土壤资源调查与制图:第05章 以遥感为基础的土壤调查制图
新大遥感地学分析课件第5章 土壤遥感

5.2 土壤遥感数据分析
5.2.3 光谱混合分解模型 遥感数据中“纯”土壤像素很少, 经常
包含植被和落叶信息。应用光谱混合分解模 型一方面可把遥感数据分解为土壤、植被以 及非光合作用植被, 另一方面,对于那些植 被极度稀疏的地区,光谱混合分解模型还可 以模拟土壤地球化学属性(湿度、铁氧化物有线性和非线性两种:
5.2 土壤遥感数据分析
(1) 线性混合分解模型 该模型的基础是假定每一像素的反射率等于 各端元组分反射率权重的和,方程如下: Y=Ax 其中:Y 是给定像素反射率矢量;A 是一个 矩阵,矩阵列向量是n 个端元组分的反射率; x 是解向量,由像素中每一端元组分所占的 比例组成。该方法可以确定一个像素内各端 元组分所占的比例,或者确定像素内没有用 作端元组分的额外成分。其优点是简单易用, 对于某些土地覆盖类型,如沙漠灌木带效果 很好。
5.1 土壤波谱特征及其变化规律
总的来说,土壤光谱反射特性的差异与 变化都取决于土壤的组成与表面状态,其中 最为重要的是腐殖质含量。含量愈高,反射 率愈低,光谱的曲线愈趋低平,这是总的规 律。但应注意腐殖质的组分如胡敏酸、富里 酸等之间的光谱特性差异颇大,对土壤光谱 特性的影响也就有所不同。
此外,土壤湿度对反射特性的巨大影响 绝对不能忽视。
生形式(如导数变化、比值等) 作为自变量, 以土壤物化参数为因变量,建立多元回归模 型的一种分析技术。可表示为:
y=A+B1V1+B2V2+···+BiVi
其中Vi 是原始光谱反射率或其派生形式, y 是土壤物化参数的回归值, A是常数项, Bi ( i= 1, 2, 3,…, n) 是Vi 对y 的偏回归 系数。
5.1 土壤波谱特征及其变化规律
土壤调查与制图PPT课件

评分法(参数法):
评价因素与评价标准比较,得出单项评价结 果,用指数表示; 各个指数相乘,得到最终结果 美国Stories创造: Cs = A*B*C*D*E*F Cs:生产力指数;A:剖面发育指数;B:母 质指数;C:土壤深度(厚度)指数;D:土 色和排水指数;E:pH及盐基饱和度指数;F: A1层的发育指数。 把指数乘积分级——I、II、III……
• 土地经营管理的难易及水平是衡量经济效 益高低的主要指标
参评因素的抉择 是决定评价质量的重要环节
• 大农业利用方向 方式:农耕地、经果园地、林地、牧地
• 非农土地利用方向 方式:城镇用地、废弃土地、旅游地、 内陆水域、海涂
评价的考虑因素
• 适宜程度 • 生产能力(或潜力)大小 • 经济效益高低(改良前后效益增长) • ……
• 土地资源的生产性
•
多用性---因地制宜、最佳利用
•
可更新性---更新难易及效益
土地资源的自然及经济属性 是评价的理论依据
• 气候条件是构成土地利用方向及生物潜能 转化效率的决定因素
• 地形、水文及水文地质条件是决定土地利 用适宜性的重要依据
• 土壤及其下垫物质是构成农业土地肥力及 工程建筑质量的物质基础
• 编制土壤评价等级图,如地力图。
பைடு நூலகம்
土地资源评价
土地评价:
是通过对土地的自然、经济属 性的综合鉴定,将土地按质量 差异划分为若干相对等级,以 表明在一定的科学技术水平下, 被评土地对于某种特定用途的 生产能力和价值的大小。
• 评价土地质量,必须针对某种特定用途, 必须考虑科学技术水平,必须综合鉴定土 地的自然属性和经济属性。
持和耕作方法、土地平均产量
优点
土壤调查与制图课件

土壤调查与制图(农业资源与环境)绪论第一节土壤资源调查与评价的概念与作用第二节土壤资源调查与评价的发展概况第三节土壤资源调查与评价课程的专业地位土壤调查与制图第一节土壤资源调查与评价的概念与作用一、土壤资源调查与评价的概念与特点1. 概念把某地区的土壤作为资源进行调查,研究其各种土壤类型发生、发育程度、演变规律、地理上的分布状况及规律和区域性特征特性、理化性状与生产性能,以及与生态、环境和农业生产的关系,测绘岀土壤类型图和相关图件,并在此基础上对土壤资源进行评价,编制评价等级图,制定合理的开发利用改良实施方案。
土壤调查的内容是多方面的,根据其目的可以分为两大类:一类:为发展土壤科学而进行土壤调查。
为研究土壤分类而进行的土壤考察。
为测绘或编制土壤图,必须进行土壤调查在进行制图方法的研究时必须进行土壤调查,如为航片建立标准方案。
为进行专项土壤性质研究或某一单项目的而进行土壤调查二类:为宏观或区域上解决生产布局。
1. 全球资源评估进行全球发展决策,如联合国粮农组织(FAO)1 : 500万世界土壤图。
2. 为评价、估算全国土壤资源生产潜力,从全国农业生产发展需求岀发,而进行的全国土壤调查。
3. 为国土整治,区域治理,改善生产条件,有针对性地改良、培肥土壤,调整生产结构而进行的土壤调查制图(区域)。
如为治理黄淮海平原旱涝、盐碱、风沙而进行的土壤调查,为南方丘陵红壤利用所进行的土壤调查等,为沿海滩涂开发所进行的土壤调查等。
4. 为建设项目、进行的调查5. 为单项种植业或开垦荒地所进行的土壤调查为了适应社会发展的需要,在关注土壤资源的同时,还须关注土地资源问题,对土地资源进行调查与评价。
土地是地球表层的陆地部分及其附属物。
在生态学范畴,土地是一个由气候、地貌、岩石、土壤、植被、水文、基础地质、以及人类活动构成的土地生态系统,它是自然、经济的综合体。
2. 特点对象宏观性土壤资源/土地资源,量大面广,具有鲜明的宏观性特点,这就要求我们要具有研究宏观事物的世界观和方法论,并用之于土壤资源和土地资源的研究。
土壤资源调查与制图:第04章 土壤分类及土壤野外制图

• 土类:是高级分类的基本单元。它是在一定的 自然或人为条件下产生独特的成土过程及其相 适应的土壤属性的一群土壤。同一土类的土壤, 成土条件、主导成土过程和主要土壤属性相同。 每一个土类均要求:①具有一定的特征土层 或其组合,如黑钙土它不仅具有腐殖质表层, 而且具有CaCO3积累的心土层。②具有一定的 生态条件和地理分布区域。③具有一定的成 土过程和物质迁移的地球化学规律。④具有 一定的理化属性和肥力特征及改良利用方向。
第一节 我国现行的土壤分类系统
•引 言
•
土壤分类与土壤制图是紧密相连的两个学
科分支,一方面土壤分类是土壤野外制图的基
础,一幅土壤图本身就是该区土壤分类单元的 平面分布规律的体现;另一方面,土壤野外制
图也是发展土壤分类的基础。因此,在土壤调 查中对土壤分类给予较高重视。
土壤分析,对单个土体剖面形态描述,室内 比土评土,再经过样品化验等程序来完成的。
• 我国近代土壤分类研究工作至20世纪30年代才 开始。当时,在美国土壤学家梭颇(J·Thorp) 的帮助下开展了土壤调查,引进了当时美国土 壤分类——C.F.Marbut分类,建立了2000多个 土系,并出版了《中国之土壤》,对我国近代 土壤分类有启蒙作用。
• 2.分类系统:《中国土壤分类系统》分类单 元从上至下采用土纲、亚纲、土类、亚类、 土属、土种、变种七级分类单元,其中土 纲、亚纲、土类、亚类属高级分类单元, 土属为中级分类单元,土种为基层分类的 基本单元,以土类、土种最为重要。现将 各级分类单元的划分依据分述如下:
• 土纲:为最高级土壤分类级别,是土壤重 大属性的差异和土类属性共性的归纳和概 括,反映了土壤不同发育阶段中,土壤物 质移动累积所引起的重大属性的差异。如 铁铝土纲,是在湿热条件下,在脱硅富铁 铝化过程中产生的粘土矿物以1:1型高岭 石和三二氧化物为主的一类土壤。把具有 这一特性的土壤(砖红壤、赤红壤、红壤 和黄壤等)归结在一起成为一个土纲。我 国共分12个土纲。
新大遥感地学分析讲义第5章 土壤遥感

第5章土壤遥感土壤是覆盖地球表面的具有农业生产力的资源,能够为植物生长提供营养成分、水和自然支撑,是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物。
土壤遥感是应用遥感手段研究土壤科学的技术。
根据电磁波辐射原理,通过各种传感器远距离接收土壤反射或发射的电磁波谱信号,经加工处理后,得到能直接识别的图像或供电子计算机处理的电子数据,通过分析这些图像和数据可以掌握土壤特性、土壤类型、分布规律和利用现状。
从而绘制土壤图,计算土壤类型分布面积。
土壤遥感能对某些土壤性状、水分含量、养分供应状况,以及对土壤盐渍化、沼泽化、风沙化、水土流失、土壤污染等变化进行动态监测,为合理开发、利用与管理土壤资源及时提供科学数据。
第一节土壤波谱特征及其变化规律一、土壤反射光谱特征土壤是岩矿的风化产物,其主要物质组成与岩矿一脉相承因而土壤和岩矿的光谱反射特性在整体上基本一致即反射率从可见光的短波段起随波长的增加而逐渐抬升。
但土壤是岩矿经历不同的风化过程,又是在不同的生物气候因子和人类长期耕作活动的共同作用下形成的,因此,土壤类别是多种多样的,其光谱反射特性也必然相应地发生许多变化。
戴昌达等曾测试过分布在全国各地的主要土壤类型的光谱反射特性,也曾分析过俄、美等国数以千计的土壤光谱反射数据,结果发现,尽管不同地区不同土壤的光谱反射特性千差万别,但就其光谱曲线在可见光至近红外区的整体形态与斜率变化情况看,均可归纳为平直型、缓斜型、陡坎型和波浪型四大类(图5.1)。
图5.1 四大类土壤的反射光谱反射曲线凡有机质含量高、颜色暗的土壤多形成平直形曲线,尤其在可见光波段,斜率小而稳定,基本上呈一条与X轴有一个夹角不大的近似直线。
在进入红外波段后,曲线稍有抬升和下降,但变幅一般也不大。
采自云南省腾冲地区的泥炭土是最典型的例子。
该样品有机质高达70%,测得的光谱反射率很低,在0.36μm处为4.9%;随波长增长,反射率稍有升高,在0.62μm处为7.3%,这段的斜率仅为0.009;在0.6μm~0.80μm处斜率增至0.015。
(完整版)土壤调查与制图综合版

比土评土:把调查采集的比样标本按照暂拟的分类系统全部摆开,对照记载表及分析化验结果,并参照野外调查获得的群众访问资料,对每一个土壤类型的诊断特征、生产情况、肥力水平、存在问题及利用改良途径,进行认真的讨论与评比。
定界剖面:顾名思义是为了确定土壤分布界线而设置的,要求能确定土壤类型即可。
一般可用土钻打孔,不必挖坑,但数量比检查剖面还要多。
定界剖面只适用于大比例尺土壤图调查绘制中采用,中、小比例尺土壤调查绘制中使用很少。
MSS:中文名“多光谱扫描仪”利用光学机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器。
复合比例尺:同一副地图上含有两种或两种以上不同的比例尺。
土壤遥感草图测制:指经过野外土壤类型、分布、主要剖面形态等综合研究后,在遥感影像上确定土壤类型、剖面点位置、土壤界线,从而全貌的反映出调查区土壤在地理上的分布规律和区域性特征、特性的过程。
【踏查——又叫路线调查,即对调查地区进行宏观与微观相结合的概略性调查【详查:又叫定点详细调查,在踏查工作完成以后,根据所要求的比例尺精度,在野外进行定点详细调查。
土壤调查制图的精度与图上的比例尺关系密切,精度不同,成图地形的比例尺也不一样。
通常大比例尺土壤调查制图的上图单位是土种、变种或其复区。
中比例尺土壤调查制图所用的工作地图比例尺大小是1:5万---1:20万,上图单位是土属、土种或其复区。
而上图单位是土属的复区和亚类,比例尺为小于1:20万土壤属于小比例尺土壤调查。
土壤调查工作量的估量取决于调查面积的大小,成图所要求的比例尺、调查地区地形地貌的复杂程度、调查使用的工作地图的种类、调查方法、选择剖面点的方法、剖面的深度与类型、土壤分类与制图单元、其他附加要求及报告编写要求等方面。
地形对土壤形成的影响表现在地形影响土壤母质的分布,影响水热条件的分配,地形影响到土壤物质转移与元素的迁移,地形影响着土壤肥力性质的差异,影响着农业利用方式,影响着土壤改良方向。
确定土壤剖面数量的原则是地区分级原则、精度要求原则,底图质量原则、因人制宜原则。
土壤资源调查与制图:第05章 以遥感为基础的土壤调查
的地面点在像片上的像点位置,和在平面图上的位
置比较,产生了移动,这就是因地形起伏引起的像
点位移,也称为投影差。
• 对同一张像片来说,航高(H)相同,故投影差主要取 决于地面高差(h)和向径(γ),即高差越大,投影差 越大;像点离像片中心越远,误差越大。
• 由像片倾斜引起的像点位移,可以通过航片纠正的方 法予以消除,而投影差是难以纠正的,在工作中只能采 取限制在允许误差的范围内的方法。此外,还有许多外 界的物理因素也会引起像点位移,如摄影材料的收缩变 形、大气折光、地球曲率等。
二、比例尺与分辨率
• 2.1航片的比例尺
•
航空像片上某一线段的长度与其代表的地面线段的
长度之比称为航空像片的比例尺,用1/M表示。1/M=
f/H。式中f是物镜的焦距,H是飞行器的相对航高。由此
可见,航空像片的比例尺于物镜焦距呈正比,与相对航
高呈反比。若焦距固定不变,相对航高愈高,比例尺就
越小。
•
航片按比例尺可以分为三种。一般把大于1∶1万的
称为大比例尺航片,1∶1万到1∶3万之间的为中比例尺航
片,小于1∶3万的称为小比例尺航片。航片比例尺的选择
要适应土壤调查的目的、面积、成图比例尺的要求。航
片通常适用于1∶1万到1∶10万的土壤调查制图。一般来
说,1∶1万到1∶3.5万比例尺的航片最适宜于土壤调查。
第05章 以航片为基础的土壤调查制图
第一节 航片土壤调查制图评述
• 用航空像片作为土壤调查的底图比用地形图作为调查底图拥有 很多优点,具体可分为以下几点:
• 4.1土壤制图的速度大大加快 主要是航空像片与地形图相比,它所提供的信息是极大的丰富。 因为地形图是人通过用一些符号来表示一些特征,如高程、河流、 道路、村庄等,而航空像片则能够比较真实的、丰富的反映地物 特征。 4.1.1它提供了大量的土壤直接判读和间接解译的影像标志, 所以,可以在没有正式进行土壤野外工作之前就能通过对某一地 区的影像解译将其土壤及其区界解译出来。 4.1.2它可以不必对调查地区的每一个地点进行野外调查,只 需在预行野外验证即可以达到目的,因此,野外工作量大大地减少。
遥感与数字土壤制图
件相结合,得出特殊规律(CBR/Case-based reasoning,Location) 6. 改进草图 7. 检验,在实地中抽取适量样点进行土壤分析,与 得到的土壤分布图相对照检验
2019年1月28日,中国政府网发 布《国务院办公厅关于印发近期土壤环 境保护和综合治理工作安排的通知》 (以下简称《通知》),要求“到2019 年,全面摸清中国土壤环境状况,建立 严格的耕地和集中式饮用水水源地土壤 环境保护制度,初步遏制土壤污染上升 势头”。
被定性为“总体仍不容乐观”的中 国土壤污染现状,至今尚无最新权威统 计数据。早在2019年7月,原环保总局 便宣布耗资约10亿元,开始对全国土 壤污染状况展开首次调查。《人民日报》 当时的报道说,此次调查预计2019年 完成。
在对土壤进行分析时,若把矢量数 据栅格化,即忽略边界的重要性,把图 中的每一个像素点作为单位进行分析, 即可得到每一小区域的特征。再由小像 素点即可构成土壤分布图。这样我们对 每一种土壤进行分析,可得到许多幅土 壤分布图。这些土壤图中可以合理的反 应土壤的分布。
参考文献
谢谢!
土壤环境模型 Soil-environment Model
S←f(E)
特定的土壤←特定的环境条件
模拟函数f:
机理 基于物化过程,通过分析反应机理推断土壤类型 土壤形成过程复杂,机理并不清楚
计算 基于大量采样,通过多个样点采样分析土壤类型 土壤为复杂混合物,大量采样不现实
知识 基于地质学家的经验与知识,通过对于其环境条 件的分析判断土壤类型
土壤资源调查与制图:第05章 以遥感为基础的土壤调查制图
第五章以遥感为基础的土壤调查制图第一节遥感土壤调查制图评述一、遥感及遥感技术的概念遥感(Remote Sensing)是从远处探测、感知物体,也就是不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,识别地物。
简单的说,就是遥远的感知。
通常把不同高度的平台(Platform)使用传感器收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程,称为遥感技术。
遥感的基本过程是这样的,首先是从飞机、高空气球,或从人造卫星、火箭、天空试验室,利用多种遥感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波,然后再根据收到的上述信息进行分析判读,从而确定地表物体存在形式及变化状态。
在实际研究和工作中,最常用的是航空遥感和航天遥感。
航空遥感一般是指运用飞机或高空气球对地面情况进行探测,高度可达二万米。
航天遥感是指运用卫星进行工作,高度可达几百公里,如美国的地球资源卫星高度已达九百一十八公里,一张像片拍摄的范围是长、宽一百八十五公里(相当于一个海南岛)。
由于地表(也包括地下)不同景物在物理、化学性质上的差异,其反射、放射某种波长电磁辐射能的大小也不一样。
这样,在遥感图像上就会显示出不同的色调或色彩反差,或者在信息磁带上就会出现不同的数据。
同时,不同几何形状的物体,反映在像片上的特征也不相同。
人们根据这些色调或色彩反差和影像的形状、大小、模型、纹理、阴影、位置及排列组合等特点,以及信息参数,就可以将不同的地物分辨开来,而且在某些情况下还可以做出定量的分析。
因此,遥感技术已成为近年来地表自然资源调查的一种重要手段。
二、遥感技术的特性2.1空间特性——视域范围大,具有宏观性运用遥感技术从飞机或人造地球卫星上获取地面的航空像片、卫星图像,比在地面上观察,视域范围要大的多,为人门宏观地研究地面各种自然现象及其分布规律提供了条件。
例如,航空像片可提供地面景物的像片并可供立体观察,图像清晰逼真、信息丰富。
土地利用遥感调查专题图制作
土地利用遥感调查专题图制作1、打开遥感图像:图像一般是经过几何精校正、彩色合成与增强的。
2、新建一个矢量文件:在已打开遥感影像的窗口,点击File/new/Vector layer,弹出Create a new Vector Layer对话框,在该对话框内确定文件类型,由于Arc Coverage图层通常包含了点线面等所有要素图层,而Shapefile 的要素数据分贝存储在不同的图层上,为了绘制方便,文件类型一般用Arc Coverage,给出Arc Coverage文件名和路径。
(1)点击OK后,会出现New Arc Coverage Option对话框,一般选“Single Precision”(单精度)。
(2)点击OK后,新的矢量文件建立,并叠加在视窗的遥感影像上,这时该矢量文件已处于可编辑状态,并会自动弹出工具栏。
(3)打开视窗的Vector下拉菜单,选中Option(选取工具选择特征),在出现的界面中进行设置,数值一般设定为≤遥感影像的分辨率。
3、影像解译勾绘:一般选用多边形工具对叠加在影像上的矢量文件进行绘制,也可采用线状工具闭合成多边形。
编辑中采用先整体后局部以及先易后难的原则,如可对图幅中河流、湖泊等大型水体先用多边形工具勾出,然后勾绘出主要的林地和耕地边界、城镇建成区界线等。
最后对一些较难确定或细小的地类进行勾绘。
绘制中注意保存。
4、编辑检查:绘好一部分后,注意退出窗口前先存储,然后在ERDAS图标面板上点Vector/Clean Vector Layer,打开Clean Vector Layer,执行Clean。
(1)在对话框中选中该文件进行Clean,也可以用该窗口将文件输出存储到其它位置。
Clean完后再次打开视窗输入该文件。
在视窗的Vector下拉菜单中打开Viewing Properties,弹出Properties对话框:选中Polygon,已形成多边形的就会显示为浅蓝色(颜色可以自定),没闭合成多边形的无色。
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第五章以遥感为基础的土壤调查制图第一节遥感土壤调查制图评述一、遥感及遥感技术的概念遥感(Remote Sensing)是从远处探测、感知物体,也就是不直接接触物体,从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息,经过对信息的处理,识别地物。
简单的说,就是遥远的感知。
通常把不同高度的平台(Platform)使用传感器收集地物的电磁波信息,再将这些信息传输到地面并加以处理,从而达到对地物的识别与监测的全过程,称为遥感技术。
遥感的基本过程是这样的,首先是从飞机、高空气球,或从人造卫星、火箭、天空试验室,利用多种遥感器接收来自地面物体反射或发射的电磁波,然后再根据收到的上述信息进行分析判读,从而确定地表物体存在形式及变化状态。
在实际研究和工作中,最常用的是航空遥感和航天遥感。
航空遥感一般是指运用飞机或高空气球对地面情况进行探测,高度可达二万米。
航天遥感是指运用卫星进行工作,高度可达几百公里,如美国的地球资源卫星高度已达九百一十八公里,一张像片拍摄的范围是长、宽一百八十五公里(相当于一个海南岛)。
由于地表(也包括地下)不同景物在物理、化学性质上的差异,其反射、放射某种波长电磁辐射能的大小也不一样。
这样,在遥感图像上就会显示出不同的色调或色彩反差,或者在信息磁带上就会出现不同的数据。
同时,不同几何形状的物体,反映在像片上的特征也不相同。
人们根据这些色调或色彩反差和影像的形状、大小、模型、纹理、阴影、位置及排列组合等特点,以及信息参数,就可以将不同的地物分辨开来,而且在某些情况下还可以做出定量的分析。
因此,遥感技术已成为近年来地表自然资源调查的一种重要手段。
二、遥感技术的特性2.1空间特性——视域范围大,具有宏观性运用遥感技术从飞机或人造地球卫星上获取地面的航空像片、卫星图像,比在地面上观察,视域范围要大的多,为人门宏观地研究地面各种自然现象及其分布规律提供了条件。
例如,航空像片可提供地面景物的像片并可供立体观察,图像清晰逼真、信息丰富。
一张比例尺为1:35000的23×23厘米的航空像片,可以表示地面60余平方公里的实况,而且可以将连续的像片镶嵌为更大区域的像片图,实现综观全区的分析和研究。
卫星像片的视域更大,一张陆地卫星多光谱扫描图像,可以表示更大的面积的实况,这对宏观研究地质构造等地面工作难以解决的问题,提供了有利的条件。
2.2多光谱特性——探测波段从可见光向两侧延伸,扩大了人们对地物特性的研究。
遥感技术不仅能获得地物在可见光波段的电磁波信息,而且还可以获得紫外、红外、微波等波段的信息。
这样肉眼观察不到或未被认识的地物的一些特性和现象,在不同波段的像片上可以观察到。
这就扩大了人们观测的范围,加深了对事物的认识。
微波具有穿透云层、冰层和植被的能力,红外线能探测地表温度的变化等,从而使人们对地物的观察和研究达到全天候。
2.3多时相特性——能够周期成像,有利于动态监测和研究。
通过不同时间成像资料的对比,可以研究地面物体的动态变化,为环境监测以及研究地物发展变化的规律提供了条件。
如卫片在土壤侵蚀调查中的应用,一般来说,一个流域内的土壤侵蚀,此外,还可以及时地发现作物病虫害、洪水、污染、地震、火山等灾害的前兆,为预报提供科学依据与资料。
三、遥感像片的特征3.1宏观特征航摄飞机的高度可达10 ,一张航片通常拍摄10-30 ,而资源卫星的轨道高度可达近1000 ,1张陆地卫星像片片相当于185 185 的范围,即3.42 。
因此我们可以看出,遥感影像的视域广阔,可避免各种遮拦和阻隔,获得宏观而完整的影像特征。
3.2多波段特征一般的航天遥感像片都有几个波段片组成,象iknos和quickbird卫星遥感数据更包含了全部波段,影像信息量多,为识别地物属性提供了有利条件。
不同波段的卫片对不同地物具有各自特有的解译效果,通过影像对比,可增强影像解译能力;另一特点是能将不同的波段相互组合,合成假彩色图像提取和增强有用信息,对土壤专题解译具有更好的效果。
3.3多时像特征航测图一般5—10年更新一次,而航测飞机每天摄像约300张,美国陆地资源卫星5号和7号每天成像200幅1400张,每隔16天重复观测一次,SPOT卫星每隔26天重复一次,QuickBird 卫星重访周期为1—6天(取决于纬度高低)。
因此,遥感能够获得最新颖、最现实的情报资料,能迅速反映地物的动态变化。
3.4综合性特征在遥感分辨率的范围内,它综合反映了该范围内所有地物影像,因而能够准确的、客观的反映地表面自然综合景观,为土壤调查制图提供了信息丰富的图像。
3.5透视信息特征在宏观判译中,还发现卫片具有许多透视信息,地表松散堆积或土壤植被掩盖下的下伏岩体和构造,也可能被反映出来。
例如,沙浆黑土的土体构型中有一黑黏土层,在所有卫片上均显特异的乌云影像,这就是透视信息的一种表现。
四、土壤遥感调查制图评述通过对遥感特征的分析,我们可以发现用遥感像片作为土壤调查的底图比用地形图作为调查底图拥有很多优点,具体可分为以下几点:4.1土壤制图的速度大大加快主要是遥感像片与地形图相比,它所提供的信息是极大的丰富。
因为地形图是人通过用一些符号来表示一些特征,如高程、河流、道路、村庄等,而遥感像片则能够比较真实的、丰富的反映地物特征。
4.1.1它提供了大量的土壤直接判读和间接解译的影像标志,所以,可以在没有正式进行土壤野外工作之前就能通过对某一地区的影像解译将其土壤及其区界解译出来。
4.1.2它可以不必对调查地区的每一个地点进行野外调查,只需在预判和熟悉影像的基础上选择一些典型样区和难以解译的地区进行野外验证即可以达到目的,因此,野外工作量大大地减少。
4.1.3在大比例尺的集约农业区的土壤调查中不必如过去那样在原地形图的基础上补绘田块图。
因为航片本身就比较详细的记录了田间的田埂、道路、林带和渠道等,因而减少了大量的工作。
4.1.4在中小比例尺调查中难以到达的地区。
如沙漠、戈壁和沼泽等不同土地的中央部分,可以通过遥感像片解译而加以解决。
4.1.5影像信息丰富,在野外工作中就极容易的确定土壤剖面的确切地点。
因为常规调查中往往要找两个以上的靠近剖面点的地物标志,用罗盘交会测量确定下来,花费较长的时间。
由于它具有以上的这些特点,所以一般利用航空像片进行土壤调查制图,可大大提高速度。
4.2提高了土壤制图的精确度。
具体表现为土壤界限比较准确,解译内容比较细,这主要是由于遥感像片所提供的信息比较丰富的原因。
4.2.1正是由于它信息丰富,勾绘土壤界线比较准确,特别是对那些土壤界线比较复杂的地区,在地形图上及令挖掘许多界定剖面,或者地面具有比较明显的划分两个土壤类型之间的明显标志,但在地形图上描绘土壤边界也只能是“逼近”状态。
而利用遥感像片,这种技术状况就可以完善。
4.2.2也正是由于它的信息丰富,使通过影像而划分不同土壤制图单位的参考信息量就大为增加。
因此往往在同一地区和相同面积上,用遥感像片所绘制的土壤图的图斑,比用地形图所绘制的土壤的图斑要多。
据中国科学院南京土壤研究所在红壤丘陵区实验,用平板仪测量的土壤边界,其误差达30%,而航空相片制图其误差仅8%,在边界轮廓信息详细的地区,其误差仅1%。
随着卫星图像的分辨率的提高,象这种制图误差将会越来越小。
4. 3将土壤调查中的大量的繁重的体力劳动,改变为大量的室内的遥感像片的判读和研究,这不仅缩短了野外作业时间,而且在野外工作之前已对该区有了一个详细了解,因而就加强了野外研究的预见性与主动性。
4.4精简了费用。
由于野外工作时间缩短,因而土壤调查中的时间、人力、交通和资金等就有了相应的节约。
比例尺愈小,则节约愈好;反之比例尺愈大,则节约愈小。
第二节航空摄影与航空像片引言航空摄影是利用安装在飞机上的航空摄影机从空中拍摄地面景物的过程,根据用途的不同,航空摄影可以选择不同的方式和感光材料,从而得到不同的航空像片。
在航空摄影中,航摄机的主光轴相对于铅垂线来说可以处于不同的位置,可规定在之间。
主光轴与铅垂线之夹角称为航摄倾角或像片倾角。
在飞行中,保持航摄机停留在原来的位置还不能实现,要主光轴保持铅垂线则更困难。
因此倾角小于的摄影就定为垂直摄影,在制图的过程中,如果要用航片的话,一般来说都采用这种摄影方式。
在航空摄影中,根据所使用的感光片类型又可把航空摄影分为黑白全色片摄影、黑白红外片摄影、彩色红外摄影和多波段摄影等。
一、投影性质与像点位移1.1航空像片是地面的中心投影由于航片是在空中投影获得的,其成像特点属于中心投影。
中心投影是指空间任意点与某一固定点(投影中心)的连线或其延长线被投影面所截,则次直线与投影面的交点即为空间该点的中心投影。
在拍摄时,地面点的光线通过摄影机镜头后,在底片上成像,这时底片为投影面,镜头为投影中心。
通过中心投影,航片上的地物基本上呈现了它们的本来面目,判读者可利用立体镜进行观察,再根据影像的形状、大小、阴影等标志进行分析,便能够把不同地物判别出来。
虽然这些并不能直接反映土壤,但可以为土壤的判读提供重要的资料。
1.2由像片倾斜和地形起伏引起的误差若航空摄影时,像面未能保持水平,则将因投影面倾斜,而使像片上影像的位置发生变化,这叫做因像片倾斜引起的像点位移。
当倾斜角很小时,这种误差是不易观察出来的。
对同一张航片来说,航摄机焦距()和倾角()已固定,故位移误差与向径成正比,即离像片中心越远,误差越大;并且在各个方向()上是不同的。
在垂直投影的航空像片上,高出或低于起始面的地面点在像片上的像点位置,和在平面图上的位置比较,产生了移动,这就是因地形起伏引起的像点位移,也称为投影差。
对同一张像片来说,航高()相同,故投影差主要取决于地面高差()和向径(),即高差越大,投影差越大;像点离像片中心越远,误差越大。
由像片倾斜引起的像点位移,可以通过航片纠正的方法予以消除,而投影差是难以纠正的,在工作中只能采取限制在允许误差的范围内的方法。
此外,还有许多外界的物理因素也会引起像点位移,如摄影材料的收缩变形、大气折光、地球曲率等。
二、比例尺与分辨率2.1航片的比例尺航空像片上某一线段的长度与其代表的地面线段的长度之比称为航空像片的比例尺,用1/M 表示。
1/M=f/H。
式中f是物镜的焦距,H是飞行器的相对航高。
由此可见,航空像片的比例次于物镜焦距呈正比,与相对航高呈反比。
若焦距固定不变,相对航高愈高,比例尺就越小。
航片按比例尺可以分为三种。
一般把大于1∶1万的称为大比例尺航片,1∶1万到1∶3万之间的为中比例尺航片,小于1∶3万的称为小比例尺航片。
航片比例尺的选择要适应土壤调查的目的、面积、成图比例尺的要求。
航片通常适用于1∶1万到1∶10万的土壤调查制图。
一般来说,1∶1万到1∶3.5万比例尺的航片最适宜于土壤调查。