第七篇_遥感应用.pptVIP

第七章 遥感应用 7.2 水体遥感 7.3 植被遥感 7.4 土壤遥感 7.5高光谱遥感的应用 * * 7.1 地质遥感 7.1.1岩性的识别 1. 岩石的反射光谱特征 岩石的反射光谱特征与岩石本身的矿物成分和颜色密切相关。由石英等浅色矿物为主组成的岩石具有较高的光谱反射率，在可见光遥感影像上表现为浅色调。铁镁质等深色矿物组成的岩石，在影像上表现为深色调。 岩石光谱反射率受组成岩石的矿物颗粒大小和表面粗糙度的影响。矿物颗粒较细，表面比较平滑的岩石，具有较高的反射率。反之，反射率较低。 岩石的表面湿度对反射率有影响。 岩石表面风化程度的影响。 2. 三大岩类的判读 （1）沉积岩的判读 色调：沉积岩若以浅色矿物为主，岩石风化面颜色又较浅反射率偏高，色调较浅；以暗色和杂色矿物成份为主，风化面颜色较深，反射率偏低，色调偏深。 图形：沉积岩一般具有清晰的层理，在卫星图像上多呈条带状、条纹状。 碎屑岩：主要是以其清晰的层理作为判读的重要标志。一般呈较典型的条带状空间特征，边界比较清晰，形成的山岭、谷地也较清晰。 坚硬沉积岩：卫星图像上石英岩常形成正地形,较松软的泥岩和页岩常形成负地形。粘土岩的基岩裸露地，一般呈现细条纹或条纹夹条带的图形。 碳酸盐岩：由于具有不同程度的可溶性，在不同的气候条件下，色调、图形特征的差异较大。 在高温多雨的气候带内，岩石被溶蚀的速度快，形成各种典型的喀斯特地貌。在高分辨率的卫星影像上可以观察到各种喀斯特地貌类型。 在半干燥区和干燥区，化学溶解作用较弱，因而石灰岩成为较强的抗物理风化的岩石，地表缺乏典型的喀斯特地貌，在影像上区别较困难。 （2）岩浆岩的判读 在岩浆岩中，酸性、中性、基性和超基性的反射光谱特性有明显的变化规律：从酸性到超基性，随着SiO2含量减少，铁镁质矿物含量逐渐增高，反射率逐渐降低，色调随之变深。 （3）变质岩的判读 正变质岩的光谱特性及其色调特征与岩浆岩相似；负变质岩与沉积岩和部分岩浆岩相似。 7.1.2地质构造的识别 1.水平岩层的识别 2.倾斜岩层的识别 3.褶皱及其类型的识别 4.断层及其类型的识别 5.活动断裂的确定 7.1.3构造运动的分析 7.2.1 水体的光谱特征 在可见光波段0.6μm之前，水的吸收少、反射率较低、大量透射。其中，水面反射率约5%左右；水体可见光反射包含水表面反射、水体底部物质反射及水中悬浮物质的反射。 对于清水，在蓝—绿光波段反射率4%~5%，0.6 μm以下的红光部分反射率降到2%~3%，在近红外、短波红外部分几乎吸收全部的入射能量。 电磁波与水体的相互作用： （1）水体的散射与反射主要出现在一定深度的水体中，称为“体散射”。水体的光谱特性主要表现为体散射而非表面反射。 （2）离开水面的辐射部分，除了水中散射光的向上部分外，还应包含在日光激励下水中叶绿素经光合作用所发出的荧光。 （3）水面入射光谱中，仅有可见光才透射入水，其他波段的入射光或被大气吸收或被水体表面吸收。 1. 水体光谱特征与水中叶绿素含量的关系 随着叶绿素含量的不同，在0.43~0.70 μm光谱段会有选择地出现较明显的差异。在波长0.44 μm处有个吸收带。0.4~0.48 μm（蓝光）反射辐射随叶绿素浓度加大而降低；在波长0.55 μm处出现反射辐射峰，并随着叶绿素含量增加，反射辐射上升。 2.水体光谱特征与悬浮泥沙含量的关系 随着水中悬浮泥沙浓度的增加，水体在整个可见光谱段的反射亮度增加，水体由暗变得越来越亮，同时反射峰值波长向长波方向移动，即从蓝→绿→更长波段移动。 3.水体光谱特征与水深的关系 对于清澈的水体，近水面的曲线形态近乎于太阳辐射，随着水深的增大，水体对光谱组成的影响增大。在20m处，由于水体对红外波段光的有效吸收，近红外波段的能量几乎不存在，仅保存蓝绿波段的能量。 同时光对水的穿深能力还与水体浑浊度有关。随着水中悬浮物质含量的增加，反射率明显增强，透射率明显下降。最大透射波长向长波方向移动。 4.水体光谱与水温的关系 白天，水体将太阳辐射能量大量地吸收储存，增温比陆地慢，在遥感影像上表现为热红外波段辐射低，呈暗色调。在夜间，水温比周围地物温度高，发射辐射强，在热红外影像上呈高辐射区，为浅色调。 5.水体污染的探测 可以采用遥感的方法探测到水体的污染的情况为： 水体污染物浓度较大且水色显著变黑、变红或变黄，并与背景水色有较大的差异时。