05遥感地质解译标志与地学方法
遥感解译标志及方法
水系密度中等
➢介于上述两者之间 （间隔为100-500m）， 地表径流比较发育，地 面有 一定的坡度。
➢反映岩石透水性较差、抗 侵蚀能力中等。
水系类型
水系类型是指统一水系系统内，各级水道 在平面上组成的形态和轮廓。水系的平面 形态一般都具有一定的图形。 每种水系类型都反映了一定的地质构造环 境，它们与岩性、构造、岩层产状和地形 有着密切的关系。
(2)钳状沟头树枝状水系：总体呈树枝状，但1级 冲沟多成对出现，近于平行，在其交汇处形成钳 状的沟头。该水系形式多见于中新生代砂砾岩层 及酸性侵入岩发育地区。
形成钳状沟头的原因是由于块状岩石（如花岗岩） 原生节理发育，在温暖多雨的气候条件下，均匀 风化后形成丘状山包的边缘发育的冲沟便形成了 钳状沟头。我国南方中生代砂砾岩盆地中，即为 此种。
体的阳坡色调亮，阴坡
色调暗，而且山越高、
山脊越尖，山体两坡的
色调差别越大、界线越
分明，这种色调的分界
线就是山脊线。
利用山体的本影可
以识别山脊、山谷、冲
沟等地貌形态特征。
N
（二）落影
h=L*tgΨ
h为物体的高度，L为落影的 长度，Ψ为太阳高度角。
金字塔快鸟图像
太阳高度角过大，阴影小而淡，影像缺乏立体感；角度过低则阴 影长而浓，会掩盖很多其他地质内容，通常30-40°比较有利。
(3)扇状水系：多发育在 河口三角洲和洪积扇上， 水流沿着扇面地形突然 撒开，形成细而浅的放 射状冲沟，总体呈扇状。
(4)辫状水系：多发育 在宽阔的平原区，尤 其是河流从山区突然 进入平原区的河段最 为常见。常形成多条 水道互相穿插、交织 在一起，形成辫状。
树枝状水系的变态
(1)羽毛状树枝状水系：总体呈树枝状，但1、2级 水道组成的图形像鸟类的羽毛。其特点是：1级 冲沟短而密，呈直角或较大的锐角与2级冲沟相 交，而2级冲沟长而稀疏。羽毛状树枝状水系常 发育在黄土区，有时在含泥质很高的粉砂岩区也 能形成较稀的羽毛状水系。
遥感地质解译
遥感解译习题1.遥感地质学的主要研究内容？遥感地质学指主要研究地球上各种地质体和各种地质现象，根据和利用地质体的电磁波谱特征，借助先进的遥感科学技术。
从各种载着地物电磁辐射特征的遥感资料中提取地质信息，以达到宏观、准确、快速的研究地质体和地质现象的目的，在地质与成矿理论指导下,研究如何应用遥感技术进行地质与矿产资源调查研究的学科。
是遥感技术与地球科学结合的一门边缘学科。
研究对象和目的：对象:地球表面和表层地质体(岩石、构造)；目的:有效识别地质体的物性与运动状态，服务区域地质调查、地质构造研究、矿产资源勘查、环境与灾害地质监测等工作其主要研究内容是：1、各类地质体的电磁辐射(反射、吸收、发射)特征及其测试、分析与应用；2、遥感图像的地质解译与编图；3、遥感数字资料的地学信息提取原理与方法；4、遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效评价2.遥感图像地学信息解译主要内容有哪些？答：地学解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程具体是指解读人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像上识别出地质体、地质现象的物性和运动特点测算出某种数量指标的过程。
其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、循序渐进的方法。
其解译的主要内容如下：遥感地质岩性解译通过已知相关资料中的波谱与空间信息特征判断地表的岩石产出特点和物性。
主要包括三大岩类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
解译标志有以下：色调、亮度、形态。
主要的解译方法：1.利用增强变换处理提取岩性信息采用增强处理方法提取色调信息，可以扩大不同岩性的灰度差别，突出目标信息和改善图像效果，提高解译标志的判别能力。
常用的遥感图像增强方法有反差扩展、去相关拉伸、彩色融合、运算增强、变换增强等2.利用纹理信息提取岩性信息每个岩性单元的灰度值具有各自不同的空间变化特征是运用纹理进行岩性分类的基础。
常用的纹理信息提取方法有灰度共生矩阵法、小波变换和傅立叶变换等。
遥感导论第五章 遥感图像的目视解译与制图
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遥感原理
热红外图像解译—城区昼夜变化
白天
黎明前
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遥感原理
热红外像片解译
反映工业热流的热红外图像1 1：排污口 2：江叉口 3：热流扩散异常 4：江水流向 5：船舶 在潮汐息流期间，热流受潮汐的影响很小， 在江中自由扩散，影响范围较大
43Βιβλιοθήκη 遥感原理热红外像片解译
反映工业热流的热红外图像2 1：排污口 2：江叉口 3：热流扩散异常 4：江水流向 5：船舶 热流在江中的扩散方向反映涨潮方向
25
遥感原理
直接判读标志
形状：人造地物具有规则的几何外形和清晰的边界，自然地物具有 不规则的外形和规则的边界。 大小：不知道比例尺时，可以比较两个物体的相对大小；已知比例 尺，可直接算出地物的实际大小和分布规模。 阴影：本影：是地物未被太阳照射到的部分在像片上的构像。有 助于获得地物的立体感。落影：是阳光直接照射物体时，物体投 在地面上的影子在像片上的构像。 色调与颜色：是地物波谱在像片上的表现。在黑白像片上，据地 物间色调的相对差异区分地物。 在彩色像片上据地物不同颜色的 差异或色彩深浅的差异来识别地物。 纹理：通过色调或颜色变化表现的细纹或细小的图案。这种细纹或 细小的图案在某一确定的图像区域中以一定的规律重复出现。可揭 示地物的细部结构或内部细小的物体。 图型：是目标地物以一定规律排列而成的图型结构。揭示了不同地 物间的内在联系。 位置：指目标地物在空间分布的地点。 26
遥感图像目视解译的一般顺序
从已知到未知、先易后难、先山区后平 原、先地表后深部、先整体后局部、先 宏观后微观、先图形后线形
22
遥感原理
一．
二． 三． 四．
遥感摄影像片的判读 遥感扫描影象的判读 微波影象的判读 目视解译方法与基本步骤
遥感解译方法
遥感解译⽅法遥感是遥远感知的意思，“遥”具有空间概念；“感”表⽰信息系统。
即在遥远的空间，不与⽬标物接触，⽽通过信息系统去获得有关该⽬标物的信息。
⼀、遥感图象的基本要素⾊、形、坐标位置是遥感图象的三要素，其中坐标是固定的，⾊、形⼆要素最重要。
⾊（⾊调、⾊别）：不同类型遥感图象上的⾊调其物理意义是不相同的，⾊调是区别不同地物的根本因素、但⾊调的影响因素很多，故其变化⼤，稳定性差，在地质解译中，主要是研究地质体之间的⾊调相对差异和相互关系。
形（形态，纹理）：主要是指不同级别的沟⾕和不同形态的⼭体所组成的地貌形态。
它决定于地物的平⾯投影，反映⼏何性质。
成象⽅式对形态的影响较⼤。
⾊与形两者相辅相成，构成图象全貌。
⼆、遥感图象成象过程及地质解译过程（⼀）、成象过程地物发射或反射的电磁波谱经⼤⽓窗⼝，通过不同成象⽅式传输到不同平台的传感器内，从⽽获得图象底⽚或数据磁带，即：（⼆）、地质解译过程地质解译⽯从遥感图像中识别出地质信息，其⼯作顺序是：⾯线点地质规律解译的过程如框架所⽰三、遥感图象的地质解译⽅法解译⽅法主要有三种：⽬视解译法；光学增强处理；电⼦计算机数字图象处理。
（⼀）、⽬视解译法⽬视解译法是根据地物的影像特征，运⽤各种解译标志，⽤⾁眼（包括放⼤镜，⽴体镜）从航⽚或卫⽚上直接识别和分析地质内容。
⽬视解译经常使⽤直判、对⽐、推理三种⽅法。
⽬视解译的原则是：1.多种遥感图象相结合，取长2．先整体，后局部3．先易后难。
4．先构造后岩⽯5．先⽬视后仪器6、图象解译与地⾯调查及物化探相结合。
（⼆）、光学增强处理光学图象增强技术是⽤各种光学信息处理的⽅法，突出某些信息或压抑某些信息，提⾼图象的分辨⼒。
光学增强处理要是⽤各种胶⽚图象，通过光学仪器进⾏处理。
如摄影处理、光-电处理、相⼲光学处理。
处理的⽅法主要有：彩⾊合成法；密度分割；边缘增强等。
（三）、数字图象处理数字图象处理技术是将传感器所获得的数字磁带、或经过数字化的图象胶⽚处理，⽤多功能的电⼦计算机，对数字记录的辐射值或象元值进⾏各种运算和处理。
遥感地学解译原理与方法
对于这些复杂景物往往需要深入研究它们的 总体框架和内在联系，理顺其主次和因果关 系，建立一种树状结构的框架，即所谓的 “分类树”来说明复杂的关系；这样根据分 类树的结构就可逐级分层地把研究的目标一 一区分、识别出来，即所谓的“分层分类 法”。
标对象有关联、有意义，在分类中能起到作用； ◦ 所列类别必须是通过遥感图像处理能加以识别、
区分（在图像上有明确的显示或可以通过图像数 据来表达）。
指示标志法分析举例
—遥感生物地球化学及地植物学找矿
近地表的矿床和矿化地层，经风化后，地球 化学元素的迁移、集中，往往形成元素富集 的分散流和分散晕（矿化晕），从而造成一 定范围内的地球化学元素异常，这种异常也 会引起土壤化学性质的变化（如微量元素的 过量或缺失）以及地表植被异常 。
在遥感图像上，根据植物的色调、形态、纹 理结构的变化，判断“植物景观遥感异常” 发生的时间、范围、强度等，同时进行圈定 ，以绘制植物异常图；再结合地面调查、化 探、采样分析等追根求源，不仅可以寻找矿 源及新矿化带，而且可以研究植物分布于地 下矿带间的关系，为进一步找矿服务。
图像分析及专题特征提取，包括特定地 物及状态的提取、指标提取、物理量的 提取、变化检测等。
主要内容
遥感图像解译 图像识别 图像量测 图像分析与专题特征提取 遥感地学综合分析方法
地学相关分析法 分层分类法 变化检测
地学相关分析法
所谓遥感地学相关分析，指的是充分认识地物之间以 及地物与遥感信息之间的相关性，并借助这种相关性 ，在遥感图像上寻找识别目标的相关因子（间接解译 标志），通过图像处理和分析，提取出这些相关因子 ，从而推断和识别目标本身。
解译标志是遥感图像识别地物属性的基础
1.解译标志是遥感图像识别地物属性的基础，举例叙述常用的解译标志？包括色调、几何形状、大小、阴影、影纹图案、纹理等等。
它们是地面物体在遥感图像上的空间和波谱信息的显示。
1.色调地面物体在像片上所呈影像的黑白程度为色调。
凡是深色或黑色的物体，影像的色调则较深；凡是浅色或白色的物体，其影像的色调则较浅。
由于物体的颜色不同，在像片上的色调也不相同，这主要是由感光胶片的性能所引起的。
色调与物体的物理性质、化学成分有关，一般的规律是：排水性能好、干燥、细粒、有机质成分低的土壤，以及中酸性岩浆岩、松散堆积物和新开垦的耕地，一般都具有浅色调；地下水位高、潮湿的土壤、排水不良的地面、粗粒物质、有机质成分高的土壤及基性、超基性岩浆岩，均具有较深的色调。
土壤和岩石物质较均一，含水量和结构变化不大，则色调上表现出均匀一致的特点。
小范围内地层或地表物质成分、含水状况有很大变化时，则色调不均匀或呈斑状色调。
此外，同一物体反射光线角度不同，影像色调也有差异。
同是湖泊，反射光线走向镜头时，色调就较浅，不是直射镜头的色调就深。
不同季节里，地面植物颜色变化，也使影像色调发生变化。
所以在图像解译前必须了解摄影的季节、地域、摄影前三天的天气状况，才能正确判断色调的内涵。
可见光图像的色调是物体反射电磁波能力大小的反应，主要与物体颜色、组成成分、粗糙程度、含水量等有关。
2. 形状在垂直摄影的航空像片上显示的地物影像，按中心投影的性质而变化。
在像片的中心部分，保持垂直投影的地物俯视影像；偏离中心时，垂直目标就成为侧视的倾斜影像，离中心愈远，则斜形影像愈长。
3. 大小大小特征是指地面物体的尺寸。
物体在家片上的影像大小，决定于像片的比例尺。
所以知道了像片的比例尺，就能算出物体的实地大小。
根据日常所熟悉的某些物体的大小，用对比方法可以对某些物体加以区分或确定。
不同比例尺的影像，在目视解译时能识别的地物。
4. 阴影阳光照射下物体产生本影与落影。
本影是物体上未被光线照射的部分，落影是由于部分光线被物体阻挡不能投落在地面而显现出的阴影，落影往往表现原物体的侧面形状，而且其黑暗的程度亦较阴影更甚有利于识别物体轮廓。
05遥感地质解译标志与地学分析方法
平行状水系
平行状水系
2.8.6 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
h＝T×tg
为太阳高度角。当 = 45度时，阴影长度正好等于 物体的高度。落影的长度、方向随成像日期、时间、 纬度的不同，太阳高度角有规律变化。
阴影shadow
热红外图像的阴影是阴影处太阳辐射未直接
照到而温度较低，呈现暗色调，称为热阴影。
阴影shadow
根据阴影判断目标物为烟 囱，并反映了它的高度
第5章 遥感地质解译标志与地 学分析方法
五 地质解译标志与地学分析方法
1 地质解译的目标与要求 2 地质解译标志 3 遥感地学分析方法
§1 地质解译的目标与要求
• 解译的涵义
地质解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。具 体是指专业人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像 上识别出地质体，地质现象的物性和运动特点，测算出某 种数量指标的过程。
2.8.1 水系类型和水系分析
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
2.8.1 水系类型和水系分析
水系密度：支沟间距（m）
水系总长度/单位面积（m/m2）
遥感地质解译方法及应用.pptx
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
• （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
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•（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。
• 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。
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地质解译标志
用以识别地质体和地质现象,并能说明其性质和特点以及相互关系 的影像特征。
根据落影长度计算地物高度： h＝T×tg
为太阳高度角。当 = 45度时，阴影长度正好等于 物体的高度。落影的长度、方向随成像日期、时间、 纬度的不同，太阳高度角有规律变化。
阴影shadow
热红外图像的阴影是阴影处太阳辐射未直接
照到而温度较低，呈现暗色调，称为热阴影。
阴影shadow
根据阴影判断目标物为烟 囱，并反映了它的高度
§1 地质解译的目标与要求
• 地质解译的目标与要求
– 判明各种地质体和地质现象的形态特征与属性，它们 的延伸方向，并尽可能确定其边界；
– 量测地质体的各种参数； – 推测各分析各种地质体、地质现象在时间上、空间上、
成因上的相互关系； – 编制各种解译图件。
§2 地质解译标志
对图像进行解译时首先必须了解并建立针对地物不同目标 的解译标志。
§2 地质解译标志
在对遥感图像进行解译时，由于图像的下述原因 导致了解释的难度：
视角（顶视、侧视）与日常肉眼不同
影像的波段范围超出了肉眼所熟悉的可见光范围 对不同地物的反射特性不很了解
§2 地质解译标志
解译的要素
❖色调 Tone and Color
❖形状 Shape
❖大小 Size
❖纹理 Texture
分称为本影，即本身的阴影。山的 阴坡，瓦屋的背阴坡，树冠的背阴 那面都是它们的本影。本影有助于 获得地物的立体感。山体的阳坡明 亮，阴坡较暗，其明暗的分界线为 山脊线和山谷线。
落影：地物投落在墙面的影子为落
影，即投落阴影。落影可以识别地 物侧面的轮廓，如山脊形态、桥梁 的孔数和结构类型等。落影还可以 判明地物的高度。
❖图案 Pattern
❖阴影 Shadow
❖相对位置关系 Association
❖水系标志 ❖其他
季节 影响 土壤、植被标志 人类活动标志
2. 1 色调与色彩Tone and Color
色调与色彩是图像上反映目标物的相对亮度或颜色； 它是区分不同目标物的最基本要素； 色调的深浅在不同类型遥感图像上其物理涵义不同；
形状 Shape
树
冰丘
冲积扇
火山口
形状 Shape
立交桥
河流
2. 3 大小 size
大小反映出目标体的尺度 它有助于目标物的解释
根据目标物大小也可测算图像的比例尺
可根据已知标准尺寸的目标物（如球 场）来测算图像的比例尺
可根据目标物的一般尺寸来测算图像的 大约比例尺（如汽车的长度)
2. 4 纹理 texture
图案pattern
沼泽地
常见的影纹图案
条带状：如由岩层层理构成条带状影纹。 网格状：如区域性两组组成多组层理、裂隙、冲沟等地
物组成的影纹。 环带状：是由圆、椭圆形地物组成的影纹。 垅状：硬的岩层、垅岗、沙拢组成。 链状：新月沙丘链是典型链状。 斑点状和斑块状：大比例尺航片上的树林常成斑点状，
第5章 遥感地质解译标志与地 学分析方法
五 地质解译标志与地学分析方法
1 地质解译的目标与要求 2 地质解译标志 3 遥感地学分析方法
§1 地质解译的目标与要求
• 解译的涵义
地质解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。具 体是指专业人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像 上识别出地质体，地质现象的物性和运动特点，测算出某 种数量指标的过程。
☺ 纹理是色调变化的空间频率 ☺ 粗糙纹理 表现为灰度上的唐突变化，表面粗糙
或结构复杂的地物反映为粗糙的纹理
☺ 精细纹理 表现为微小ure
纹理反映了粗糙度，可帮助 我们作精细的分析，如左图 光滑纹理反映原野，粗糙纹 理反映树林
商业区与 居民区
而细碎的田块则成斑块状。TM、MSS图像上华北平原 的村落也是斑块状的。
2. 6 阴影shadow
阴影也是帮助图像解释的重要要素，因为
它可反映目标体的轮廓与高度信息。
它是形态与色调的派生解译标志。 阴影也是识别地形信息的重要要素。
阴影shadow
阴影分本影与落影
本影：物体未被阳光直射的阴暗部
色调的深浅是相对的；
在同一幅遥感图像上，即成像条件基本相同，物性相同的地物理应有 相近色调，实际上却不完全相同，或差异很大。所以应用色调标志时 应作具体分析；
对于多光谱扫描图像，不同波段组合可以有不同的颜色，目视判读前 需要了解图像采用哪些波段合成，每个波段分别被赋予何种颜色；
人眼分辨色彩的能力比分辨黑白灰阶高得多，可以分出百种以上色彩 的变化。因此利用色彩标志对地质解译是十分重要的。
2. 5 图案 pattern
☺ 图案是目标影像在空间上
的排列形式
☺ 相似的色调、纹理形状、
大小、阴影、植被等的有 序排列将产生一个极易识 别的图案
房屋与人行道
图案 pattern
➢ 遥感图像上的地物，其细节不外由点、斑、线、纹、垅、 链、格、栅等影纹所组成。其有规律地重复出现而构成 各种图案 。
彩色红外图像上色彩与真实地物颜色的对应关系
灰度的变化
可很好地识别 不同的地物
彩色或假 彩色显示能
增强我们识别 微细变化的能 力
注意植被颜色 的微小变化
2.2 形状 Shape
形状是地物的周界或轮廓所构成的一种空间 形式，反映出目标体的基本结构、外型等 它是一个很好的解释线索
人类活动的产物往往有直线型边界 自然产物往往有不规则的边界(如森林)
色调与反射率的关系
地质体色调的一般类型
白色调和浅色调：冰、雪、干燥砂子，反射率接近100％， 图像上呈浅色调。盐碱土、大理岩在可见光波段也是浅色 调。 中等灰色调如石灰岩、白云岩、石膏层，浅色花岗岩等。 深色调是含暗色矿物较多的岩浆岩，铁染的褐色砂岩，风 化不深的煤层及煤系地层等。 斑状色调，如出现在地质体中，多与局部成分改变或含水 程度变化有关。 条带状色调，岩层或带状分布的植被，农作物构成带状色 调。