(完整word版)遥感影像的波段组合及用途
61-实验三遥感图像预处理（波段合成、裁剪与拼接）
实验三遥感图像预处理（波段合成、裁剪与拼接）一、 实验目的通过实验了解整个图像的预处理过程，从而加深对遥感图像计算机处理的内容及概念的理解。
二、 实验内容1.自定义坐标系2.波段合成（图像融合）3.图像镶嵌（图像拼接）4.图像裁剪三、 实验数据1. TM-30m.img2. bldr_sp.img3. Mosaic1.img4. Mosaic2.img5. bhtmsat.img6. can_tmr.img7. qb_boulder_msi.img8. qb_boulder_pan.img四、 实验操作原理及步骤遥感图像预处理主要包括图像几何校正、图像融合、图像镶嵌、图像裁剪等过程，其处理顺序一般如下图所示。
图 1一般图像预处理流程1.自定义坐标系一般国外商业软件坐标系都分为标准坐标系和自定义坐标系两种。
我国情况较为特殊，往往需要自定义坐标系。
所以，在ENVI第一次使用时，需要对系统自定义北京54坐标系西安80坐标系。
1.1添加参考椭球体找到ENVI系统自定义坐标文件夹—C:\Program Files\ITT\IDL708\products\envi46\map_proj。
根据每台电脑安装的路径以及版本不同而略有不同。
以记事本形式打开ellipse.txt，将“Krasovsky,6378245.0,6356863.0”和“IAG-75,6378140.0,6356755.3”加入文本末端。
（这里主要是为了修改克拉索夫斯基因音译而产生的错误，以便让其他软件识别；另外中间的逗号必须是英文半角。
）1.2添加基准面以记事本格式打开datum.txt，将“Beijing-54, Krasovsky, -12, -113, -41”和“Xi'an-80,IAG-75,0,0,0”加入文本末端。
1.3定义坐标定义完椭球参数和基准面后就可以在ENVI中以我们定义的投影参数新建一个投影信息（Customize Map Projections），在编辑栏里分别定义投影类型、投影基准面、中央子午线、缩放系数等，最后添加为新的投影信息并保存。
TM不同波段组合及其用途解析
741 741波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势,图面色彩丰富，层次感好，具有极为丰富的地质信息和地表环境信息;而且清晰度高,干扰信息少，地质可解译程度高,各种构造形迹（褶皱及断裂）显示清楚，不同类型的岩石区边界清晰，岩石地层单元的边界、特殊岩性的展布以及火山机构也显示清楚。
742 1992年,完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译,利用1：10万TM7、4、2假彩色合成片进行解译,共解译出线性构造1615条，环形影像481处, 并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成矿模式的基础上,对全区进厅成矿预测,圈定金银A类成矿远景区2处，B类4处，C类5处。
为该区优选找矿靶区提供遥感依据。
743 我国利用美国的陆地卫星专题制图仪图象成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。
这是因为TM7波段（2.08—2.35微米）对温度变化敏感；TM4、TM3波段则分别属于红外光、红光区,能反映植被的最佳波段，并有减少烟雾影响的功能；同时TM7、TM4、TM3（分别赋予红、绿、蓝色）的彩色合成图的色调接近自然彩色，故可通过TM743彩色合成图的分析来指挥林火蔓延与控制和灾后林木的恢复状况。
754 对不同时期湖泊水位的变化，也可采用不同波段，如用陆地卫星MSS7，MSS5，MSS4合成的标准假彩色图像中的蓝色、深蓝色等不同层次的颜色得以区别。
从而可用作分析湖泊水位变化的地理规律.754 陆地卫星图像的标准假彩色指采用陆地卫星多光谱扫描仪所成的同一图幅的第四波段MSS4图像、第五波段MSS5图像和第七波段MSS7图像,分别配以兰、绿、红色的彩色合成图像上的彩色。
并称此种合成的图像为陆地卫星标准假彩色图像。
在此图像上植被分布显红色，城镇为兰灰色,水体为兰色、浅兰色（浅水）,冰雪为白色等.541 XX开发区砂石矿遥感调查是通过对陆地卫星TM最佳波段组fefee7合的选择(TM5、TM4、TM1）以及航空、航天多种遥感资料的解译分析进行的,在初步解译查明调查区第四系地貌。
遥感影像处理具体操作步骤
目录01下载影像02波段组合03影像拼接04影像裁切05对裁切的影像进行监督分类06矢量化07修改图斑08注意*说明：按住Ctrl键点击以上超链接可以直接到达该步骤一、下载影像通过与全国矢量边界叠加检验影像是否下载完整，该操作在arcGIS中完成。
如下图：若想去掉背景值（影像周围黑色区域），只需选中对应影像——右键——properties在弹出对话框里选择去除按钮如图所示点击应用即可消除背景值。
二、波段组合打开ENVI单击file——Open Image File如下图：单击RGB Color（红线框）先后单击该影像的4、3、4、波段单击load RGB，在弹出窗口中选择File——Save image As——image File选择路径保存即可。
三、影像的拼接用ENVI将要拼接的影像全部打开操作步骤：单击file——Open Image File打开所有要拼接的影像。
（我们是分省拼接的）选择Map→Mosaicking→Georeferenced打开拼接窗口在弹出窗口选择Import→ImportFiles选中要拼接的影像如图所示：单击OK如下图，该操作并没有去掉背景值，有很多黑色的三角，要去掉背景值需选中要去除背景值的影像右键——Edit Entry弹出对话框如下图，在红色框位置输入0，即可消除背景值，因为遥感影像中背景值的对应数值就是0；另外Lower Image to bottom和Lower Image to position可调整影像层次关系，将云多或质量较差的影像放在底层。
点击File菜单下的Apply命令，在弹出对话框中单击choose选择输出路径完成镶嵌。
四、影像的裁切1、单击file——Open Image File打开拼接好的影像，与镶嵌相同。
2、单击file——Open Vector File 打开裁切影像的矢量边界，因为我们用的矢量边界是shape 文件，所以打开时注意选择显示的文件为*.sap3、在弹出窗口中选择Memory 再选择OK4、选中边界文件，File——Export layer to ROI；此处可以选择多个矢量边界一起转为ROI（右图），ENVI裁切的直接工具是ROI文件，选择多个矢量边界裁切出来的区域是边界之和裁切出的对应区域。
常用遥感数据和波段用途
（一）NOAA/A VHRRNOAA/AVHRR（National Oceanic and Atomospheric Administration）是低空间分辨率遥感卫星。
它是美国国家海洋大气局的实用气象观测卫星，从1970年12月发射的第一颗到2002年6月24号发射的NOAA-M，30多年来共发射了17颗。
NOAA卫星的轨道为太阳同步近极地圆形轨道，以确保同一时间、同一地方的上午、下午成像。
轨道平均高度分别为833km和870km，轨道倾角98.7º和98.9º；是目前业务化运行最成熟的一种遥感卫星。
NOAA卫星采用双星系统，即NOAA12和NOAA14在服役，它的总体参数：总重量：1421公斤；负载量：194公斤；保留余量：36.4公斤；卫星尺寸：3.71米（长）*1.88米（直径）。
星载传感器有：①极精密高分辨率辐射计（AVHRR）以5个频道同时扫描大气，可获得可见光云图和红外云图，作为天气分析与预报之用。
此外，红外频道的数据可用来决定若干云参数及海面温度。
②泰洛斯业务垂直探测器（TOVS），这组仪器包括三个辐射计，各有不同的功能：A.高分辨率红外辐射探测器（HIRS/2）是具有20个可见光和红外频道的扫描辐射计，可以探测对流层内气温和水汽垂直分布以及臭氧总含量。
B.平流层探测单元（SSU）以3个红外频道观测平流层中的气温垂直分布。
C.微波探测单元（MSU）以4个微波频道观测波长0.5厘米的氧吸收带，可以穿透云层探测云下的气温垂直分布。
③太空环境监测器（SEM）负责侦测太空中太阳质子、α粒子及电子通量等资料。
④地球辐射收支试验（ERBE）以狭角视场和广角视场观测地球大气，可以监测太阳常数、行星反照率以及射出长波辐射等参数。
TIROS-N系列卫星具有数据汇集系统（DCS），可以接收来自两千多个固定及移动观测台的资料，加以处理储存，最后再传送到地面接收站。
AVHRR为TIROS-N系列卫星最主要的仪器，它由一个8英寸口径的卡塞格伦望远镜对准地面，用一个旋转镜对地面左右扫描，望远镜的瞬时视场角为1.3*1.3平方毫弧度，相当于星下点1.1平方公里，扫描每分钟360行，扫描角为正负55度，相当于地面2800公里。
遥感影像的波段组合及用途
高光谱遥感数据最佳波段的选择根据自己对具体影像解译的要求进行波段的选择，以提高解译的速度和精度。
若要获得丰富的地质信息和地表环境信息，可以选择TM(7、4、1)波段的组合，TM(7、4、1)波段组合后的影像清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹(褶皱及断裂)显示清楚；若要获得监测火灾前后变化分析的影像，可以选择TM(7、4、3)波段的组合，它们组合后的影像接近自然彩色，所以可通过TM(7、4、3)彩色合成图的分析来掌握林火蔓延与控制及灾后林木的恢复状况；若要获得砂石矿遥感调查情况，可以选择TM(5、4、1)波段组合；用TM影像编制洲地芦苇资源图时，宜用TM(3、4、5)波段组合的影像，分辨率最高，信息最丰富；用MSS图像编制土地利用地图，通常采用MSS(4、5、7)波段的合成影像；若要再区分林、灌、草，则需要选用MSS(5、6、7)波段的组合影像。
遥感影像时相的选择 :遥感影像的成像季节直接影响专题内容的解译质量。
对其时相的选择，既要根据地物本身的属性特征，又要考虑同一地物不同地域间的差异。
例如解译农作物的种植面积最好选在8、9月份，因为这时作物成熟了，但还没有收割，方便各种作物的区别；解译海滨地区的芦苇地及其面积宜用5、6月份的影像；解译黄淮海地区盐碱土分布图宜用3、4月份的影像。
高分辨率影像的选择 :分辨率的选择要符合自己的实际需要，分辨率高对解译速度和精度都有很大帮助。
随着科技的不断发展，已经有了15～30m分辨率的ETM／TM影像、2．5～5．0m分辨率的SPORT影像、2m分辨率的福卫二号、lm分辨率的ORBVIEW一3／IKONOS、0．6m分辨率的QUICK BIRD 等。
法国SPOT-5卫星影像分辨率可达到2．5m，并可获得立体像对，进行立体观测。
SPOT 一5卫星上的主要遥感设备是2台高分辨率几何成像仪(HRVIR)，其工作谱段有4个，主要任务是监测自然资源分布，特别是监测农业、林业和矿产资源，观测植被生长状态与农田含水量等项，对农作物进行估产，了解城市建设与城市土地利用状况等。
遥感平台波段设计及应用
一、遥感平台——航天平台 LOGO
环境卫星：以研究地球环境和调查资源为目的的人造地球卫星。 环境卫星的主要任务：定期提供全球或局部地区的环境信息，为环境研究 和 资源调查提供卫星观察数据。 根据环境卫星研究对象划分： 气象卫星——以探测大气和地表环境为重点 如NOAA-AVHRR、风云气象卫星
一、遥感平台——航天平台 LOGO
人造卫星
低高度、短寿命卫星 高度：150 ～350km 寿命：几天至几十天 特点：空间分辨率高 应用：资源详查、军事侦察
中高度、长寿命卫星
高度：350 ～1800km 寿命：3 ～5年 特点：应用广 应用：对地观测，如陆地观 测、海洋观测、气象观测等
高高度、长寿命卫星
特点：飞行高度低；
飞 机
影像分辨率高；
灵活、不受地面条件限制；
气 球
调查周期短；
资料回收方便等。
无人机
一、遥感平台——航空平台 LOGO 低空平台
高度：2000米以内的对流层； 机型：一般飞机、侦察机、直升机（常用）
最广泛
飞机
高度：2000～6000米 机型：多为轻型飞机
中空平台
高空平台
高度：12000 ～30000米，对流层顶部 机型：重型飞机、轻型高空飞机、无线电遥控飞机
遥感平台 遥感的波段设计 遥感的应用
目录
2 3
LOGO
遥感的波段设计
可使用波段
窗 大 口 气
光谱分辨率
遥感波段 设计
波段选取 依据
地物的反射波谱特性曲线
常用波段
常用的landsat5的TM影像
多波段遥感影像地物分类技术研究及应用
多波段遥感影像地物分类技术研究及应用近年来，随着遥感技术的不断发展和普及，多波段遥感影像地物分类技术的研究和应用也越来越受到关注。
本文将重点针对该方向进行探讨，包括多波段遥感影像的概念、地物分类技术的原理和方法、常见问题与解决方案、以及在实际应用中的表现和展望等方面。
一、多波段遥感影像的概念多波段遥感影像是指通过遥感技术获取的由多个波段组成的图像。
一般情况下，这些波段是由不同的传感器或不同的光谱带宽获取的，其中包含了丰富的地物信息和特征。
例如，常见的多波段遥感影像包括高光谱影像和多光谱影像等。
二、地物分类技术的原理和方法地物分类技术是指将遥感影像中的像素按照它们的物理、化学和光谱特征自动划分为不同的地物类别。
地物分类技术的原理基于遥感影像的光谱信息和空间信息，通过图像处理和数学模型进行分类。
常用的地物分类技术包括基于特征的分类、基于像元的分类和基于目标的分类等方法，具体流程如下：1、数据预处理：对遥感影像数据进行去噪、增强和辐射校正等预处理操作，以提高图像质量和减小误差。
2、特征提取：从遥感影像中提取出有关地物类别的特征，例如像元的光谱、空间、纹理和形状等特征。
3、特征选择：对提取出的特征进行筛选和优化，以提高地物分类的精度和效率。
4、分类方法选择：根据特定的需求选择合适的分类方法，例如最大似然法、支持向量机、人工神经网络等。
5、分类结果评估：对分类结果进行精度评估和统计分析，以验证分类结果的可靠性和实用性。
三、常见问题与解决方案在实际的地物分类过程中，会经常遇到一些问题，例如遥感影像的复杂性、不同地物类别之间的重叠和混淆等。
为了应对这些问题，可以采取以下解决方案：1、选取合适的波段组合：对于不同的地物类别，采用不同的波段组合可以提高分类的精度和可靠性。
2、引入空间信息：通过引入空间信息和上下文关系，可以解决地物重叠和混淆的问题。
3、多尺度分类：通过采用多个比例的分类窗口或融合不同分辨率的遥感影像进行分类，可以提高分类的准确性和稳定性。
遥感影像不同波段组合的用途
最佳。
第7波段只是在探测森林火灾、岩矿蚀变带及土壤粘土矿物类型等方面有特殊的作用。
最佳波段组合选出后，要想得到最佳彩色合成图像，还必须考虑赋色问题。人眼最敏感的
颜色是绿色，其次是红色、蓝色。因此，应将绿色赋予方差最大的波段。
按此原则，采取4、5、3波段分别赋红、绿、蓝色合成的图像，色彩反差明显，层次丰富，
而且各类地物的色彩显示规律与常规合成片相似，符合过去常规片的目视判读习惯。
例如把4、5两波段的赋色对调一下，即5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩
色合成图像，适合于非遥感应用专业人员使用。
――《TM图像的光谱信息特征与最佳波段组合》－戴昌达，环境遥感，1989.12
M1）以及航空、航天多种遥感资料的解译分析进行的，在初步解译查明调查区第四系地貌
。
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例如把4、5两波段的赋色对调一下，即5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩
色合成图像，适合于非遥感应用专业人员使用。
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波段选取及主成份分析 我们的研究采用1995年8月2日的TM数据。对于屏幕显示和屏幕图
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1992年，完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译，利用1：10万TM7、4、2假彩色合
成片进行解译，共解译出线性构造1615条，环形影像481处, 并在总结了构造蚀变岩型、石
英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成 矿模式的基础上，对全区进厅成矿预测，
圈定金银A类成矿远景区2处，B类 4处，C类5处。为该区优选找矿靶区提供遥感依据。
波段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信息最丰富。3个可见光波段（即第1、2、3波
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遥感影像的波段组合及用途
高光谱遥感数据最佳波段的选择根据自己对具体影像解译的要求进行波段的选择，以提高解译的速度和精度。
若要获得丰富的地质信息和地表环境信息，可以选择TM(7、4、1)波段的组合，TM(7、4、1)波段组合后的影像清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹(褶皱及断裂)显示清楚；
若要获得监测火灾前后变化分析的影像，可以选择TM(7、4、3)波段的组合，它们组合后的影像接近自然彩色，所以可通过TM(7、4、3)彩色合成图的分析来掌握林火蔓延与控制及灾后林木的恢复状况；
若要获得砂石矿遥感调查情况，可以选择TM(5、4、1)波段组合；用TM影像编制洲地芦苇资源图时，宜用TM(3、4、5)波段组合的影像，分辨率最高，信息最丰富；用MSS图像编制土地利用地图，通常采用MSS(4、5、7)波段的合成影像；
若要再区分林、灌、草，则需要选用MSS(5、6、7)波段的组合影像。
遥感影像时相的选择:
遥感影像的成像季节直接影响专题内容的解译质量。
对其时相的选择，既要根据地物本身的属性特征，又要考虑同一地物不同地域间的差异。
例如解译农作物的种植面积最好选在8、9月份，因为这时作物成熟了，但还没有收割，方便各种作物的区别；解译海滨地区的芦苇地及其面积宜用5、6月份的影像；解译黄淮海地区盐碱土分布图宜用3、4月份的影像。
高分辨率影像的选择:
分辨率的选择要符合自己的实际需要，分辨率高对解译速度和精度都有很大帮助。
随着科技的不断发展，已经有了15～30m分辨率的ETM／TM影像、2．5～5．0m分辨率的SPORT影像、2m分辨率的福卫二号、lm分辨率的ORBVIEW一3／IKONOS、0．6m分辨率的QUICK BIRD等。
法国SPOT-5卫星影像分辨率可达到2．5m，并可获得立体像对，进行立体观测。
SPOT一5卫星上的主要遥感设备是2台高分辨率几何成像仪(HRVIR)，其工作谱段有4个，主要任务是监测自然资源分布，特别是监测农业、林业和矿产资源，观测植被生长状态与农田含水量等项，对农作物进行估产，了解城市建设与城市土地利用状况等。
卫星遥感传感器和遥感数据处理技术发展很快，一些传感器的立体观测，各类遥感数据分辨率的提高，为遥感影像解译标志和遥感影像信息模型的开发、研究提供了有利条件，为快速和精确地进行解译提供了便利。
ETM+遥感不同波段的用途
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741波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势，图面色彩丰富，层次感好，具有极为丰富的地质信息和地表环境信息；而且清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹（褶皱及断裂）显示清楚，不同类型的岩石区边界清晰，岩石地层单元的边界、特殊岩性的展布以及火山机构也显示清楚。
742
1992年，完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译，利用1：10万TM7、4、2假彩色合成片进行解译，共解译出线性构造1615条，环形影像481处, 并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成矿模式的基础上，对全区进厅成矿预测，圈定金银A类成矿远景区2处，B类4处，C类5处。
为该区优选找矿靶区提供遥感依据。
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我国利用美国的陆地卫星专题制图仪图象成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。
这是因为TM7波段（2.08-2.35微米）对温度变化敏感；TM4、TM3波段则分别属于红外光、红光区，能反映植被的最佳波段，并有减少烟雾影响的功能；同时TM7、TM4、TM3（分别赋予红、绿、蓝色）的彩色合成图的色调接近自然彩色，故可通过TM743彩色合成图的分析来指挥林火蔓延与控制和灾后林木的恢复状况。
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对不同时期湖泊水位的变化，也可采用不同波段，如用陆地卫星MSS7，MSS5，MSS4合成的标准假彩色图像中的蓝色、深蓝色等不同层次的颜色得以区别。
从而可用作分析湖泊水位变化的地理规律
754
陆地卫星图像的标准假彩色指采用陆地卫星多光谱扫描仪所成的同一图幅的第四波段MSS4图像、第五波段MSS5图像和第七波段MSS7图像，分别配以兰、绿、红色的彩色合成图像上的彩色。
并称此种合成的图像为陆地卫星标准假彩色图像。
在此图像上植被分布显红色，城镇为兰灰色，水体为兰色、浅兰色（浅水），冰雪为白色等。
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XX开发区砂石矿遥感调查是通过对陆地卫星TM最佳波段组fefee7合的选择（TM5、TM4、TM1）以及航空、航天多种遥感资料的解译分析进行的，在初步解译查明调查区第四系地貌。
543
例如把4、5两波段的赋色对调一下，即5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩色合成图像，适合于非遥感应用专业人员使用。
543
波段选取及主成份分析我们的研究采用1995年8月2日的TM数据。
对于屏幕显示和屏幕图象分析，选用信息量最为丰富的5、4、3波段组合配以红、绿、兰三种颜色生成假彩色合成图象，这个组合的合成图象不仅类似于自然色，较为符号人们的视觉习惯，而且由于信息量丰富，能充分显示各种地物影像特征的差别，便于训练场地的选取，可以保证训练场地的准确性；对于计算机自动识别分类，采用主成分分析（K-L变换）进行数据压缩，形成三个组分的图象数据，用于自动识别分类。
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该项工作是采用以遥感图像解译为主结合地质、物化探资料进行研究的综合方法。
解译为目视解译，解译的遥感图像有：以1984年3月成像经处理放大为1：5万卫星TM假彩色片（5、4、3波段合成）和1979 年7月拍摄的1：1.6万黑白航片为主要工作片种；采用1986年11月的1：10万TM假彩色片（7、4、2波段合成》为参考片种。
432
卫星遥感图像示蓝藻暴发情况
我们先看一看蓝藻爆发时遥感监测机理。
蓝藻暴发时绿色的藻类生物体拌随着白色的泡沫状污染物聚集于水体表面，蓝藻覆盖区的光谱特征与周围湖面有明显差异。
由于所含高叶绿素A的作用，蓝藻区在LandsatTM2波段具有较高的反射率，在TM3波段反射率略降但仍比湖水高，在TM4波段反射率达到最大。
因此，在TM4（红）、3（绿）、2（蓝）假彩色合成图像上，蓝藻区呈绯红色，与周围深蓝色、蓝黑色湖水有明显区别。
此外，蓝藻暴发聚集受湖流、风向的影响，呈条带延伸，在TM图像上呈条带状结构和絮状纹理，与周围的湖水面也有明显不同。
453
本研究遥感信息源是中国科学院卫星遥感地面接收站于1995年10月接收美国MSS卫星遥感TM波段
4(红)、波段5(绿)、波段3(蓝)CCT磁带数据制作的1∶10万和1∶5 万假彩色合成卫星影像图。
图上山地、丘陵、平原台地等喀斯特地貌景观及各类用地影像特征分异清晰。
成像时期晚稻接近收获，且稻田中不存积水，因此耕地类型中的水田色调呈粉红色；旱地由于作物大多收获，且土壤水分少而呈灰白色；菜地则由于蔬菜长势好，色调鲜亮并呈猩红色。
园地色调呈浅褐色，且地块规则整齐、轮廓清晰。
林地中乔木林色调呈深褐色，而分布于喀斯特山地丘陵等地区的灌丛则呈黄到黄褐色。
牧草地大多呈黄绿色调。
建设用地中的城镇呈蓝色；公路呈线状，色调灰白；铁路呈线条状，色调为浅蓝；机场跑道为蓝色直线，背景草地呈蓝绿色；在建新机场建设场地为白色长方形；备用旧机场为白色色调，外形轮廓清晰、较规则。
水库和河流则都呈深蓝色调。
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采取4、5、3波段分别赋红、绿、蓝色合成的图像，色彩反差明显，层次丰富，而且各类地物的色彩显示规律与常规合成片相似，符合过去常规片的目视判读习惯。
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TM图像的光波信息具有3～4维结构，其物理含义相当于亮度、绿度、热度和湿度。
在TM7个波段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信息最丰富。
3个可见光波段（即第1、2、3波段）之间，两个中红外波段（即第4、7波段）之间相关性很高，表明这些波段的信息中有相当大的重复性或者冗余性。
第4、
6波段较特殊，尤其是第4波段与其他波段的相关性得很低，表明这个波段信息有很大的独立性。
计算0种组合的熵值的结果表明，由一个可见光波段、一个中红外波段及第4波段组合而成的彩色合成图像一般具有最丰富的地物信息，其中又常以4，5，3或4，5，1波段的组合为最佳。
第7波段只是在探测森林火灾、岩矿蚀变带及土壤粘土矿物类型等方面有特殊的作用。
最佳波段组合选出后，要想得到最佳彩色合成图像，还必须考虑赋色问题。
人眼最敏感的颜色是绿色，其次是红色、蓝色。
因此，应将绿色赋予方差最大的波段。
按此原则，采取4、5、3波段分别赋红、绿、蓝色合成的图像，色彩反差明显，层次丰富，而且各类地物的色彩显示规律与常规合成片相似，符合过去常规片的目视判读习惯。
例如把4、5两波段的赋色对调一下，即5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩色合成图像，适合于非遥感应用专业人员使用。
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在采用TM4、7、2波段假彩色合成和1:4 计算机插值放大技术方面，在制作1:5万TM影像图并成1:5万工程地质图、塌岸发展速率的定量监测以及在单张航片上测算岩(断) 层产状等方面，均有独到之处。