遥感地质学期末考试复习题

第一章

1.遥感（狭义）：

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，从而识别地面物体和运动状态的现代化技术系统。

2.遥感地质学：以遥感技术为手段，通过对地球表面影像特征的获取、处理、分析和解译，来探测研究地质现象、地质资源和地质环境的技术学科。

3.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。

4.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。

5.遥感地质学的研究内容主要有：

①各类地质体的电磁辐射特性及其测试、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。

6.遥感技术的特点：

第一、大面积同步观测；

第二、时效性--可在短时间内进行重复观测；

第三、数据的综合性和可比性—可以通过不同分辨率的影像，综合反映地质、地貌、土壤、水文等丰富的地表信息；

第四、经济性；

第五、对信息的获取只局限在有限的电磁波波段内，信息量和代表性不受到限制。

第二章

7.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、发射、折射、投射等。

8.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。

9.遥感技术主要应用的波段：紫外线、可见光、红外线、微波。

10.电磁波谱：将各种电磁波在真空中的波长(或频率)的大小,依次排列画成的图表,称这个图表为电磁波谱。

11.电磁波谱各波段波长范围：

紫外线：0.01-0.38μm（碳酸盐岩分布，水面油污染）

可见光：0.38-0.76μm（鉴别物质特征的主要波段，是遥感最常用的波段）

红外线：0.76-1000μm（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）

12.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。

13.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吸收效果都比较强的物体（如水银灯）

14.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。

15.大气窗口：指地球大气对电磁波传输不产生强烈吸收作用的一些特定的电磁波段，即大气吸收相对弱的波段。

16.反射波谱：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。

17.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。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。

18.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。

19.颜色：消色（黑白）（消色体、彩色体）、彩色（三要素：色调、饱和度、明亮度）

20.消色体：对入射光各种波长的单色光都是非选择性吸收与反射的物体称消色体。

21.彩色体：对入射光进行选择性吸收与反射的物体称彩色体。

22.灰度（灰阶）：地物电磁波辐射强度表现在黑白影像上的色调深浅的等级。

23.三基色：红蓝绿三色为三基色，任何一种颜色均可由三基色按一定比例组合而成，称为三原色。

24.三间色：红（R）绿(G)蓝(B)色光两两相加即可合成三间色，R+G=Y（黄色）G+B=C （青）B+R=M（品红）

25.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P8）

第三章

26.遥感器是远距离收集检测和记录电磁波信息的工具。

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

27.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。

28.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：

对应不同的波段灰度和彩色的含义：

黑白全色像片天然彩色像片反映地物对可见光（0.38—0.76um）的反射能量；

黑白红外像片彩色红外像片反映的是地物在部分可见光和摄影红外波段（0.38—

1.3um）的反射能量；

热红外图像反映地物在热红外波段（8—14um）的热辐射能量；

成像雷达图像反映地物对人工发射微波（0.8—100cm）后向散射回波的强弱；

多波段超多波段图像灰度则是其各自响应波段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。

29.多波段效应：不同波段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。

30.可见光遥感：利用太阳辐射的可见光波进行航空摄影。

31.红外遥感：探测目标物的红外波段。

32.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。

第四章

33.遥感图像处理：

在遥感技术中，通常把由遥感器接受到的原始遥感信息作适当的技术加工，制作成有一定精度和质量的图像，以及从中提取有用信息的过程。

34.假彩色图像：遥感影像采用截止滤光技术、假彩色胶片摄影或经彩色合成后形成颜色，它并非该物体的天然颜色。

生成原理：对多波段遥感影像的图像处理通常是将两个或三个波段的黑白图像分别赋以红、绿、蓝三原色或黄、品红、青三补色并使之精确叠合，从而从而产生色彩丰富的彩色图像。

生成过程：在照相机的透镜上分别加红、绿、蓝滤镜，装上黑白底片，摄取景物照片，将三张相片冲洗出来，并把底片印成正片，然后再观察屏幕上将三张正片的影响再合成。方法如下：将三张正片分别放在三个投影仪中，在投影仪的光源分别放置红绿蓝三种滤镜，调整三个投影仪，使屏幕上的三个投影图像严格重合，按照颜色的稼穑再现原理，三张正片影像通过投影组合，使原景物的颜色再现。

35.黑白全色像片可见光反射能量大小；

黑白红外像片摄影红外反射强弱；

多波段图像相应通道响应波段辐射能量大小；

热红外图像地物温度差异；

雷达图像后向散射回波强弱。

36.地物波谱测试目的：

①遥感识别地物

②选择遥感器最佳工作波段

③校正大气传输过程中遥感信息的失真

④指导数字图像识别与处理

37.多波段遥感：指用多波段遥感器（传感器）对同一地物进行的多波段成像。

第五章

38.地质解译的概念：（P84）根据地质工作的要求，用解译标志和实际经验，应用各种

解译技术和方法，识别出地质体、地质现象的物性和特点，测算某种数量指标过程，也可简单解释为从遥感图像上获取地学遥感信息的过程。

39.地质解译的标志：指能识别地质体和地质现象并能说明其性质和相互关系的影像特

征。有：

1.色调与彩色

2.形态

3.阴影

4.水系类型

5.影纹图案

6.地貌形态

7.其他解译标志：①土壤和植被②水文标志③人类活动遗迹

40.岩浆岩解译（中性、基性）的标志

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，在热红外波段吸收谷的位置从9.8—11微米。

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

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。

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，易崩塌兴城崩塌崖和倒石锥，倒石锥有斑状花纹。

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。

6.不同成因松散堆积物的解译

主要根据其空间分布的特点、规律去解译

例如冲积物伴随着河流解译

洪积物伴随着冲沟解译

a)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。

b)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。

c)构造地层标志

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。

d)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

e)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。

f)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

g)不同的岩性接触，有断层存在

h)火山的分布呈线性或网络状，常常收到断裂控制

43.地貌解译的原则是什么？

遥感地貌解译：从遥感影像上识别出地貌类型，并对其空间位置、形态、大小和变化展开分析和描述的遥感解译过程。

a)遥感图像是不同形态、不同级别、不同规模、不同成因、不同组成物质的

地貌形态显示或图形显示，它以不同的色调、形态、大小、水系等表现出来，构成地貌的解译标志。

b)地貌解译先从构造入手：先解译构造地貌，再解译外动力地貌（外动力地

貌是叠加构造地貌上的次级地貌，地貌是地质体和地质现象的外在表现）。

c)地貌解译要与多种资料想结合：

<1>剥蚀地貌与堆积地貌相结合；

<2>断块、断层地貌等与构造相结合；

<3>单一地貌与组合地貌相结合（如：河流的河床的解译与边滩、河漫滩、

阶地相结合）

<4>不同比例尺、不同波段的遥感影像相结合；

<5>室内室外相结合；

<6>地貌的解译和地质岩性相结合。