1、防災科技學院地震科學系 地質教研室防災科技學院地震科學系 地質教研室遙感發展趨勢遙感發展趨勢 當代遙感的發展趨勢主要表現在：高光譜、高當代遙感的發展趨勢主要表現在：高光譜、高分辨率和高技術的應用。分辨率和高技術的應用。 防災科技學院地震科學系 地質教研室第四節第四節 遙感發展歷史與發展前景遙感發展歷史與發展前景二、遙感發展趨勢二、遙感發展趨勢防災科技學院地震科學系 地質教研室 物體物體輻射輻射的波長因為波源和觀測者的相對運的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化。動而產生變化。在運動的波源前面，波被壓縮，在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得較短，波長變得較短，頻率頻率變得較高變得較高 （藍移

2、藍移 blue blue shiftshift）；當運動在波源后面時，會產生相反的）；當運動在波源后面時，會產生相反的效應。波長變得較長，頻率變得較低效應。波長變得較長，頻率變得較低 （紅移紅移 red shiftred shift）。波源的速度越高，所產生的效應越）。波源的速度越高，所產生的效應越大。根據波紅（藍）移的程度，可以計算出波大。根據波紅（藍）移的程度，可以計算出波源循著觀測方向運動的速度源循著觀測方向運動的速度 。 應用于合成孔徑側視雷達。應用于合成孔徑側視雷達。電磁波的多普勒效應各種電磁波的特點防災科技學院地震科學系 地質教研室熱輻射熱輻射任何溫度高于絕對零度的物體任何溫度高于

3、絕對零度的物體內都存在分子運動，能產生電磁輻射。由內都存在分子運動，能產生電磁輻射。由物體內部粒子的熱運動所引起的電磁輻射物體內部粒子的熱運動所引起的電磁輻射稱為熱輻射。稱為熱輻射。根據能量守恒定律，任何物體都有如下關系：根據能量守恒定律，任何物體都有如下關系： +=100%=100% ：反射電磁波能量占入射電磁波能量的百分比，稱反射電磁波能量占入射電磁波能量的百分比，稱反射率反射率； ：吸收電磁波能量占入射電磁波能量的百分比，稱吸收電磁波能量占入射電磁波能量的百分比，稱吸收率吸收率； ：透射電磁波能量占入射電磁波能量的百分比，稱透射電磁波能量占入射電磁波能量的百分比，稱透射率透射率。物體的熱

4、輻射防災科技學院地震科學系 地質教研室熱慣量：熱慣量：是物體對環境溫度變化反應靈敏性的一種量度。熱慣量的應用：地物的鑒別熱紅外遙感最佳探測時間是在黎明前后和中午熱紅外遙感廣泛用于環境監測物體的熱慣量P=(k c)1/2單位：焦耳/厘米2 秒1/2 度 A.氧氣：小于0.2 B.臭氧：數量極少，但吸收很強。0.2-0.36C.水：吸收太陽輻射能量最強的介質。到處都是吸收帶 D.二氧化碳：量少；吸收作用主要在紅外區內（一）大氣的散射作用防災科技學院地震科學系 地質教研室大氣對電磁輻射的影響 A.A.氧氣：氧氣：小于小于0.2 0.2 B.B.臭氧：臭氧：數量極少，但吸收很強。數量極少，但吸收很強。

5、0.2-0.360.2-0.36C.C.水：水：吸收太陽輻射能量最強的介質。到處都是吸收吸收太陽輻射能量最強的介質。到處都是吸收帶帶 D.D.二氧化碳：二氧化碳：量少；吸收作用主要在紅外區內量少；吸收作用主要在紅外區內（二）大氣的吸收作用防災科技學院地震科學系 地質教研室 電磁波傳播過程中的反射現象發生在云層頂面取決于云量。波段不同影響不同，削弱了太陽到達地面的太陽輻射的強度。（三）大氣的反射作用防災科技學院地震科學系 地質教研室地物的波譜特征：地物的波譜特征：地物的輻射能量（反射、地物的輻射能量（反射、透射、吸收）隨波長改變而改變的特性。透射、吸收）隨波長改變而改變的特性。 不同地物具有不同

6、的波譜曲線，不同地物具有不同的波譜曲線， 同類地物具有相似的波譜曲線，同一同類地物具有相似的波譜曲線，同一地物在不同波段具有不同的波譜曲線。地物在不同波段具有不同的波譜曲線。 地物的波譜特征防災科技學院地震科學系 地質教研室反射波譜反射波譜- -是物體的反射率（或反射輻射是物體的反射率（或反射輻射 能能) )隨波長變化的規律。隨波長變化的規律。反射波譜曲線反射波譜曲線- -按地物反射率與波長之間按地物反射率與波長之間 的關系繪成的曲線。的關系繪成的曲線。波譜曲線分析內容：波譜曲線分析內容：a a 曲線位置曲線位置 b b 曲線形態曲線形態 c c 不同地物曲線間的關系不同地物曲線間的關系地物的

7、波譜曲線特征分析防災科技學院地震科學系 地質教研室1.1.色別色別( (色調色調 色相色相) Hue:) Hue: 彼此相區分的彩色類別彼此相區分的彩色類別 色彩給予人的視覺上某種特定的色彩感覺色彩給予人的視覺上某種特定的色彩感覺 物體的色別取決于物體的色別取決于: : 物體的反射光譜特性物體的反射光譜特性 ( ( 物體只具有對不同波長光波，固定的吸收、物體只具有對不同波長光波，固定的吸收、反射和透射的光學特性，而沒有固定的顏色）反射和透射的光學特性，而沒有固定的顏色） 光源的光譜成分光源的光譜成分 彩色三要素防災科技學院地震科學系 地質教研室2. 2. 亮度亮度( (明亮度）明亮度）Inte

8、nsity Intensity : : 顏色在視覺上引起的亮暗感覺顏色在視覺上引起的亮暗感覺 將判斷物體表面反射率大小的感覺屬性將判斷物體表面反射率大小的感覺屬性量化后得到的數值量化后得到的數值 消色消色明度順序明度順序白白 灰灰 黑黑 同色別同色別明度明度顏色深淺顏色深淺明綠明綠 綠綠 暗綠暗綠防災科技學院地震科學系 地質教研室3.3.飽和度飽和度 ( (彩度彩度 純度純度) ) Saturation Saturation : : 色彩的純潔程度色彩的純潔程度 顏色感覺的鮮艷程度對于無彩色偏離顏色感覺的鮮艷程度對于無彩色偏離的感覺屬性量化后的數值的感覺屬性量化后的數值 色彩飽和度高色彩飽和度

9、高鮮明突出鮮明突出易感單調易感單調刺眼刺眼 色彩飽和度低色彩飽和度低柔和協調、淺淡乏力柔和協調、淺淡乏力防災科技學院地震科學系 地質教研室地球資源地球資源衛星衛星所攜帶的傳感器所攜帶的傳感器(1)(1)MSSMSS：多光譜掃描儀，：多光譜掃描儀，5 5個波段個波段(2)(2)TMTM ：主題繪圖儀，：主題繪圖儀，7 7個波段。個波段。(3)ETM+(3)ETM+：增強主題繪圖儀，：增強主題繪圖儀，8 8個波段。個波段。 航片的地面覆蓋與影像重疊航片的地面覆蓋與影像重疊 航空攝影由許多平行直線性航線組成，為保證連續覆蓋航空攝影由許多平行直線性航線組成，為保證連續覆蓋和像對立體觀察和像對立體觀察-

10、相鄰像片間需要有部分影像重疊相鄰像片間需要有部分影像重疊 航向重疊航向重疊: :沿航向方向的影像重疊沿航向方向的影像重疊 重疊率重疊率 6060 具有此種重疊關系的兩張相鄰像片稱立體像對具有此種重疊關系的兩張相鄰像片稱立體像對 旁向重疊旁向重疊: :兩條相鄰航線間的影像重疊兩條相鄰航線間的影像重疊 重疊率重疊率20302030防災科技學院地震科學系 地質教研室（） （一）近距離壓縮（一）近距離壓縮 雷達圖像上目標影像在距離向的空間位置雷達圖像上目標影像在距離向的空間位置顯示方法顯示方法: : - -斜距顯示斜距顯示 - -地距顯示地距顯示 斜距顯示圖像上斜距顯示圖像上, , 原來等長度的地面目

11、標原來等長度的地面目標長度將被壓縮，且近距離端遠距離端造成長度將被壓縮，且近距離端遠距離端造成距離向的幾何失真這種現象稱距離向的幾何失真這種現象稱近距離壓縮近距離壓縮 一一、成像成像雷達的空間特性雷達的空間特性防災科技學院地震科學系 地質教研室（）（二）透視收縮（二）透視收縮 雷達波照射到地面斜坡的時間長短雷達波照射到地面斜坡的時間長短 - -影響影響到斜坡在雷達圖像上的影像長短到斜坡在雷達圖像上的影像長短 。 所有面對雷達的斜坡，其雷達影像長度都所有面對雷達的斜坡，其雷達影像長度都比實際長度短這種現象稱為雷達的比實際長度短這種現象稱為雷達的透視收縮透視收縮防災科技學院地震科學系 地質教研室（

12、）（三）雷達疊掩（三）雷達疊掩一些坡度很大的目標一些坡度很大的目標, ,如陡峭山峰如陡峭山峰, ,在大俯角時在大俯角時, ,可可能山頂比山腳離天線更近頂部先于底部成像產生能山頂比山腳離天線更近頂部先于底部成像產生目標倒置這種現象稱目標倒置這種現象稱雷達疊掩雷達疊掩防災科技學院地震科學系 地質教研室（）（四）雷達陰影（四）雷達陰影 雷達波沿直線傳播雷達波沿直線傳播, , 當受到高大目標阻擋時當受到高大目標阻擋時, , 目標背面會有雷達波照射不到的盲區目標背面會有雷達波照射不到的盲區, ,而不會而不會有回波返回雷達有回波返回雷達，在圖像相應位置形成黑色調在圖像相應位置形成黑色調暗區暗區- -這種暗

13、區這種暗區稱雷達陰影稱雷達陰影陰影大小陰影大小- -與目標在雷達波束中所處的俯角范與目標在雷達波束中所處的俯角范圍及后坡的坡度角圍及后坡的坡度角()()有關有關圖像處理的一般過程與步驟圖像處理的一般過程與步驟防災科技學院地震科學系 地質教研室（） (1) (1) 按照識別目標按照識別目標, ,選擇相應傳感器圖像選擇相應傳感器圖像, ,確定特征波段確定特征波段。 (2) (2) 收集并分析相關地面參考信息（相關圖件收集并分析相關地面參考信息（相關圖件）。）。 (3) (3) 按照識別目標和相關標準，建立分類體系（類別數按照識別目標和相關標準，建立分類體系（類別數）。）。 (4) (4) 特征波段

14、預處理特征波段預處理 - - 信息增強處理信息增強處理。 (5) (5) 分析各個類別在特征波段中的統計特征分析各個類別在特征波段中的統計特征。 (6) (6) 確定判別函數，逐像元進行分類識別確定判別函數，逐像元進行分類識別。 (7) (7) 分類精度驗證分類精度驗證 - - 實地驗證、間接驗證實地驗證、間接驗證。 (8) (8) 修改判別函數，最后分類，結果統計，完成報告修改判別函數，最后分類，結果統計，完成報告。地質解譯的目的地質解譯的目的防災科技學院地震科學系 地質教研室（）一、解譯的涵義 遙感圖像解譯又叫判讀、判譯、識別或分析。遙感圖像解譯又叫判讀、判譯、識別或分析。它是指根據遙感圖

15、像的影像特征，識別地物的性它是指根據遙感圖像的影像特征，識別地物的性質、運動特點并測算出某種數量指標的過程。是質、運動特點并測算出某種數量指標的過程。是獲取地物圖像信息的基本過程。獲取地物圖像信息的基本過程。二、解譯的目的 地質解譯的目的是為了獲取各種地學遙感信地質解譯的目的是為了獲取各種地學遙感信息，以加快地質工作的步伐，提高地質研究的質息，以加快地質工作的步伐，提高地質研究的質量，節省時間和經費。量，節省時間和經費。 在遙感圖像上，識別、標繪和分析各種構造成分的存在標志、形態特征、分布規律、組合和交切關系及其地質成因。一、構造解譯任務結合所研究構造形跡的規模，收集相應比例尺的遙感資料；多波

16、段、多時相、不同種類遙感資料的對比分析；應用各種地學資料進行綜合分析；遵循構造地質學原理和基本理論，從構造總體輪廓、區域構造格架入手，分析具有代表性的單個構造，或分區、分構造層進行解譯，最后，分析各構造形跡間的組合關系和分布規律，總結區域構造特征。 構造解譯基本原則地科系 地質教研室（） 地貌形態在遙感圖像上是最直觀的特征之一，地貌形態在遙感圖像上是最直觀的特征之一，它是它是內、外力地質作用共同作用的結果內、外力地質作用共同作用的結果。內力地。內力地質作用塑造地形的起伏，外力地質作用則削高補質作用塑造地形的起伏，外力地質作用則削高補低，內外力地質作用控制著地貌的形成和發展。低，內外力地質作用控

17、制著地貌的形成和發展。不同的自然地理環境，各種外力地質作用的組合不同的自然地理環境，各種外力地質作用的組合及其主導因素是不同的，因而形成千姿百態的地及其主導因素是不同的，因而形成千姿百態的地貌形態，它既貌形態，它既反映了新構造運動和外力地質作用反映了新構造運動和外力地質作用的特點的特點，同時也，同時也反映了構成地貌的物質基礎反映了構成地貌的物質基礎巖性的差異巖性的差異，而且還保留有老構造的形跡，因此，而且還保留有老構造的形跡，因此地貌形態分析是識地貌形態分析是識別新構別新構造、巖性的可靠的造、巖性的可靠的解譯解譯標志標志。 防災科技學院地震科學系 地質教研室（）1、樹枝狀水系 特點：特點：各級

18、支流自由發展各級支流自由發展,無明無明顯方向性顯方向性,支流與次級支流銳角相交支流與次級支流銳角相交 發育區：發育區：構造簡單、巖性單一構造簡單、巖性單一產狀平緩、地形坡度不大產狀平緩、地形坡度不大 密集型樹枝狀密集型樹枝狀黃土、頁巖、泥黃土、頁巖、泥巖等細粒結構巖石區巖等細粒結構巖石區 粗疏型樹枝狀粗疏型樹枝狀不易風化，裂隙不易風化，裂隙發育的侵入巖、變質巖、砂巖區發育的侵入巖、變質巖、砂巖區 2.2.角狀水系角狀水系 特點：特點：主流常呈尖銳的角狀彎曲受斷裂構造控制 角度大小和方向與巖性有關： 如: 砂巖地區多發育互相平行的節理； 灰巖地區則發育彼此以銳角相交的節理 發育區：發育區：砂巖、

19、石灰巖、花崗 巖、板巖、大理巖地區防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 3.3.格狀水系格狀水系 特點特點:主要支流與次級支流成一定角度相 交,呈格狀或菱格狀 發育區發育區:堅硬巖石受共軛裂隙 或斷裂控制防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 4.4.平行狀水系平行狀水系 特點特點:多條支流相互平行，并以近似的角 度與主流交匯，形似馬尾 發育區發育區: 大面積玄武巖流傾斜地表、 單面山層面坡、 濱海平原、 大沖積扇、 掀斜構造的傾斜面防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 5.5.放射狀及環狀水系放射狀及環狀水系 特點特點:水流從中心向四周流的離心型水系 放射狀放射狀車輪輻條狀 發育區發育區

20、:火山錐 小的渾圓形侵入體 環狀環狀由放射狀水系發育 而成，支流環繞中心呈環狀， 形似年輪 發育區發育區:沉積巖層構成的 構造穹隆防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 6.6.向心狀水系向心狀水系 特點特點:放射狀支流由四周向中心匯集 發育區發育區:構造盆地、局部沉降區、洼地 第二節第二節 地質解譯標志地質解譯標志防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 7.7.倒鉤狀水系倒鉤狀水系 特點特點:支流以鈍角匯入主流且與主流流向相反 發育區發育區:斷裂控制或河流襲奪防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 8.8.星狀水系星狀水系 特點特點:地表水流無完整格局，許多大大小小 的集水盆地彼此分立，似群

21、星散落地表，呈星點狀，地表河有時突然潛入地下成為潛流，有時潛流又以泉或河的形式出露地表 發育區發育區:氣候濕熱區的石 灰巖、白云巖區落水洞、溶蝕 漏斗、溶蝕洼地、溶洞等對流 水起控制作用防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 9.9.羽狀水系羽狀水系 特點特點:小沖溝密集，與支 流近直交，形似羽毛 發育區發育區:均勻細粒結構巖 石(片麻巖),層理、片理、劈理、 板理極發育區 砂巖中的羽毛狀水系防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 10.10.其它水系其它水系 扇狀、 網狀、 辮狀防災科技學院地震科學系 地質教研室（） 水系類型的影響因素：水系類型的影響因素： 巖性巖性 構造構造 新構造運動新

22、構造運動 巖石抗蝕能力、透水性、可溶性、成層性巖石抗蝕能力、透水性、可溶性、成層性 氣候氣候 地形相對高差、坡度、侵蝕基準面地形相對高差、坡度、侵蝕基準面 植被分布植被分布 人工改造人工改造防災科技學院地震科學系 地質教研室（）地科系 地質教研室（）河流地貌解譯標志 （一）河谷（一）河谷 由谷坡和谷底組成，在航片上，山區河谷的河床平由谷坡和谷底組成，在航片上，山區河谷的河床平直，河谷深切，沖積物不發育，立體鏡下呈直，河谷深切，沖積物不發育，立體鏡下呈“V”V”形谷；形谷； 平原區或山間盆地，河床彎曲，呈曲流河或蜿蜒型，平原區或山間盆地，河床彎曲，呈曲流河或蜿蜒型，常見牛軛湖；上升區呈線狀彎曲，

23、下降區河谷彎曲呈辮常見牛軛湖；上升區呈線狀彎曲，下降區河谷彎曲呈辮狀狀（二）河漫灘（二）河漫灘 它是谷底的一部分，河漫灘在山區相對不發育。它是谷底的一部分，河漫灘在山區相對不發育。 1 1、伴隨著河床的彎曲擺動，河漫灘在凸岸發育；伴隨著河床的彎曲擺動，河漫灘在凸岸發育； 2 2、據人類活動遺跡，河漫灘無耕地、村莊和道路；、據人類活動遺跡，河漫灘無耕地、村莊和道路； 3 3、據其上的牛軛湖、古河道、曲流痕解譯；、據其上的牛軛湖、古河道、曲流痕解譯； 4 4、色調和花紋、色調和花紋 色調和含水多少有關色調和含水多少有關 花紋花紋 山區河漫灘山區河漫灘 砂、礫石堆積為主砂、礫石堆積為主 地科系 地質

24、教研室（） （三）階地（三）階地 1、分布于谷坡上；分布于谷坡上； 2 2、根據階地上的村莊、耕地、道路分析、根據階地上的村莊、耕地、道路分析 村莊：密集的斑點狀花紋；村莊：密集的斑點狀花紋； 耕地：網格狀花紋圖案耕地：網格狀花紋圖案 水田深，旱田淺，植被不同水田深，旱田淺，植被不同 3 3、階地陡坎有陰影；、階地陡坎有陰影； 4 4、無植被色調淺，反之色調深。、無植被色調淺，反之色調深。（四）河流三角洲（四）河流三角洲 1 1、分布于河流入海、入湖處；分布于河流入海、入湖處； 2 2、據其形態類型：扇形、三角形、尖頭形、鳥爪形、島弧、據其形態類型：扇形、三角形、尖頭形、鳥爪形、島弧形；形；

25、3 3、據其上的人類活動進行解譯；、據其上的人類活動進行解譯； 4 4、動態觀測和解譯。、動態觀測和解譯。巖漿巖的解譯巖漿巖的解譯 巖漿巖的遙感解譯效果較好。 幾何形態主要標志：地貌標志 中酸性侵入體，抗風化能力強，形成正地形。如巖基山地、丘陵、巖脈形成垅崗，地形高凸。水系特征 由于球形風化和節理對沖溝、小水系發育的控制，鉗狀樹枝狀水系，環狀放射狀水系發育。影紋圖案 粗斑狀、姜塊狀、雞爪狀一、中酸性巖體解譯 基性、超基性巖體規模一般較小，在大比例尺圖像上解譯較好。1、色調 新鮮的輝長巖、橄欖巖反射率較低，在黑白圖像上呈現暗色調。鐵鎂質礦物極易遭受風化而顏色變淺。2、形態特征 團塊狀、鏈狀，大脈

26、狀沿區域性深大斷裂、強烈褶皺帶、板內構造縫合帶呈條帶狀產出。3、地貌標志 易風化，形成洼地，不易與圍巖分開。巖脈是分布較廣的淺成小侵入體。 1、巖脈常成群、定向，以平行、雁列、共軛、環形、放射狀等組合形式產出，單條巖脈多成長條狀、鏈狀和透鏡狀； 2、成群脈巖受區域斷裂控制、沿某些區域斷裂方向展布； 3、花崗斑巖，偉晶巖等長英質巖脈色調淺、抗風化能力強，常構成線性垅崗、陡壁，輝綠巖，煌斑巖脈色調常較圍巖稍深，易風化成狹長溝谷，線性槽地。三、脈巖解譯重要的解譯標志：主要沉積巖解譯特征 1.1.巖石成分、結構、構造巖石成分、結構、構造 化學成分、礦物成分化學成分、礦物成分內因 結構、構造結構、構造同

27、類巖石顆粒細的反射率比粗的高 原生構造、層理、巖層產狀、破裂亦影響巖石反射率 影響巖石反射波譜特性及色調特征的因素 2.2.巖石的理化性質巖石的理化性質 顏色、可溶性、表面粗糙度、濕度（干濕） 3.3.巖石所處自然地理條件巖石所處自然地理條件 物理風化為主干冷濕熱 化學風化為主干冷濕熱影響巖石反射波譜特性及色調特征的因素地形起伏區水平巖層封閉曲線、云朵狀環帶 巖層產狀解譯巖層產狀解譯地形起伏區傾斜巖層 折線或曲線狀條帶巖層三角面： 某一巖層同一層面地表露頭線上山脊點與相鄰兩溝谷點用直線連接所成的假想三角形平面.單張圖像巖層產狀目估法 走向走向 大比例尺航空像片大比例尺航空像片 .解譯出單個巖層三角面； .立體觀察，任選巖層三角面上同高度兩點； .連接此兩點的直線走向走向； .直線狀露頭線直立巖層走向。二. 巖層產狀的量測方法 傾向 根據三角面尖端指向近似判斷 傾角 主要借助巖層三角面形狀隨地形和巖層傾角變化規律確定 關鍵： 山脊點夾角大小 大陡 小緩 巖石或地層發生位移(水平或垂直方向) 水平方向水平方向沿走向追索某一巖層、巖脈、礦體或侵入接觸界線,影像突然中斷,位錯導致與不同色調、地形等特征另一組地層相接 垂直方向垂直方向立體觀察,若近水平巖層在河谷兩側