不一定相同，色调相同，温度不一定相同。14、雷达遥感（微波遥感）可分为主动和被动两种方式。被动方式与可见光和红外遥感类似，是由微波扫描辐射计接收地表目标的微波辐射。 目前多数星载雷达采用主动方式，即由遥感平台发射电磁波，然后接收

17、辐射和散射回波信号，主要探测地物的后向散射系数和介电常数。它发射的电磁波波长一般较长，在1mm至1m之间与可见光红外遥感相比，微波遥感起步晚，数据获取困难，实际应用不如可见光红外遥感普遍。但其具有全天时，全天候，穿透性以及对地表粗造度，介电性质的敏感性，多波段多极化的散射特征。15、基本概念：自然表面的后向散射可描述为面元模型和点散射模型的叠加。 A.表面散射：光滑表面与粗造表面，在面元模型中，粗造度非常重要。 表明小尺度的几何形状可用统计学的高度标准差和表明相关长度表示。B.体散射介质内部产生的散射，为经多路径散射后所产生的总有效散射。16、散射截面：散射波的全功率与入射功率密度之比。 后向

18、散射截面指入射方向的散射截面。 散射系数：单位面积上雷达的反射率。17、雷达回波强度影响因素 雷达回波强度与后向散射系数直接相关。 后向散射系数与雷达遥感系统参数（波 长，俯角，极化方式等）及地表特性（复介电常数，坡度，表面粗造度，不均匀介质中的体散射系数等）有关。18、高空间分辨率：A距离分辨率。脉冲宽度（持续时间）决定脉冲分辨相邻目标能力。P=(C*t)/2cos B方位分辨率。要求两个目标之间距离大于一个波束。P=*R/DR:雷达至目标距离D：孔径19、雷达信号的穿透深度与地物（介质）的介电常数成反比，与雷达波长成正比。20、立体效应：有地形起伏时，背向雷达的斜坡往往照不到，产生阴影。2

19、1、波谱分辨率Landsat-1、2、3：MSS4、5、6、779米，MSS8240米；Landsat-4、5、6、7：TM1、2、3、4、5、730米，TM6120米。Landsat-7 ：TM1、2、3、4、5、730米， TM660米，TM815米Landsat-7相关参数LANDSAT ETM 7 产品 原始数据产品（Level 1）：原始数据产品是卫星下行数据经过格式化同步、按景分幅、格式重整等处理后得到的产品，产品格式为HDF格式，其中包含用于辐射校正和几何校正处理所需的所有参数文件。原始数据产品可以在各个地面站之间进行交换并处理。 系统几何校正产品（Level 2）：系统几何校正

20、产品是指经过辐射校正和系统级几何校正处理的产品，其地理定位精度误差为250米，一般可以达到150米以内。如果用确定的星历数据代替卫星下行数据中的星历数据来进行几何校正处理，其地理定位精度将大大提高。几何校正产品的格式可以是FASTL7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。 几何精校正产品（Level 3）：几何精校正产品是采用地面控制点对几何校正模型进行修正，从而大大提高产品的几何精度，其地理定位精度可达一个象元以内，即30米。产品格式可以是FASTL7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。 高程校正产品（Level 4）：高程校正产品是采用地面控制点和数字高程模型对几何校正模型进行修正，

21、进一步消除高程的影响。产品格式可以是FASTL7A格式、HDF格式或GeoTIFF格式。要生成高程校正产品，要求用户提供数字高程模型数据。Spot-5 图像SPOT 5 产品 1）HRG高分辨率几何成像仪（High Resolution Geometric Imaging Instrument) SPOT 14号卫星成像传感器的空间分辨率指标是一致的，全色波段分辨率为 10m, 多光谱分辨率为20m。而SPOT5 HRG成像仪则可提供多达四种不同分辨率20m，10m，5m，和2.5m。 5m分辨率的全色波段 (0.49-0.69 m) ； 10m分 辨率的多光谱（绿：0.50- 0.59m;

22、红：0.61-0.68m; 近红外：0.79-0.89m)传感器为6000个 像元； 20m分辨率的短波红外波段（1.58-1.75m)传感器为3000个像元。这些波段基本覆盖了沙土，水体，植被，冰雪等主要地物特征的响应峰值（3）CBERS-1 中巴资源卫星1.遥感：应用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征、性质及其变化的综合性探测技术。2.电磁波谱：将各种电磁波按照其 HYPERLINK /view/45341.htm t _blank 波长（或频率）的大小，依次排列成图表，称为 HYPERLINK /view/49801.htm t _

23、blank 电磁波谱。3.空间分辨率：是指 HYPERLINK /view/68548.htm t _blank 遥感影像上能够识别的两个相邻地物的最小距离。4.假彩色合成：又称彩色合成。根据 HYPERLINK /view/1234662.htm t _blank 加色法或 HYPERLINK /view/391964.htm t _blank 减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种 HYPERLINK /view/3810692.htm t _blank 彩色增强技术。5.立体像对：两张同一地区的 HYPERLINK /view/1307569.htm t _blank 遥感影像，

24、从不同角度进行拍摄，获得的具有重叠区域，在一定条件下，使用专业仪器或者肉眼可以看到立体影像，通过立体影像可以进行包括测量，生成DEM。第四节1.遥感信息：遥感信息实质是能量信息，具体指地物的电磁辐射能量及其结构特征与时空状态。遥感信息包含地物信息，但也有其它干扰信息，因此要提取地物信息必须剔除干扰信息，也就是一个信息提取的过程。2.地质解译标志：遥感地质学中，将表征地质及地质现象遥感信息的影像特征，称为地质解译标志。将提取遥感地质信息的过程称为地质解译，遥感地质信息提取的种种手段，称地质解译方法。目前常用的方法有：（1）目视解译；（2）光学处理；（3）数字处理。3.遥感图像的目视解译：指专业人

25、员人员通过直接观察或借助判读仪器在遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。A：直接解译标志：形状；纹理；图型；位置；阴影；大小。B：间接解译标志：地貌；水系；植被；水文；土壤；人类活动遗迹。4.地质解译具有局限性和可变性。一种地质体的解译标志仅在自然地理条件基本一致的区域内适应，即解译具有局限性。同种地质体，在同一地区内，当其出露面积，所处构造地位，岩层产状，覆盖程度发生明显变化时，微地貌特征，色调，纹形图案等也要发生变化，即解译具有可变性。5.目视解译解译方法：A直接判别法：适用于地质体直接出露于地表； B对比法：a: 遥感影像与地质体对比b: 与已经工作过的邻区图像对比c: 与前人资料对比；

26、 C逻辑推理法：运用各种间接标志进行判译。6. 目视解译解译原则A：综合原则B：宏观原则 C：先易后难。7. 数字图像：指能够被计算机存储、处理和使用的图像。 “离散化”、二维矩阵是数字图像的特点，每个像元的取值是图像连续变化的灰度的离散整数值。8.图像直方图：用平面直角坐标系表示一幅灰度范围为0-n（0-255）的数字图像像元灰度分布状态，横轴表示灰度级，纵轴表示某一灰度级（或范围）的像元个数占像元总数的百分比。通过灰度直方图可以直观地了解图像特征，以确定图像增强方案并了解图像增强后的效果。9.遥感图像处理系统的组成：计算机（主机）；图像输入输出设备：磁带机、数字化器等，打印机、绘图仪、激光

27、图像记录仪；专用处理设备：图像计算机、阵列处理机；外存设备：磁盘、磁带、光盘；显示器；软件部分：系统软件、应用软件（图像处理软件）。10.数字图像处理的主要内容：1.图像校正：包括辐射校正、几何校正。 2.增强处理：增强图像中的有用信息，利于识别分析。包括彩色增强、直方图增强、图像运算、邻域增强、频率域增强等。3.图像变换：消除干扰和滤掉噪声，提高图像质量。4.图像镶嵌和融合5.信息提取：图像分类（监督分类、非监督分类、神经网络分类、模糊分类）、空间信息提取、光谱信息提取。11.辐射校正：由于传感器响应特性和大气的吸收、散射及其它随机因素影响，导致图像模糊失真，造成图像分辨率和对比度相对下降。

28、包括：系统辐射校正（光学摄影机内部辐射误差校正; 光电扫描仪内部辐射误差校正）、大气校正(消除主要由大气散射、吸收引起的辐射误差的处理过程)。12.何时需要进行大气校正？(1)定量信息提取；(2)不同时相间的定量比较；(3)不同波段间的运算13.大气校正的方法：A:公式法（较准确）； B:回归分析法； C:直方图校正法； 回归方程为：Ri = a+bCi（Ri 为地面反射率；Ci灰度值）14.几何纠正处理过程：准备工作；输入原始数据影像；建立纠正变换函数；确定输出影像范围；象元坐标变换；象元亮度值重采样；输出纠正后的图像。15.最近邻法：用距离投影点（采样点）最近象元灰度值代替输出象元灰度值。

29、优点：1 保留大量原始灰度值，没有经过平滑处理，对于区分植被类型、识别线性特征等有重要意义；2 简易、省时；3 分类前使用；4 适合于专题文件。缺点：1 锯齿状、不平滑；2 某些值重复、某些值丢失；3 对线性地物，可能出现不连续16.双线性内插法：优点：1 较平滑，没有锯齿状；2 与最邻近法相比，空间信息更准确些；3 常用于改变象元大小时，如数据融合。 缺点：象元值被平均化，某些地物边缘更平滑，某些极值可能丢失。17三次卷积内插法：取与投影点邻近的16个象元灰度值（4*4） ，计算输出象元的灰度值。 优点：1 与其它重采样方法相比，均值和标准偏差与原始象元的相一致；2 改变象元大小时使用（改变

30、幅度更大时）；TM/航片；3 可以锐化图像、平滑噪声，实际的效应与数据有关。 缺点：1 数据的值可能被改变；2 计算费时。18. 地面控制点（GCP，Ground Control Point）：一些特定的象元，其地图坐标为已知。地面控制点特点：人工地物； 线性地物交叉点；不易随时间变化的目标分布：较均匀分布与图像范围内，保证足够数量；最少需求量：（n+1）（n+2）/219.图像增强：增强处理：增强图像中的有用信息，利于识别分析。包括：（1）直方图增强（反差增强；直方图匹配；彩色分割）（2）邻域增强（3）图像变换20.直方图均衡化：将每个灰度区间等概率分布，代替了原来的随机分布，即增强后的每个

31、灰度级内有大致相同的象元数；通过改变灰度区间来实现；根据灰度值的出现频率来分配它们的亮度显示范围，频率高的部分被增强了，频率低的部分被压缩。21. 滤波：目的：抑制噪声，增强某些特征；途径：平滑：均值、中位数滤波；锐化：边缘检测与增强22. 数字图像计算机分类的一般过程与步骤：(1) 按照识别目标,选择相应传感器图像,确定特征波段。(2) 收集并分析相关地面参考信息（相关图件）。(3) 按照识别目标和相关标准，建立分类体系（类别数）。 (4) 特征波段预处理 - 信息增强处理。 (5) 分析各个类别在特征波段中的统计特征。(6) 确定判别函数，逐像元进行分类识别。 (7) 分类精度验证 - 实

32、地验证、间接验证。 (8) 修改判别函数，最后分类，结果统计，完成报告23非监督分类方法要点与步骤： 、建立特征空间；、预分类别数特征波段数+1（注意：初始类别数可远大于期望类别数，进行试分）；、搜索特征空间中多维直方图的极大值；、按预分类别数系统自动归并极大值，并确定方差范围。、分类，得到初步结果。24.什么是遥感图像处理？遥感图像处理是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理等一系列操作，以求达到预期目的的技术。25. 光学图像处理的实质是什么?通过光学途径人为地改变胶片的影像密度扩大（缩小）不同部分的密度差异，或以不同色彩显示影像密度的细

33、微变化，用以抑制“噪声“，强调或突出目标信息，增强人们对细微密度差异的识别能力。26.植被在标准假彩色合成图像上呈何种颜色,为什么?植被在可见光波段（0.4-0.76um）有一个小的反射峰，位置在0.55um（绿）处，在近红外波段（0.7-0.8um）有一个反射的“陡坡”，至1.1um附近有一个峰值。根据标准假彩色的合成原理，绿波段被赋予蓝，红外波段被赋予红，绿色与红色相加为品红，但红多绿少，因此品红偏红，so植被在影像中大致呈红色。27. 如何将模拟图像数字化？要在计算机中处理图像，必须先把真实的图像（照片、画报、图书、图纸等）通过数字化转变成计算机能够接受的显示和存储格式，然后再用计算机进

34、行分析处理。图像的数字化过程主要分采样、量化与编码三个步骤。28.什么是数字图像处理? 数字图像处理的实质是什么？数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。实质上是一段能够被计算机还原显示和输出为一幅图像的数字码。29. 什么是比值图像?比值图像有何优点?比值图像又称比例图像。由不同波段遥感影像灰度进行代数变换运算而获得的一种具有增强效果的新影像。30. 什么是图像融合处理？图像融合是指将多源信道所采集到的关于同一目标的图像数据经过图像处理和计算机技术等，最大限度的提取各自信道中的有利信息，最后综合成高质量的图像，以提高图像信息的利用率、改

35、善计算机解译精度和可靠性、提升原始图像的空间分辨率和光谱分辨率，利于监测。31. 非监督分类原理是什么？监督分类原理是什么？非监督分类原理：以多个特征波段所建立的多维空间中的极大值为类中心，以贝叶斯准则建立判别函数，自动进行识别分类。 监督分类的原理：监督是指人为干预下的训练样本选取过程。依据训练样本的亮度特征建立“判别函数”，进行预分类；再依据预分类结果，调整训练样本，取得好的分类结果的过程。第五节 遥感图像地貌解译流水地貌解译水系类型和水系分析：水系:一个流域范围内整个地表水网的总称 ，是主流、支流和更小的支沟等多级水流(水道)组合体一个地区的水系特征，是该地区岩性、构造和地貌形态所决定，

36、是地质解译中最重要的解译标志之一。1.解译标志地质解译中五级水流划分： 1-3级冲沟 2、3级冲沟与岩性和地质构造关系密切是水系分析的重点 4、5级为常年流水或较大的 季节性流水的河道组成一个基本水系的主要干流水系分析1.水系密度支沟间距(m) 水系总长度/单位面积(m/m2) 密集支沟间距100m地表径流发育、 支沟密集、地势平坦、降水丰富土壤或岩石透水性差，多为易被侵蚀的柔软易碎岩石 如：泥岩、页岩、粘土、粉砂岩、黄土、易碎片岩中等支沟间距100500m 岩石透水性较差，降水较少，地表有一定坡度 稀疏支沟间距500m 地表径流不发育，降水稀少，岩石透水性，岩石坚硬不易被侵蚀，地表坡度较大，

37、水系长而稀疏，如：砂岩、石英砂岩 一般规律： 页岩千枚岩、花岗岩砂岩灰岩、砾岩2.水系的均匀性、对称性、方向性 均匀性地质构造、岩性的均匀性 均匀水系地质构造简单，岩性单一稳定，抗风化剥蚀能力和裂隙发育较接近 不均匀水系地质构造复杂、岩性变化大不稳定 对称性区域地形或大片成层岩石向一侧倾斜（单斜构造、单面山） 方向性多受地貌和构造控制，可反映区 域山系走向、岩层及构造走向 方向性明显 方向性不明显3.冲沟形态 地表径流汇合下切形成冲沟 冲沟形态与岩性有关 长短 宽窄 深浅.水系类型与地质构造、地壳运动、岩性、地形、气候等有关 对新构造运动反映尤为灵敏1.树枝状水系及其变态 特点：各级支流自由发

38、展,无明显方向性,支流与次级支流锐角相交 发育区：构造简单、岩性单一 产状平缓、地形坡度不大 密集型树枝状黄土、页岩、泥岩等细粒结构岩石区 粗疏型树枝状不易风化，裂隙发育的侵入岩、变质岩、砂岩区变种钳状沟头树枝状花岗岩等球形风化明显的岩石区 2.角状水系 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：砂岩、石灰岩、花岗岩、板岩、大理岩地区3.格状水系 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:坚硬岩石受共轭裂隙或断裂控制 变种 “丰”字形4.平行状水系 特点: 多条

39、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: 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5.放射状及环状水系 特点:水流从中心向四周流的离心型水系 放射状车轮辐条状 发育区:火山锥 小的浑圆形侵入体 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:沉积岩层构成的构造穹隆6.向心状水系 特点:放射状支流由四周向中心汇集 发育区:构造盆地、局部沉降区、洼地7.倒钩状水系 特点:支流以钝角汇入主流且与主流流向相反 发育区:断裂控制或河流袭夺8.星状水系 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，似群星散落地表，呈星 点状

40、，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: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9.羽状水系 特点:小冲沟密集，与支流近直交，形似羽毛 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 10.其它水系 扇状、网状、辫状水系类型的影响因素： 岩性 构造 新构造运动 岩石抗蚀能力、透水性、可溶性、成层性 气候 地形相对高差、坡度、侵蚀基准面 植被分布 人工改造海岸及湖泊地貌解译岩溶地貌解译岩溶地貌主要分为溶沟、石芽、石林、盲谷、洼地、漏斗、落水洞、岩溶湖等。在判释漏斗之前，首先要了解该区地层、构造状况，并应

41、了解可溶性岩石的成分，结构，产状、裂隙发育程度以及与非可溶性岩层的关系等，在此基础上对漏斗的形成规律进行研究，避免判释时的盲目性。漏斗的成因有两种：一种是岩石裂隙经水容蚀及机械侵蚀而成，称溶蚀漏斗；一种蚀由于洞穴塌陷而成，称塌陷漏斗。冰川地貌解译大陆冰川、山岳冰川（冰斗冰川、悬冰川、山谷冰川）、山麓冰川、高原冰川风蚀地貌解译风成地貌主要是风的侵蚀、搬运、堆积作用形成的。 包括风蚀地貌和风积地貌。风蚀形成的巨型地貌包括岩漠和石漠。中型和微型的有风蚀洼地、风蚀柱、雅丹地形，风蚀谷等小结（1）判译流水地貌应注意哪些内容？沟谷的形态、切割密度、性质、古坡上的各种堆积物、山崩，在影像上一般均能判读出来。

42、冲出锥和洪积扇一般分布在山谷的出口处。前者坡度较大、规模较小，后者坡度较小，规模较大。影像均呈扇形，冲出锥色调一般较浅，洪积扇顶部较浅，下部较暗。影像上，河流呈不同形状的带状或线状影像。河流三角洲一般呈扇形或三角形、鸟抓形和尖头形等，在多时相和彩色合成遥感图像上能够清晰观察其形态特征和演变的痕迹。（2）遥感图像上岩溶地貌有什么特点？岩溶地貌也称喀斯特地貌，其特点是微地形特别发育，在岩溶地貌区凹下去与凸起地段相互交替，地形复杂。挺拔直立的峰林和峰丛，在航空相片上多呈最突出的岩溶正地形，构成棱格状、网格状和脑纹状等影像图案。小漏斗在航空影片上呈黑色或深灰色圆斑点或圆状点。在溶蚀洼地、坡立谷中，谷底

43、有土层堆积，在相片上呈灰白色调，四周色调较暗，构成黑白交错的影像图案。（3）遥感图像上冰川地貌和风蚀地貌有什么特点？山谷冰川表现为两侧受山岭约束的舌带状延伸，而悬冰川和冰斗冰川一般呈块状或短舌状。影像上可观察到的冰蚀地貌有冰斗、角峰、刃脊及冰谷等。冰川谷的横断面为U型，谷底缓平而宽阔，谷坡陡峭。冰川的裂隙在遥感图像上呈灰色的短线，横向的冰裂隙表明冰川谷底局部比较变陡。风蚀地貌，是经由风和风沙流对土壤表面物质及基岩进行的吹蚀和磨蚀作用所形成的地表形态。风蚀地貌的主要类型有:风蚀石窝。陡峭的迎风岩壁上风蚀形成的圆形或不规则椭圆形的小洞穴和凹坑。 HYPERLINK /s?q=%E9%A3%8E%E

44、8%9A%80%E8%98%91%E8%8F%87&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 风蚀蘑菇。孤立突起的岩石经风蚀作用而成的蘑菇状岩体，又称石蘑菇、风蘑菇。雅丹地形。河湖相土状堆积物地区发育的风蚀土墩和风蚀凹地相间的地貌形态。 HYPERLINK /s?q=%E9%A3%8E%E8%9A%80%E5%9F%8E%E5%A0%A1&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 风蚀城堡。水平岩层经风蚀形成的城堡式山丘，又称为风城。风蚀垅岗。软硬互层的岩层中经风蚀形成的垅岗状细长形态。风蚀谷。风蚀加宽加深 HYPERLINK /s?q=%E5%

45、86%B2%E6%B2%9F&ie=utf-8&src=wenda_link t _blank 冲沟所成的谷地。谷无一定的形状。风蚀洼地。松散物质组成的地面经风蚀所形成椭圆形的成排分布的洼地。1.遥感图像岩性及地层解译：（1）岩浆岩解译（2）沉积岩解译（3）变质岩解译2.概述：1 . 综合解译 综合分析 .多种遥感图像综合（采用多平台、多 比例尺、多时相、多波段图像对比研究） .目视、光学、数字解译技术综合 .地、物、化、遥多源信息综合 .地质解译与野外调查结合 .各种解译标志综合2. 总体观察指导局部观察 先有总体轮廓 再做细部区分 宏观观察采用卫星图像 (小比例尺 宏观概略性强) 细部观察

46、用航空像片 (大比例尺 有利细部观察) 重点地段重点分析3.先易后难 循序渐进4. 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。5. 岩性解译内容： 1.建立岩性解译标志; 2.解译岩石的物性与类型、产出状态; 3.圈定不同岩性的界线; 4.分析各种岩性展布状况、变化及相互关系。 6. 岩性解译难度远大于地貌和构造解译7. 岩性解译出的多是岩类：以某种岩石为主 的岩性组合体。8.岩性解译原则：以图形花纹为主，参考色调特征 岩浆岩解译：1. 色调特征 ：反射波谱特性及色调均随岩石化学成分和矿物组合不同而有规律的变化。2. 酸性岩 到 超基性岩 ；色调：从浅到深 ；密度

47、逐渐降低；铁镁质矿物增加3. 岩性相似的（同类）岩石其反射率和影像色调仍有差别 4.图形特征：（1）侵入岩（中小比例尺图像）：大型侵入体，中小型侵入体，褶皱带、断裂带中侵入体，侵入体边界线与围岩 （2）大比例尺图像 火山岩 沉积岩解译：1.色调特征：基本解译标志色调、色彩、图形特征 ；不同种类沉积岩 （碎屑）成分、结构、颜色 ；同种类沉积岩 物理、化学、自然地理条件 单按色调鉴别沉积岩的种属和成分 困难 2. 规律： 岩石的本色与铁和粘土含量有关 含暗色、杂色碎屑矿物多，含有机质、三价铁、锰的氧化物高，孔隙和裂隙多，湿度或含水量大 低色调深 本色浅高色调浅 3.图形特征 ： 基本地质特征：具有

48、层理 ； 影像特征 ：条带状、条纹状、条带夹条纹状 条带、条纹影像受构造和河流切割影响会发生变化（直线折线） 4. 砾岩在遥感图像上影像粗糙，层理不明显，地面水系不发育。5. 砂岩主要特点为：层状比较明显而稳定，节理较发育，在潮湿地方节理影像不明显，干旱地区明显，节理对末级水系、冲沟发育控制作用明显。 颗粒大小及成分，对砂岩地貌形态有较大影响，如石英砂岩为尖棱状陡峻山体，长石石英砂岩为中等陡峭地形，中粗粒砂岩形成较陡地形，粉沙岩则为低缓浑圆地貌。6.页岩比较容易判译，标志为： （1）地貌呈波状起伏的岗丘状，山脊呈浑圆状或馒头状。 （2）页岩层理薄，表层多风化为残积黏土 ，呈现平滑和绒面影像，很

49、少见基岩大面积裸露地表，与砂岩互层时，页岩多呈洼地，且为耕地。 （3）页岩不透水，因此地表径流发育，常形成稠密的树枝状水系。 （4）页岩色调取决于岩石本色，大多数呈淡色调。 （5）页岩受应力作用主要表现为塑性，因此断层和节理少。 变质岩解译：1. 区域变质岩在遥感图像上基本特点：主要看其原岩特点、变质程度、矿物成分 一般：正变质岩波谱特性及色调与岩浆岩相似 ；付变质岩波谱特性及色调与沉积岩相似 2.图形特征 正变质岩： *总体轮廓保留岩浆岩图形 *(大比例尺图像可见)内部由于片理、片麻理或混合 岩化作用而产生断续细纹或肠状细纹 *内部断裂发育会有格状水系 付变质岩： *图形仍保留沉积岩基本特征

50、条带、条纹 *在受到强烈褶皱变动时，条带、条纹会显示出高度 塑性流动的肠状、飘带状影像 变质程度越高 原岩图形特征越模糊单调遥感底层单位：遥感地层单位与地层划分 1. 遥感资料记录地壳表层各种岩性的波谱与空间信息 2.对层状岩石分布区: 岩石矿物成分 物理、化学性质不同 ；色调、地貌、水系、有不同程度差异，这种差异沿岩层展布方向： 影像差异（条带、条纹状图案 条带、条纹状色调带）3. 每一条带 可能是一种岩石组成(具有一定厚度的灰 岩、砂岩、页岩) 更多的以某种岩石为主的一套岩层影像单位(图像上一种独特的花纹图案或色调带)可能相当于某一或某几个地层单位 4. 遥感地层单位（影像地层单位）： 在

51、遥感图像上，按地质研究程度和地层在图像上的显示程度为原则划分出的影像单位 5.遥感地层单位划分详细程度影响因素：（1）地层间岩性差异 大细 小粗 （2）影像显示程度(比例尺、分辨率、遥感器精度、影像质量) 高细 低粗 当岩性差异大、影像显示程度高时可划分的很细 如: 下花园下马岭组页岩 划分到“段” 6. 注： .“遥感地层单位”是“哑”的,年代确定须结合地面工作、实测剖面、前人资料.解译分析时，选好影像标志层 *上下岩层反差明显，延续性好 *上下岩层地貌差异显著 ( 如沿标志层出现陡坎、陡崖、凹谷、岩层三角面等微地貌） *最好处于某个地层界线附近 .每个遥感地层单位均应建立可靠的解译标志二.

52、地层角度不整合解译 1.地层角度不整合解译标志： .区域性两套地层 走向线斜交.较老的构造形迹、岩脉、侵入体等被上覆新地层截然掩盖 .上下地层构造线方向、褶皱形式、褶皱和断裂发育程度、变质程度明显不同 .上下地层地貌景观、水系特征明显不同 .不整合面上常有由上覆地层底砾岩形成 的陡坎 2. 岩相变化:地层沿走向岩性等的变化 一.岩性解译要领 ： 目视解译是岩性解译的基础 航空像片是目视解译的基本资料 充分利用对比提高解译能力二解译要通过相关分析与特征对比 对比内容：与典型样区； 与不同类型遥感图像上同名地物影像特征 ；与同类岩性在不同地段影像特征； 与不同岩性影像特征 三正确选择岩性解译典型样

53、区 目的： .把每种岩性解译单位的典型影像特征展示出来 .为图像处理训练区的挑选作参考 .为岩性波谱测试选择测试地点作参考 样区选择原则: 岩性影像特征(单一或综合)有代表性；样区所在的自然地理环境有代表性 遥感在矿产资源勘查中的应用：1是直接找矿还是间接找矿？ 矿床成因类型的多样性，时间上的多期性，成矿过程的复杂性。 矿床形成是地层、沉积、构造活动、岩浆作用等多因素共同作用的结果。 任何单一手段和技术都不可能准确预测矿床的存在（发现权之争），任何方法都必须在成矿理论指导下，通过详细工作，才能最终发现矿床。 直接找矿：必须有已知矿产线索，在遥感分辨力范围之内，从已知到未知。 间接找矿：多种方法

54、手段综合，矿产勘查中的遥感技术只是其中一种手段。2遥感用于矿产勘查的简要回顾 70年代：采矿痕迹的解译分析 80年代：线性、环形构造与成矿靶区分析90年代以来：从定性到定量、计算机提取蚀变信息，线、环构造的定量分析，多源信息（地、物、化、遥）综合分析3.沉积矿产勘查中的遥感技术：（1）沉积矿产特点： 与沉积岩或松散沉积物相伴，具有一定的层位、规模。 空间上相对稳定，延伸可达数百公里。 有自身的波谱特征。4. 遥感主要目标： 从已知矿层（建立解译标志）到未知区。追索圈定。如煤层（黑色条纹负地形） 含矿地层有关层位是解译重点 注意含矿地层上下接触关系及岩相变化。如二叠系顶部铝土矿。 小区域（100

55、km2）采用航空遥感图像。 大区域采用TM图像。5. 内生矿产遥感勘查方法 内生矿产：由成矿热液（流体）沿地壳某一部位聚集而形成的矿产。 类型：岩浆型、热液型、接触交代型、变质型等。 6线性构造分析 用于以断裂为主要控矿因素的矿床，以线性构造作为主要研究目标。 1）线性构造含义：表现形式、规模、反映区域、局部、深部、浅部。 2）定性分析控矿线性体（导矿的、容矿的、成矿前的、成矿后的）。7.环形构造分析1）定义：环形影像、环形构造2）成因类型：与隐伏岩体有关。与隐伏隆起、凹陷有关。与不同方向断裂围限有关。与褶皱剥蚀、叠加、穹窿有关。与火山机构有关。 边界隐蔽过渡，边界清晰，最好是落实环形构造成因

56、类型与环形构造有关的成矿类型：矽卡岩型、斑岩型、3）环形构造平面组合型式分析：单环、串球环、寄生环、包容环、同心环等等。4）环形构造定量分析：长轴直径、数量、见矿概率（与同比例尺矿点分布叠合）。5）环形构造与矿的关系：从矿点与环的空间位置（交点、距离），环内见矿概率、矿点与环的成因、规模等进行统计分析。1不同类型矿产应有不同的信息提取分析目标： A: 沉积型 重点：地层、接触界面、岩相变化； 构造破碎带型， 线性构造（方位、规模、期次、密度）、蚀变信息 B:矽卡岩型、斑岩型：环形构造（成因类型、组团、组合、规律）、蚀变信息 复合型 ， 线、环组合（位置关系）、蚀变信息第七章遥感岩性解译与编图 一.构造解译特点 岩性解译和地层分析是基础； 熟知各种构造形迹的特有标志（岩层新 老关系、出露宽度变化、重复与缺失、岩层和 构造面产状变化）； 注意寻找和追索标志层 (色调差异明显、 抗风化能力较强或较弱、分布稳定)； 充分运用构造地质学原理，