遥感地质解译方法及应用

• 遥感地质学作为一门边缘学科，其研究 对象是地球表面和表层地质体（如岩石、 断裂）、地质现象（如火山爆发等）的 电磁辐射的各种特性，地质体和地质现 象及其和环境变化的波谱特性，以及产 生的影象特征。研究的目的是为了有效 识别地质体的物性与运动状态，在此基 础上，为地质构造研究、矿产资源勘查、Baidu Nhomakorabea区域地质调查、环境和灾害地质监测等 工作服务。 • 遥感地质学的研究内容主要有：
6、详细解译，以遥感解译草图为底图，在初步解译的基础上，通 过野外检查验证(野外工作后)，确定标志的可靠性，予以外延，标 志经过修改后重新进行解译(即通过各种资料对比及野外工作后对各 类地质体、线、环形构造等新的认识)，配合地质需求对调查的地质 问题进行分析与综合研究，完善地质解译标志，加以修正定稿。
• 因而，调查与管理资源则成为迫切需要解决的 问题。其次，人类的生活环境正在不断地遭受 到人为和自然的污染。例如：工业排污对水体 和大气的污染造成人为的环境污染。而诸如洪 水、泥石流、滑坡、森林火灾、火山爆发等自 然灾害，则形成灾害性环境，它们都对生命财 产造成极大的威胁。 • 在这种情况下，只有实时监测人为环境污染和 自然灾害环境的发生，才能更有效地采取防护 和治理措施，以减少对人类的危害程度。欲解 决上述问题，完全依赖现场观察已感不足， • 于是，由于航空遥感和航天遥感的相继问世便 能获得大范围的地面遥感图像和实时动态信息， 所以，这两种遥感方式则成为自然资源的调查 与管理，环境的监测与灾害预报的一种新的探 测手段。
•（二）对比法
•对未知区遥感图像上反映的地质现象，通过已知区图 像特征与解译标志的对比进行解译。如图像上解译的 遥感矿化蚀变异常，往往是通过已知含矿区矿化蚀变 异常标志来进行对比圈定。 •（三）邻比法 •当图像解译标志不明显，地质细节模糊，解译困难 时，可与相邻图像进行比较，将邻区的解译标志或地 质细节延伸、引入，从而对困难区作出解译。如多组 断裂交汇区或断裂带交切关系的解译时，采用邻比法 一般可取得好的效果。
• 4、资料分析 • 遥感数据是遥感地质解译必需的基础数据源。为了最大限度地利 用遥感数据提取地质专业信息，应系统地了解掌握各类遥感数据 的基本技术参数、地学特征，确保数据类型、最佳波段和最佳波 段组合的选取。 • 1）了解和掌握资料的技术参数，如成像时间、季节、成像仪器、 波段、经纬度、太阳高度角等，供解译时参用。 • 2）分析研究前人对区域地质遥感解译成果的合理、可靠程度，弄 清遥感资料能解决的地质问题和已解决及有待解决的地质问题。 • 3）在明确前人解译成果中哪些是可以直接利用后，明确本次工作 力争突破的重点和难点。 • 4）为合理选择新的遥感数据源、数据源组合及遥感地质信息处理 方案提供依据。 • 5、解译的原则应采用由已知到未知、从区域到局部、先易后难、 由宏观到微观，从总体到个别，从定性到定量，循序渐进，不断 反馈和逐步深化的方法进行工作；边解译边勾绘，同时予以编录 （填写解译卡片）。指出成果及问题解决途径。
以前通常是目视解译为主，现在一般是在计算机上以 人机对话方式进行识别和解译工作，其基本方法有五 点： • 1．解译是认识实践的反复过程，首先要熟悉、吃透本 工作区域的有关资料（即地质、地貌、水文、气象、 植被、土壤、物探、化探资料及前人各类工作成果）； 分析研究前人对区域地质遥感解译成果的合理、可靠 程度，弄清遥感资料能解决的地质问题和已解决及有 待解决的地质问题。地质体的性质是多方面的，主要 包括物理性质与化学性质两大类，遥感主要是反映地 质体的光谱特征信息，对全面认识地质体而言，有其 局限之处。 • 遥感影像记录的是地质体光谱反射（SAR为后向散 射）和辐射特征，地质体性质和表面特征不同所反映 出的光谱特征差异可通过色、形、纹、貌四种影像特 征要素加以表征。
遥感解译方法及应用
黑龙江省地质调查研究总院 遥感中心
一、遥感的概念
• 近年来，一方面，由于空间科学、信息科学、 计算机科学、物理学等科学技术的进步与发展， 为遥感技术奠定了必要的技术基础，另一方面， 由于人类生产活动不断地向深度和广度进军， 遥感技术得到较为广泛的应用，因而使得遥感 技术获得了飞跃的发展，已经成为发达国家和 一些发展中国家十分重视的一项科学技术。 • 随着我国工农业生产的高速发展，人类对自然 资源，特别是对矿产资源的需求量与日俱增。
• 我国1970年4月24日发射人造地球卫星 （东方红1号），1971年3月3日发射科学 实验卫星，并回收，至今共发射17颗返 回式卫星；中国风云系列气象卫星（包 括3颗极轨卫星和一颗同步卫星）已经能 获取全球多种气象数据；中巴地球资源 卫星于1999年10月14日升空至05年第二 颗已发射升空。经过近30年的努力,我国 已形成较为完整的遥感卫星技术系统和 实用化的应用系统,进入同地理信息系统 和全球定位系统相融合的产业化进程。
• 二、遥感资料的特点及其解译方法 • 这里所谓的遥感资料，主要是指目前通用的航、卫 片及其数字化资料。 • （一）航卫片特点 • 1、航空照片 • 航空照片可分为全色黑白、天然彩色、红外彩色、 多波段航空像片等；其为中心投影，偏斜度不超3度， 中心部分准确，边缘畸变；按航带重迭56-60%和1520%，需在立体镜下观察来识别物体，影象细部明显 优于卫片。 • 2、卫星照片 • 卫星遥感影像有彩色和黑白，彩色图像又有真彩色、 假彩色之分等。即各类不同的卫星数据：分扫描和摄 影，早期为地球资源卫星（ERTS）的MSS多中心扫描 片，现在各类不同分辨率的卫星数据非常多，鉴于经 济、实用及项目工作要求等实际情况现我省各行业绝 大部分利用TM或TM/ETM数据进行各类遥感解译工作。 我院现全省TM、TM/ETM数据已购置全（见图）。
不言而喻，能通过地质、物探、化探多方信息去认识地质体， 则是更为全面、可靠的。因此在遥感解译中，应充分收集利用 已有地质、物探、化探等资料进行综合解译分析，有助于提高 成果质量。地、物、化、遥多元信息的综合研究，在区域上常 采用计算机多元信息迭加处理的方式来实现。通过空中、地面、 地下三维空间信息的综合研究，将对地质体的空间展布和时间 演化取得更好效果。 • 2．总体观察分析，也就是初步解译，了解区域的格架，对 地层、岩石、构造、矿产、地貌等因素的内在联系看成一个整 体，分析其标志的意义，由整体到局部进行逻辑性推理判断， 区分异同。主要完成基础数据资料的收集、卫星影像图制作、 遥感地质初步解译和野外地质踏勘四项工作，为专题遥感地质 调查、区域遥感地质调查设计编写提供充分的遥感地质依据， 对正确、合理部署野外调查工作起重要作用。
遥感地质解译查证的主要内容包括编（填）图单元的岩性特点、 组合特征、边界属性，单元建立划分的准确性，填图单元的定性、 定位是否准确，符合实际，解译标志是否正确，对具体查证的结果 应及时记录和评价，对解译图上有错或不足之处应在现场修改、补 充填绘。 切记解译工作一定要实施在地质工作之前和过程中；绝对不应 该在全部工作完成之后，在室内搞形式主义的应付，不仅没有真正 体现遥感解译的效果，反而贬低遥感解译的真实意义，对发展遥感 工作带来十分有害的后果。 如不具备在计算机上以人机对话方式进行识别和解译工作的单 位，初步解译可聘请遥感解译人员进行解译工作（但在解译的过程 中必须要有项目组的有关人员参加），初步解译工作完成后由解译 人员协助有关人员一起将解译好的影像图上的内容转绘到计算机中 的GS图像上，并建立矢量化图层，最终提交遥感地质解译数字化图 件，对比-详细-综合解译可在此基础上在野外工作后进行修改和补 充。
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1、航空平台：是指在大气层内飞行的飞行器，高度 为100m—30km，主要有飞机、直升机、飞艇、气球等。 • 2、航天平台：是指在大气层之外飞行的飞行器，高 度为几百—几万公里；如人造地球卫星、探控火箭、 宇宙飞船、航天飞机、太空站等。 • （三）遥感的发展简况 • 1839年第一张黑白航片问世到20世纪30年代，主要 应用于军事侦察，1941年出版了《航空照片应用与判 读》为各方面应用提供了理论基础进入20世纪50年代， 苏美广泛应用，黑白、彩色航片进行军事、地质测量， 取得明显效果。1957年苏联发射第一颗人造卫星, 1972 年美国发射第一颗地球资源卫星 （ERTS即MSS其分辨 率80m）后改为陆地卫星（Landsat 5—7即TM、ETM 分辨率达30m和15m），由于具有快速、动态、多时相、 质量好，成本低等特点被广泛应用。
三、遥感资料特点及其解译方法
• 遥感解译方法、原则和程序 • 遥感解译：即为从遥感图像中识别和提取某种影像， 赋予特定的属性和内涵以及测量特征参数的专业化过 程。 • 遥感地质解译：机助地质解译有两种方式，一是以 数字遥感影像为信息源，以ERDAS、MAPGIS、 PCI 和PHOTOSHOP 等软件为解译平台，根据地质体遥感 解译标志，解译圈定岩性、构造、接触关系、地质灾 害和土地荒漠化等地质现象；二是以遥感影像为背景， 叠合专题地质图层，结合典型地质体影像特征，进行 对比修正解译。 • 以遥感资料为信息源，以地质体、地质构造和地质 现象对电磁波谱响应的特征影像为依据，通过图像解 译提取地质信息，测量地质参数，填绘地质图件和研 究地质问题的过程（行为）。遥感数据的收集，它包 括遥感数据、地理数据和地质资料的收集，是遥感地 质调查工作的基础。
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3．对比分析，有条件要依据不同比例尺、片种、时 代、季节、波段、毗邻地段进行对比，了解解译标志 变化与地质体、地质现象间的关系，提高认识。 • 由于一种类型遥感图像只能反映一个时期、一种分 辨率、一个最佳波段组合的图像，因此在地质解译中 往往受到信息源的限制，影响解译效果。如工作需要 或有条件获取更多类型遥感数据时，应充分应用这些 信息进行综合地质解译。为了减少云、雪及植被覆盖 对地质体的影响，应选择最佳时相图像作解译。当仍 不能避让覆盖时，可选择其它时相图像对覆盖区作补 充。 • 另外，解译中要注意研究不同地质体在各波段图像 上的影像特征，通过单波段图像中不同地质体波谱特 性的反映，进一步深化地质解译。在单波段不同地质 体波谱特性研究的基础上，再选择合适、有效的图像 处理方法进一步增强或提取有效的地质信息，因此遥 感解译地质图应是多源遥感数据解译的综合结果。
四、遥感解译方法、标志及其综合应用
• 为了准确进行遥感地质解译，解译者首先应具备一定 的地质、遥感知识；其次应对解译区的地质基础、构 造格架、灾害地质、地形地貌和水文情况等要有粗略 的了解。常用的解译分析方法有： • （一）直判法 • 根据不同性质地质体在遥感图像上显示出的影像特征、 规律所建立的遥感地质解译标志或影像单元，并在遥 感图像上直接解译提取出构造、岩石等地质现象信息， 实现地质体解译圈定与属性划分。
设计中必须安排遥感解译验证工作量，结合测区遥感图像，编 制踏勘工作计划，并将计划的工作内容、位置等部署在初步解译图 上，用来指导踏勘工作的实施。根据踏勘工作计划与部署，全面实 施踏勘路线调查。 踏勘结束后应对路线踏勘资料进行系统的、详细的分析、整理 和研究，初步建立各类地质体的遥感解译标志，编制遥感地质解译 草图。其目的是概略了解和掌握区域地质特征、地质体解译标志建 立的准确性，系统采集其岩性特征、岩石组合特点、边界地质属性， 为正确提取地质体信息、区分属性提供野外依据。
• （一）遥感的概念 • 遥感顾名思义就是遥远的感知。即借助 于专门的探测仪器，把遥远的物体所辐 射（或反射）的电磁波信号接收纪录下 来，再经过加工处理，变成人眼可以直 接识别的图像，从而揭示出所探测物体 的性质及其变化规律。属于空间科学的 范畴。是物理、计算数学、电子、光学、 航空（天）、地学等密切结合的新兴学 科，对工农业、国防、自然科学研究具 有重大的意义。
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1各类地质体的电磁辐射（反射、吸收、发 射等）特性及其测试、分析与应用； 2、遥感数据资料的地学信息提取原理与方 法； 3、遥感图像的地质解译与编图； 4、遥感技术在地质各个领域的具体应用和 实效评估。 （二）遥感平台（分类） 指放置遥感器的运载工具。按高度可分为航 空和航天平台。在不同高度进行多平台遥感， 可获得不同比例尺、分辨率和地面覆盖面积 的遥感图像。