遥感技术基础课件第七章-遥感技术应用

1§1遥感在测绘与制图中的应用

§2遥感在更多领域中的应用

§3遥感数据的选择和处理第七章遥感应用1§1遥感在测绘与制图中的应用第七章遥感应用2§1

遥感在测绘与制图中的应用制作卫星影像地图编制遥感应用专题图地形测绘地形图修测2§1遥感在测绘与制图中的应用制作卫星影像地图3一、制作卫星影像地图1、几何校正控制点坐标获取地面实测地形图上选取DEM配合星上参数3一、制作卫星影像地图1、几何校正4制作卫星影像地图卫星影像分辨率与成图比例尺的关系4制作卫星影像地图卫星影像分辨率与成图比例尺的关系52、校正方法高差引起的投影差不超限仅作平面纠正高差引起的投影差超限时结合DEM纠正

几何校正方法：多项式拟合法、有理多项式+DEM法、共线方程法等52、校正方法高差引起的投影差不超限仅作平面纠正63遥感数据及波段选取根据应用目的选择合适的波段（以地物分类为目的时，地物间光谱差异最大，是波段选择的重要依据，制图时…）采用不同分辨率的影象进行融合（融合只改善可视效果，不仅不会增加信息，反而会丢失某些信息）63遥感数据及波段选取根据应用目的选择合适的波段7武汉市（1987）7武汉市（1987）84成图方法按行政区成图：省、市、自治区、工业区等按国际分幅成图跨景影像数字镶嵌问题：注意选用同一季节的跨景影像必须调整影像间的色调和反差对镶嵌边缝作平滑处理84成图方法按行政区成图：省、市、自治区、工业区等99101011按武汉市行政区制作的卫星影像图LandsatTM影像图比例尺1：10000011按武汉市行政区制作的卫星影像图LandsatTM影像图121213131414151516二、修测地形图1、修测内容：居民地道路水系地类界（部分）地形一般不修测16二、修测地形图1、修测内容：17修测地形图的流程

17修测地形图的流程

18181919202021地形图修测实例

影像与地形图叠加21地形图修测实例

影像与地形图叠加222223

修测前后的地形图

23

修测前后的地形图

24三、地形测绘一般地区立体摄影测量方法(邻轨立体影像、同轨立体影像)困难地区相干雷达测绘（多雨地区、沙漠地区、西藏无人区）特殊地区特殊遥感方法测绘（水下地形、冰面地形）24三、地形测绘一般地区立体摄影测量方法(邻轨立体影像、同25美国航天测绘计划雷达悬臂长60米25美国航天测绘计划雷达悬臂长60米26四、制作专题图土地利用图草场资源分布图森林资源分布图等26四、制作专题图土地利用图27遥感正射影像土地利用现状数据土地利用数据库

数学基础比例尺：

1:10000平面系统：

1980西安坐标系高程系统：

1985国家高程基准27遥感正射影像土地利用现状数据土地利用数据库2828292930303131323233333434353536363787-93年武汉水面增减专题图3787-93年武汉水面增减专题图38§2遥感在更多领域中的应用环境和自然灾害监测地质方面的应用考古方面的应用遥感与地质地貌水遥感植被遥感（农业遥感、林业遥感、资源与环境遥感等）土壤遥感38§2遥感在更多领域中的应用环境和自然灾害监测39沙

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1.环境与自然灾害39沙

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1.环境与自然灾害401987年5月黑龙江大兴安岭森林火灾一、环境与自然灾害401987年5月黑龙江大兴安岭森林火灾一、环境与自然灾害41一、环境与自然灾害41一、环境与自然灾害424243西藏易贡藏布峡谷大滑坡43西藏易贡藏布峡谷大滑坡444445三、遥感考古45三、遥感考古46三、遥感考古46三、遥感考古47遥感考古47遥感考古48秦始皇陵-遥感彩色合成影像秦始皇陵区各类土壤反射光谱特征48秦始皇陵-遥感彩色合成影像秦始皇陵区各类土壤反射光谱特征49秦始皇陵封土堆现状49秦始皇陵封土堆现状50遥感图像上可判读出地貌类型、大型的地质构造、岩石性质。地貌类型的外形差异在影像上很好区别，如流水地貌的冲积平原、风沙地貌的沙丘、火山地貌的火山锥、冰川地貌的冰川和角峰等。遥感图像上可识别构造的类型和岩层倾向，分析构造的运动。四、地质地貌遥感50遥感图像上可判读出地貌类型、大型的地质构造、岩石性质。四51四、地质地貌遥感51四、地质地貌遥感52四、地质地貌遥感52四、地质地貌遥感53（一）岩性的识别岩石的反射光谱特征：矿物成分及其光谱特征；矿物颗粒大小、表面粗糙度及其光谱特征。沉积岩的影像特征成层性沉积岩常常形成不同的地貌特点；应着重标志性岩层的建立；疏松的陆相碎屑岩直接与形成的地貌有关.53（一）岩性的识别岩石的反射光谱特征：54层积岩的基本特征54层积岩的基本特征55（二）地质构造的识别1、水平岩层的识别：硬岩的陡坎与软岩的缓坡呈同心圆状分布。2、倾斜岩层的识别：在低分辨率遥感影像上，根据顺向坡有较长坡面，逆向坡坡长较短的特性判断岩层的倾向。在高分辨率的遥感影像上常出现岩层三角面，据此可确定岩层的产状3、褶皱及其类型的识别选择影像上显示最稳定、延续性最好的平行色带作为标志层；标志层的色带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等，是确定褶皱的重要标志。

55（二）地质构造的识别1、水平岩层的识别：56遥感与地质构造56遥感与地质构造57（二）地质构造的识别4、断层及其类型的识别：断层在遥感影像上有两种表现：一是线性的色调异常；二是两种不同色调的分界面呈线状延伸。地质构造标志、地貌标志、水系标志等影像特征也是判断断层存在的重要标志。5、活动断层的确定山形、沟谷的明显错位和变形；山形走向突然中断；山前现代或近代洪积扇错开；震中呈线形排列，活动频繁。57（二）地质构造的识别4、断层及其类型的识别：58

（三）构造运动的分析上升运动，在地貌上表现为山地的抬升及河流的切割；地壳的下沉区在地貌上表现为负地形。两者接触带上往往有断裂存在。在水系上，上升区表现为放射状水系；下降区则表现为汇聚状水系。

58（三）构造运动的分析上升运动，在地貌上表现为山地的抬升59传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光。水体的水面性质、悬浮物的性质和含量、水深、水温能影响水体的反射光谱特性，所形成的光谱差异，成为遥感探测水体性状的基础。蓝波段对水体有较大的透射能力，因此该波段的色调可反映水深和浅水区的水下地形。水体的反射率很低，特别是红外波段，色调为均匀的暗色。水体的热容量大，在热红外波段的昼夜图像上有明显的色调差异。根据该波段传感器的温度标定，可推算出水温。六、水遥感59传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射60五、水遥感水资源调查与预测－水文要素提取、水质、水系变化提取；水污染监测；水环境监测－叶绿素、水色、泥沙、污染物；洪涝旱灾害监测－淹没面积以及损失评估、洪水演进；水土流失调查－强度分级、及其动态变化；河口河道湖泊水库淤积调查；大型工程和环境效益评估。60五、水遥感水资源调查与预测－水文要素提取、水质、水系变化6161626263山区水库-湖南常德黄石水库

建成于1967年,大坝高40.5,坝顶长219,顶宽59,该水库集水面积552平方公里,总库容量6亿3立方米。水质优良。63山区水库-湖南常德黄石水库建成于196764水遥感的应用问题持久地提供面状信息，相对于稀疏零散点的水文观测来说是一次革命和飞跃，且信息具有多时空分辨率，有助于解决尺度问题。遥感信息和水文实测信息具有良好的互补性（点与面、单一与综合等），应用前景良好64水遥感的应用问题持久地提供面状信息，相对于稀疏零散点的水65泥沙的确定浑浊水体的反射光谱曲线整体高于清水；波谱反射峰值向长波方向移动（“红移”）。随着悬浮泥沙浓度的加大，可见光对水体的透射能力减弱，反射能力加强。波长较短的可见光，如蓝光和绿光对水体的穿透力较强，可反映出水面下一定深度的泥沙分布状况。65泥沙的确定66叶绿素的确定水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增高；水面叶绿素和浮游生物浓度高时，近红外波段仍存在一定的反射率，该波段影像中水体不呈黑色，而呈灰色，甚至浅灰色水温的探测白天水体为暗色调，夜晚为浅色调水深的探测蓝波段影像上的灰度在一定程度上与水深有关。66叶绿素的确定67海水的深浅67海水的深浅68水质的探测68水质的探测69水体污染的探测水体污染物浓度大且使水色显著地变黑、红、黄等，与背景水色有较大差异时，在可见光波段的影像上可识别出来。水体高度富营养化，可在近红外波段影像上识别出来。水体受到热污染，可在热红外波段影像上被识别。水上油溢污染可使紫外波段和近红外波段的反射率增高，可被探测出来。69水体污染的探测70水污染监测的物理基础70水污染监测的物理基础71水污染的类型和遥感表征71水污染的类型和遥感表征72水环境监测利用航空热红外扫描图像确定热电厂排水口处水体的热污染；利用SAR图像确定海面油污染的范围及用红外扫描仪确定油膜的厚度；利用TM图像确定水生物(藻类)、赤潮的范围等等都是遥感技术应用的例子；采用高光谱对水体所含化学要素的定量研究正在官厅水库和太湖进行，为进行大面积的水环境监测提供先进而价廉的方法，从而取代传统的水样化验方法。72水环境监测利用航空热红外扫描图像确定热电厂排水口处水体的73洪涝灾害监测被动探测器必须在晴朗无云的条件下才能正常工作，但在洪水泛滥的时候这些天气条件很少见，因此被动遥感难以探测云层下的洪水数据。机载和星载孔径雷达（SAR）凭借其能穿透云层和全天候探测的能力显示出探测洪水范围的潜力。1998年长江和松花江洪水的遥感监测。73洪涝灾害监测被动探测器必须在晴朗无云的条件下才能正常工作74水土流失调查土壤侵蚀量的大小受自然因素和人类活动的综合影响。除了与降雨、径流过程有关外，还与土壤、岩性、地质、地貌、植被、地形、土地利用、水系分布等因素有密切关系，而遥感技术在获取这些宏观信息方面具有独特的优势。根据动力作用类型，土壤侵蚀可分为水蚀、风蚀和融冰侵蚀三大类型；根据侵蚀强度，土壤侵蚀可分为剧烈、极强、强、中、轻及微6个等级；而根据侵蚀的危险程度，可分为毁坏、极险、危险、较险和无险5等。74水土流失调查土壤侵蚀量的大小受自然因素和人类活动的综合影759.水土流失调查中国已经进行了两次土壤侵蚀遥感普查；通过普查，除了解目前全国土壤侵蚀的现状外，还可了解近10年来各种水土保持措施所取得的效果，比较治沟、治坡等工程措施以及生物措施的效果；由遥感技术获取的下垫面信息，是研制流域产沙汇沙模型的基础资料。759.水土流失调查中国已经进行了两次土壤侵蚀遥感普查；7610.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查采用跨年代多时相遥感影像，分析冲淤的空间和时间变化。遥感资料与水文及其他测量资料的互补是必要的。利用多时相(包括建库后水位较低时)遥感影像及建库前的DEM，可以确定水库库容和库容曲线。与用GPS定位结合回声测深仪测量的方法相比，该方法快捷和成本低，但精度相对较差，其关键在于是否有水位足够低时的遥感影像。鉴于我国目前多数大、中型水库建库后没有进行过库容测量而淤积情况又比较严重，这种方法虽然精度稍差，仍不失为一种简捷有效的方法。7610.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查采用跨年代多时相遥感7710.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查对于湖泊而言，用以前的水下地形测量成果作DEM，也可以采用类似的技术途径测定湖泊蓄水容量的变化和蓄水量与水位的关系曲线。载有雷达测高仪的卫星的出现（如地球卫星、海洋卫星，ERS—1和最近美国/法国的TOPEX/Poseidon型卫星）使对湖泊和大型河流的水位测量成为现实，且精度可推至厘米级。7710.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查对于湖泊而言，用以前7811.大型工程选址和环境效益评估大型工程的建设对拟建地的自然条件特别是工程地质条件有许多严格的要求，还需要从技术经济的角度对不同方案进行评价，遥感技术可以提供各种所需的信息，提高工作的效率和质量。在三峡、小浪底、万家寨、二滩、东风及龙滩等水电站，以及引沁入汾和珠澳供水等工程中都广泛利用了遥感资料，这些资料在区域稳定性评价和选择规划方案等方面起了重大作用。水库建设环境效益评估中的重要内容之一是水库的淹没调查，它涉及到移民、安置和赔偿等一系列复杂而敏感的问题。遥感技术还可以调查移民安置区的环境容量，确定安置区在水、土(坡度较小的可开垦耕地的面积)和其他资源方面承受移民的能力。7811.大型工程选址和环境效益评估大型工程的建设对拟建地的79例：深圳湾填海和河道整治79例：深圳湾填海和河道整治80植被调查是遥感的重要应用领域。以确定植被的分布、类型、长势为主。植被判读的原理是植物的光谱特性。不同的植物由于结构和叶绿素含量不同，具有不同的光谱特征，特别是近红外波段有较大的差别。利用植物的物候差异也可区分植物类型，如冬季落叶树和常绿树很好区别。利用植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和阳坡，不同高度的地形部位，都分布着不同的植物类型。六、植被遥感80植被调查是遥感的重要应用领域。六、植被遥感81受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其是近红外波段与健康植物区别最为明显。作物的长势主要用植被指数（…)来监测。植被指数可用来建立农作物的估产模型。

常用的植被指数有：比值：RVI=近红外/红如TM4/TM2

归一化：RVI=（近红外-红）/（近红外+红）差值：DVI=近红外-红正交植被指数（对NOAA数据和LANDSAT数据分别为）：NOAA数据：PVI=1.6225（NIR）-2.2978（R）+11.0656LANDSAT数据：PVI=0.939（NIR）-0.344（R）+0.09

81受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其是近822、影响植物光谱的因素叶子的组织结构叶子的含水量植物的覆盖度1、健康植物的反射光谱特征：有两个反射峰、五个吸收谷。植被的光谱特征822、影响植物光谱的因素1、健康植物的反射光谱特征：有两个83不同植物类型的区分不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征。在近红外光区，草本植物的反射高于阔叶树，阔叶树高于针叶树。利用植物的物候期差异来区分植物。根据植物的生态条件区别植物类型。83不同植物类型的区分不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不84植物生长状况的解译

健康的绿色植物具有典型的光谱特征。遭受病虫害的植物其反射光谱曲线的波状特征被拉平。84植物生长状况的解译健康的绿色植物具有85大面积农作物的遥感估产根据作物的色调、图形结构等差异大的物候期的遥感时相和特定的地理位置等的特征，将其与其他植被分开。利用高时相分辨率的卫星影象对作物生长的全过程进行动态监测。建立农作物估产模式

85大面积农作物的遥感估产根据作物的色调、图形结构等差异大的86遥感植被解译的应用植被制图城市绿化调查生态环境评价草场资源调查林业资源调查86遥感植被解译的应用植被制图87土壤是在地形,气候等多种成土因素的综合作用下形成的.在遥感影象上，不同的土壤类型的特征不如水体,植被等要素明显，而且，土壤的性状主要表现在剖面上，而光谱反映的是表面，因此直接判读困难。土壤判读主要通过综合分析,一般用间接判读法。根据其上生长的植被类型、地区的气候条件等分析，推断出土壤的类型七、土壤遥感87土壤是在地形,气候等多种成土因素的综合作用下形成的.七、88土壤的光谱特征地表植被稀少的情况下，土壤的光谱曲线与其机械组成和颜色密切相关.土壤表面有植被覆盖时,覆盖度小于15%,光谱特征与裸土相似;在15%-70%,表现为混合光谱.88土壤的光谱特征地表植被稀少的情况下，土壤的光谱曲线与其机89土壤类型的确定确定土类确定亚类土属的的确定土种的确定土壤类型综合分析和间接解译89土壤类型的确定确定土类90八、面向实际应用的遥感技术实施要点遥感数据选择遥感图像预处理图像解译及分类策略精度评定遥感应用专题图编制遥感应用成果汇编90八、面向实际应用的遥感技术实施要点遥感数据选择91当前可供选择的数据高分辨率数据高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为0.5m-5m左右，卫星一般在距地350-600km（千米）左右的太阳同步轨道上运行。其影像广泛应用于精度相对较高的城市内部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图；大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域内的详细调查和监测。91当前可供选择的数据高分辨率数据92美国空间影像公司的IKONOS影像IKONOS卫星是由SpaceImaging公司于1999年9月24日发射的世界第一颗商用高分辨率成像卫星。空间分辨率分为1m（米）和4m(米)两种。像幅宽为11km（千米），每日环绕地球飞行14圈，即每98分钟一圈，重复周期为3天。卫星距地球表面高度为650km（千米）。1景约相当于地面11km*11km（平方千米）的面积。92美国空间影像公司的IKONOS影像IKONOS卫星是由93美国QUICKBIRDDigitalGlobe公司是一个影像数据公司，总部位于Longmont,Colorado.DigitalGlobe公司已在10月18日由德尔它II火箭，加州范登堡空军基地成功地发射了QuickBird卫星。450KM;98度倾角；太阳同步；93.4分钟；5年设计寿命；重2100磅；立体观测；重访周期：1—6天，取决于纬度高低QuickBird卫星能够提供具有行业领先水平的0.61米全色（黑白）和2.44米多光谱（可见光、红外波段）数据。93美国QUICKBIRDDigitalGlobe公司是一个94其它高分辨率数据BhasKara-1，-2(印度电视广播卫星)影像空间分辨率为5.8m.（IRS系列）IRS-P6：空间分辨率为2.5m。EROS(以色列)影像空间分辨率为1m。94其它高分辨率数据BhasKara-1，-2(印度电视广播95中等分辨率遥感卫星数据空间分辨率一般在80m-10m左右。卫星一般在700km－900km（千米）的近极地太阳同步轨道上运行。重复（更新）覆盖同一地区的时间间隔为几天至几十天等。广泛用于资源调查、环境和灾害监测、农业、林业、水利、地质矿产和城建规划等近50个行业和领域。代表：LANDSAT-MSS（美国）；LANDSAT-TM/ETM（美国）；SPOT-HRV；CBRS(中巴资源卫星)95中等分辨率遥感卫星数据空间分辨率一般在80m-10m左右96中分辨率成像光谱仪MODIS(MODerateresolutionImagingSpectroradiometer)是美国宇航局研制大型空间遥感仪器。它在36个相互配准的光谱波段、以中等分辨率水平（B1～2:250m；B3～7:500m；B18～36:1000m）、每1～2天观测地球表面一次。

MODIS测量的基本目标可概述为：1)陆地和海洋表面的温度和地面火情。2)海洋彩色，水中沉积物和叶绿素。3)全球植被测绘和变化探测。4)云层表征。5)汽溶胶的浓度和特性。6)大气温度和湿度的探测，雪的覆盖和表征。7)海洋流。96中分辨率成像光谱仪MODIS(MODerat97低分辨率遥感卫星数据

气象卫星是空间分辨率（清晰度）相对较低的卫星采集（“摄像”）系统，常见的电视气象预报时的“气象卫星云图”，广泛应用于宏观观测的对象，如：气象预报和观测海洋表面深度海浪、海冰等。（1）NOAA气象卫星影像（2）中国风云1号卫星影像97低分辨率遥感卫星数据气象卫星是空间98航空遥感数据----不可替代的地球空间信息与卫星相互补充独立发展、企业化的成熟技术不断提高高度之分类：低空<3000m中空3000-6000m高空6000-13000m超高空13000-20000m亚轨道>20000m超高空和亚轨道平台：超高空飞机、无人机（UAV）、气球98航空遥感数据----不可替代的地球空间信息与卫星相互补99存档遥感数据航空遥感数据建国以来，航空照片已经覆盖全国各地，数目达数百万张。这些数据主要存在各省的测绘部门。不仅有历史的照片，而且近年来，随着数字化潮流的风起云涌，数字地球的日益热火，新的一轮测绘工作已经开始。例如河南省1：1万测图等。我国从70年代起，进行了大量的航空遥感试验（天津、长春、云南腾冲、南京、太原、洞庭湖、珠江口等），积累了一些资料，可以到这些试验的主办单位去查询。99存档遥感数据航空遥感数据100航天遥感数据国土资源部遥感中心科学院航空遥感中心中国科学院中国卫星地面站()中国卫星气象中心(02/ServiceCenter/script/servicescenter)中国资源卫星应用农业部遥感应用中心类似研究项目的单位商业公司也成为遥感数据的一个重要来源网上查询100航天遥感数据国土资源部遥感中心101时间分辨率

用途：注意研究对象的时间序列的变化，如：自然规律的时间考虑作物监测：农时，拔节期、氧化期、乳熟期植被：叶子展开、叶子开始黄枯地质、土壤：不长庄稼社会经济现象的时间考虑城市研究：根据对城市的发展特点了解状况。环境污染监测：立法前后、总量控制前后等等。101时间分辨率用途：注意研究对象的时间序列的变化，如：102遥感数据的处理遥感数据读取（数据格式转换，包括数字化）遥感数据波段选择与合成(加色法、减色法、彩色合成）遥感数据的处理（恢复、增强、分类或者信息提取）信息的复合处理（多源遥感数据及遥感信息与其它信息的复合）102遥感数据的处理遥感数据读取（数据格式转换，包括数字化）103§1遥感在测绘与制图中的应用

§2遥感在更多领域中的应用

§3遥感数据的选择和处理第七章遥感应用1§1遥感在测绘与制图中的应用第七章遥感应用104§1

遥感在测绘与制图中的应用制作卫星影像地图编制遥感应用专题图地形测绘地形图修测2§1遥感在测绘与制图中的应用制作卫星影像地图105一、制作卫星影像地图1、几何校正控制点坐标获取地面实测地形图上选取DEM配合星上参数3一、制作卫星影像地图1、几何校正106制作卫星影像地图卫星影像分辨率与成图比例尺的关系4制作卫星影像地图卫星影像分辨率与成图比例尺的关系1072、校正方法高差引起的投影差不超限仅作平面纠正高差引起的投影差超限时结合DEM纠正

几何校正方法：多项式拟合法、有理多项式+DEM法、共线方程法等52、校正方法高差引起的投影差不超限仅作平面纠正1083遥感数据及波段选取根据应用目的选择合适的波段（以地物分类为目的时，地物间光谱差异最大，是波段选择的重要依据，制图时…）采用不同分辨率的影象进行融合（融合只改善可视效果，不仅不会增加信息，反而会丢失某些信息）63遥感数据及波段选取根据应用目的选择合适的波段109武汉市（1987）7武汉市（1987）1104成图方法按行政区成图：省、市、自治区、工业区等按国际分幅成图跨景影像数字镶嵌问题：注意选用同一季节的跨景影像必须调整影像间的色调和反差对镶嵌边缝作平滑处理84成图方法按行政区成图：省、市、自治区、工业区等111911210113按武汉市行政区制作的卫星影像图LandsatTM影像图比例尺1：10000011按武汉市行政区制作的卫星影像图LandsatTM影像图11412115131161411715118二、修测地形图1、修测内容：居民地道路水系地类界（部分）地形一般不修测16二、修测地形图1、修测内容：119修测地形图的流程

17修测地形图的流程

120181211912220123地形图修测实例

影像与地形图叠加21地形图修测实例

影像与地形图叠加12422125

修测前后的地形图

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修测前后的地形图

126三、地形测绘一般地区立体摄影测量方法(邻轨立体影像、同轨立体影像)困难地区相干雷达测绘（多雨地区、沙漠地区、西藏无人区）特殊地区特殊遥感方法测绘（水下地形、冰面地形）24三、地形测绘一般地区立体摄影测量方法(邻轨立体影像、同127美国航天测绘计划雷达悬臂长60米25美国航天测绘计划雷达悬臂长60米128四、制作专题图土地利用图草场资源分布图森林资源分布图等26四、制作专题图土地利用图129遥感正射影像土地利用现状数据土地利用数据库

数学基础比例尺：

1:10000平面系统：

1980西安坐标系高程系统：

1985国家高程基准27遥感正射影像土地利用现状数据土地利用数据库13028131291323013331134321353313634137351383613987-93年武汉水面增减专题图3787-93年武汉水面增减专题图140§2遥感在更多领域中的应用环境和自然灾害监测地质方面的应用考古方面的应用遥感与地质地貌水遥感植被遥感（农业遥感、林业遥感、资源与环境遥感等）土壤遥感38§2遥感在更多领域中的应用环境和自然灾害监测141沙

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1.环境与自然灾害39沙

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1.环境与自然灾害1421987年5月黑龙江大兴安岭森林火灾一、环境与自然灾害401987年5月黑龙江大兴安岭森林火灾一、环境与自然灾害143一、环境与自然灾害41一、环境与自然灾害14442145西藏易贡藏布峡谷大滑坡43西藏易贡藏布峡谷大滑坡14644147三、遥感考古45三、遥感考古148三、遥感考古46三、遥感考古149遥感考古47遥感考古150秦始皇陵-遥感彩色合成影像秦始皇陵区各类土壤反射光谱特征48秦始皇陵-遥感彩色合成影像秦始皇陵区各类土壤反射光谱特征151秦始皇陵封土堆现状49秦始皇陵封土堆现状152遥感图像上可判读出地貌类型、大型的地质构造、岩石性质。地貌类型的外形差异在影像上很好区别，如流水地貌的冲积平原、风沙地貌的沙丘、火山地貌的火山锥、冰川地貌的冰川和角峰等。遥感图像上可识别构造的类型和岩层倾向，分析构造的运动。四、地质地貌遥感50遥感图像上可判读出地貌类型、大型的地质构造、岩石性质。四153四、地质地貌遥感51四、地质地貌遥感154四、地质地貌遥感52四、地质地貌遥感155（一）岩性的识别岩石的反射光谱特征：矿物成分及其光谱特征；矿物颗粒大小、表面粗糙度及其光谱特征。沉积岩的影像特征成层性沉积岩常常形成不同的地貌特点；应着重标志性岩层的建立；疏松的陆相碎屑岩直接与形成的地貌有关.53（一）岩性的识别岩石的反射光谱特征：156层积岩的基本特征54层积岩的基本特征157（二）地质构造的识别1、水平岩层的识别：硬岩的陡坎与软岩的缓坡呈同心圆状分布。2、倾斜岩层的识别：在低分辨率遥感影像上，根据顺向坡有较长坡面，逆向坡坡长较短的特性判断岩层的倾向。在高分辨率的遥感影像上常出现岩层三角面，据此可确定岩层的产状3、褶皱及其类型的识别选择影像上显示最稳定、延续性最好的平行色带作为标志层；标志层的色带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等，是确定褶皱的重要标志。

55（二）地质构造的识别1、水平岩层的识别：158遥感与地质构造56遥感与地质构造159（二）地质构造的识别4、断层及其类型的识别：断层在遥感影像上有两种表现：一是线性的色调异常；二是两种不同色调的分界面呈线状延伸。地质构造标志、地貌标志、水系标志等影像特征也是判断断层存在的重要标志。5、活动断层的确定山形、沟谷的明显错位和变形；山形走向突然中断；山前现代或近代洪积扇错开；震中呈线形排列，活动频繁。57（二）地质构造的识别4、断层及其类型的识别：160

（三）构造运动的分析上升运动，在地貌上表现为山地的抬升及河流的切割；地壳的下沉区在地貌上表现为负地形。两者接触带上往往有断裂存在。在水系上，上升区表现为放射状水系；下降区则表现为汇聚状水系。

58（三）构造运动的分析上升运动，在地貌上表现为山地的抬升161传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光。水体的水面性质、悬浮物的性质和含量、水深、水温能影响水体的反射光谱特性，所形成的光谱差异，成为遥感探测水体性状的基础。蓝波段对水体有较大的透射能力，因此该波段的色调可反映水深和浅水区的水下地形。水体的反射率很低，特别是红外波段，色调为均匀的暗色。水体的热容量大，在热红外波段的昼夜图像上有明显的色调差异。根据该波段传感器的温度标定，可推算出水温。六、水遥感59传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射162五、水遥感水资源调查与预测－水文要素提取、水质、水系变化提取；水污染监测；水环境监测－叶绿素、水色、泥沙、污染物；洪涝旱灾害监测－淹没面积以及损失评估、洪水演进；水土流失调查－强度分级、及其动态变化；河口河道湖泊水库淤积调查；大型工程和环境效益评估。60五、水遥感水资源调查与预测－水文要素提取、水质、水系变化1636116462165山区水库-湖南常德黄石水库

建成于1967年,大坝高40.5,坝顶长219,顶宽59,该水库集水面积552平方公里,总库容量6亿3立方米。水质优良。63山区水库-湖南常德黄石水库建成于1967166水遥感的应用问题持久地提供面状信息，相对于稀疏零散点的水文观测来说是一次革命和飞跃，且信息具有多时空分辨率，有助于解决尺度问题。遥感信息和水文实测信息具有良好的互补性（点与面、单一与综合等），应用前景良好64水遥感的应用问题持久地提供面状信息，相对于稀疏零散点的水167泥沙的确定浑浊水体的反射光谱曲线整体高于清水；波谱反射峰值向长波方向移动（“红移”）。随着悬浮泥沙浓度的加大，可见光对水体的透射能力减弱，反射能力加强。波长较短的可见光，如蓝光和绿光对水体的穿透力较强，可反映出水面下一定深度的泥沙分布状况。65泥沙的确定168叶绿素的确定水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增高；水面叶绿素和浮游生物浓度高时，近红外波段仍存在一定的反射率，该波段影像中水体不呈黑色，而呈灰色，甚至浅灰色水温的探测白天水体为暗色调，夜晚为浅色调水深的探测蓝波段影像上的灰度在一定程度上与水深有关。66叶绿素的确定169海水的深浅67海水的深浅170水质的探测68水质的探测171水体污染的探测水体污染物浓度大且使水色显著地变黑、红、黄等，与背景水色有较大差异时，在可见光波段的影像上可识别出来。水体高度富营养化，可在近红外波段影像上识别出来。水体受到热污染，可在热红外波段影像上被识别。水上油溢污染可使紫外波段和近红外波段的反射率增高，可被探测出来。69水体污染的探测172水污染监测的物理基础70水污染监测的物理基础173水污染的类型和遥感表征71水污染的类型和遥感表征174水环境监测利用航空热红外扫描图像确定热电厂排水口处水体的热污染；利用SAR图像确定海面油污染的范围及用红外扫描仪确定油膜的厚度；利用TM图像确定水生物(藻类)、赤潮的范围等等都是遥感技术应用的例子；采用高光谱对水体所含化学要素的定量研究正在官厅水库和太湖进行，为进行大面积的水环境监测提供先进而价廉的方法，从而取代传统的水样化验方法。72水环境监测利用航空热红外扫描图像确定热电厂排水口处水体的175洪涝灾害监测被动探测器必须在晴朗无云的条件下才能正常工作，但在洪水泛滥的时候这些天气条件很少见，因此被动遥感难以探测云层下的洪水数据。机载和星载孔径雷达（SAR）凭借其能穿透云层和全天候探测的能力显示出探测洪水范围的潜力。1998年长江和松花江洪水的遥感监测。73洪涝灾害监测被动探测器必须在晴朗无云的条件下才能正常工作176水土流失调查土壤侵蚀量的大小受自然因素和人类活动的综合影响。除了与降雨、径流过程有关外，还与土壤、岩性、地质、地貌、植被、地形、土地利用、水系分布等因素有密切关系，而遥感技术在获取这些宏观信息方面具有独特的优势。根据动力作用类型，土壤侵蚀可分为水蚀、风蚀和融冰侵蚀三大类型；根据侵蚀强度，土壤侵蚀可分为剧烈、极强、强、中、轻及微6个等级；而根据侵蚀的危险程度，可分为毁坏、极险、危险、较险和无险5等。74水土流失调查土壤侵蚀量的大小受自然因素和人类活动的综合影1779.水土流失调查中国已经进行了两次土壤侵蚀遥感普查；通过普查，除了解目前全国土壤侵蚀的现状外，还可了解近10年来各种水土保持措施所取得的效果，比较治沟、治坡等工程措施以及生物措施的效果；由遥感技术获取的下垫面信息，是研制流域产沙汇沙模型的基础资料。759.水土流失调查中国已经进行了两次土壤侵蚀遥感普查；17810.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查采用跨年代多时相遥感影像，分析冲淤的空间和时间变化。遥感资料与水文及其他测量资料的互补是必要的。利用多时相(包括建库后水位较低时)遥感影像及建库前的DEM，可以确定水库库容和库容曲线。与用GPS定位结合回声测深仪测量的方法相比，该方法快捷和成本低，但精度相对较差，其关键在于是否有水位足够低时的遥感影像。鉴于我国目前多数大、中型水库建库后没有进行过库容测量而淤积情况又比较严重，这种方法虽然精度稍差，仍不失为一种简捷有效的方法。7610.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查采用跨年代多时相遥感17910.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查对于湖泊而言，用以前的水下地形测量成果作DEM，也可以采用类似的技术途径测定湖泊蓄水容量的变化和蓄水量与水位的关系曲线。载有雷达测高仪的卫星的出现（如地球卫星、海洋卫星，ERS—1和最近美国/法国的TOPEX/Poseidon型卫星）使对湖泊和大型河流的水位测量成为现实，且精度可推至厘米级。7710.河口河道湖泊和水库泥沙淤积调查对于湖泊而言，用以前18011.大型工程选址和环境效益评估大型工程的建设对拟建地的自然条件特别是工程地质条件有许多严格的要求，还需要从技术经济的角度对不同方案进行评价，遥感技术可以提供各种所需的信息，提高工作的效率和质量。在三峡、小浪底、万家寨、二滩、东风及龙滩等水电站，以及引沁入汾和珠澳供水等工程中都广泛利用了遥感资料，这些资料在区域稳定性评价和选择规划方案等方面起了重大作用。水库建设环境效益评估中的重要内容之一是水库的淹没调查，它涉及到移民、安置和赔偿等一系列复杂而敏感的问题。遥感技术还可以调查移民安置区的环境容量，确定安置区在水、土(坡度较小的可开垦耕地的面积)和其他资源方面承受移民的能力。7811.大型工程选址和环境效益评估大型工程的建设对拟建地的181例：深圳湾填海和河道整治79例：深圳湾填海和河道整治182植被调查是遥感的重要应用领域。以确定植被的分布、类型、长势为主。植被判读的原理是植物的光谱特性。不同的植物由于结构和叶绿素含量不同，具有不同的光谱特征，特别是近红外波段有较大的差别。利用植物的物候差异也可区分植物类型，如冬季落叶树和常绿树很好区别。利用植物的生态条件区别植物类型。如地形上的阴坡和阳坡，不同高度的地形部位，都分布着不同的植物类型。六、植被遥感80植被调查是遥感的重要应用领域。六、植被遥感183受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其是近红外波段与健康植物区别最为明显。作物的长势主要用植被指数（…)来监测。植被指数可用来建立农作物的估产模型。

常用的植被指数有：比值：RVI=近红外/红如TM4/TM2

归一化：RVI=（近红外-红）/（近红外+红）差值：DVI=近红外-红正交植被指数（对NOAA数据和LANDSAT数据分别为）：NOAA数据：PVI=1.6225（NIR）-2.2978（R）+11.0656LANDSAT数据：PVI=0.939（NIR）-0.344（R）+0.09

81受病虫害的植物，结构和叶绿素含量发生很大的变化，尤其是近1842、影响植物光谱的因素叶子的组织结构叶子的含水量植物的覆盖度1、健康植物的反射光谱特征：有两个反射峰、五个吸收谷。植被的光谱特征822、影响植物光谱的因素1、健康植物的反射光谱特征：有两个185不同植物类型的区分不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征。在近红外光区，草本植物的反射高于阔叶树，阔叶树高于针叶树。利用植物的物候期差异来区分植物。根据植物的生态条件区别植物类型。83不同植物类型的区分不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不186植物生长状况的解译

健康的绿色植物具有典型的光谱特征。遭受病虫害的植物其反射光谱曲线的波状特征被拉平。84植物生长状况的解译健康的绿色植物具有187大面积农作物的遥感估产根据作物的色调、图形结构等差异大的物候期的遥感时相和特定的地理位置等的特征，将其与其他植被分开。利用高时相分辨率的卫星影象对作物生长的全过程进行动态监测。建立农作物估产模式

85大面积农作物的遥感估产根据作物的色调、图形结构等差异大的188遥感植被解译的应用植被制图城市绿化调查生态环境评价草场资源调查林业资源调查86遥感植被解译的应用植被制图189土壤是在地形,气候等多种成土因素的综合作用下形成的.在遥感影象上，不同的土壤类型的特征不如水体,植被等要素明显，而且，土壤的性状主要表现在剖面上，而光谱反映的是表面，因此直接判读困难。土壤判读主要通过综合分析,一般用间接判读法。根据其上生长的植被类型、地区的气候条件等分析，推断出土壤的类型七、土壤遥感87土壤是在地形,气候等多种成土因素的综合作用下形成的.七、190土壤的光谱特征地表植被稀少的情况下，土壤的光谱曲线与其机械组成和颜色密切相关.土壤表面有植被覆盖时,覆盖度小于15%,光谱特征与裸土相似;在15%-70%,表现为混合光谱.88土壤的光谱特征地表植被稀少的情况下，土壤的光谱曲线与其机191土壤类型的确定确定土类确定亚类土属的的确定土种的确定土壤类型综合分析和间接解译89土壤类型的确定确定土类192八、面向实际应用的遥感技术实施要点遥感数据选择遥感图像预处理图像解译及分类策略精度评定遥感应用专题图编制遥感应用成果汇编90八、面向实际应用的遥感技术实施要点遥感数据选择193当前可供选择的数据高分辨率数据高分辨率（高清晰度）遥感卫星像片空间分辨率一般为0.5m-5m左右，卫星一般在距地350-600km（千米）左右的太阳同步轨道上运行。其影像广泛应用于精度相对较高的城市内部的绿化、交通、污染、建筑密度、土地、地籍等的现状调查、规划、测绘地图；大型工程选址、勘察、测图和已有工程受损监测等；还可应用于农业、林业、灾害等领域内的详细调查和监测。91当前可供选择的数据高分辨率数据194美国空间影像公司的IKONOS影像IKONOS卫星是由SpaceImaging公司于1999年9月24日发射的世界第一颗商用高分辨率成像卫星。空间分辨率分为1m（米）和4m(米)两种。像幅宽为11km（千米），每日环绕地球飞行14圈，即每98分钟一圈，重复周期为3天。卫星距地球表面高度为650km（千米）。1景约相当于地面11km*11km（平方千米）的面积。92美国空间影像公司的IKONOS影像IKONOS卫星是由195美国QUICKBIRDDigitalGlobe公司是一个影像数据公司，总部位于Longmont,Colorado.DigitalGlobe公司已在10月18日由德尔它II火箭，加州范登堡空军基地成功地发射了QuickBird卫星。450KM;98度倾角；太阳