Question

　遥感专题信息提取的思想方法

Answer 1

遥感影像信息集合（包括子集/元素）的概念之所以能够成立，是由于决定影像模型特征的地理实体的自然属性，具有专属性。专题信息（地理实体属性）的提取，即根据其专属性（知识）运用图像处理技术辅助决策，逐步达到对象本质属性的认识，并通过图形、图像语言加以表述。因此，遥感专题信息的提取是一个运用知识由表及里、由此及彼的反演、推理和归纳过程。

1.探求因果联系的科学归纳法

从探求现象之间的因果联系入手，概括出一般性的结论，叫科学归纳法。在自然界及人类社会中，有许多现象都是与其他现象互相联系、相互制约的。如果某一现象必然存在，便引起另一现象的发生，这两个现象间就具有因果联系。因果在时间上具先后继承性，在同样条件下同样的原因一定产生同样的结果。因果联系又具有复杂性，有时事件的原因是由若干个现象组合构成，当尚未引起发现现象（或结果）时，并不意味着此现象的原因（或结果）不存在。

（1）契合规律是探求现象间因果联系的一种方法

当被研究现象出现的若干场合，如果惟一的情况是在这些场合共同有的，那么这个惟一的情况是被调查现象的结论。

例如：在华北板块南缘或秦岭造山带的影像中，分布有许多穹形影像空间模型。地质解译发现，这些台穹区的影像结构、色率、水系型式、植被发育程度等各具特色。根据知识发现，盆岭地貌的台穹区是造山期后伸展机制下生成的变质核杂岩。那么，推导的结果是：这些穹形影像空间模型分别代表不同结晶基底构成的变质杂岩核。

（2）差异规律是探求现象因果联系的另一种方法

如果被研究现象出现的场合与不出现的场合只有一种情况是不同的，而且这个惟一不同的情况在被研究场合是存在的，在研究现象不出现的场合不存在，那么这个惟一不同的情况就是被研究现象的原因（或结果）。

例如：推理华北板块南缘结晶基底是由华山、熊耳山－崤山古陆块拼合而成。在穹形影像空间模型中，惟一不同的是地堑的阻隔。当△Z上延20 km后深部连接为一体，惟一不同地堑阻隔不存在物理量的差异。那么，推导的结果是：华北板块南缘结晶基底原为统一陆块，后被中新生代断陷盆地所分割。

（3）剩余规律是探求现象因果联系的又一种方法

如果一个复合的现象被研究，已知这个复合现象的一部分是某种情况的结果，那么这个复合现象的剩余部分就是其他的情况的结果。

例如：在环形构造影像空间模型中，具有比较规则的复杂的环形影像与酸性岩浆的地球物理、地球化学场吻合较好，呈包容同现模式。当这些环形构造影像有较大规模的线性构造切穿，在线性构造体上有矿化蚀变色异常叠加时，该环形影像构造具有隐伏岩体控制下的矿田构造的意义。那么，推导的结果是：其他情况的环形构造影像空间模型不具备成矿前景。

2.探求等同关系的模拟推理法

模拟推理，当两个对象在一系列属性上是相同的，而且已知其中一个对象还具有其他的属性，由此推出另一个对象也具有同样的其他属性的结论。

模拟推理的表达如下：

如果A对象具有属性a、b、c、d,B对象仅发现属性a、b、c，推论B对象也应具有属性d。

以土壤侵蚀遥感调查为例：已知区A影像模型为黄土沟壑区。其属性：a＝马兰黄土；b＝降雨量700～800 mm/a，且暴雨集中；c＝地壳抬升1～2 mm/a;d＝年侵蚀模数＞2500t/a;e＝强侵蚀区。

未知区B与已知区A影像模型具有高度一致性，其属性a、b、c与已知区A具可比性，根据影像模型和知识可作如下推理：

即未知区B也为强侵蚀类型区，年侵蚀模数＞2500t/a。

因为客观存在的对象具有相似性也存在差异性，所以模拟的结论是或然的。如把某对象的特有（或偶然）属性类推到其他对象，就会犯“机械模拟”错误。提高模拟推理结论的可靠性，必须在前提中的确认达到最多，使确认属性最大限度接近本质。而且两个对象的相同属性是本质的，那么它们的其他属性便具有相似性。这样类推的属性也就可能显示两者的共性（如a,b,c，为必备条件）。

3.探求真实性的科学论证法

论证法，是用一个（些）真实判断确定另一个判断真实性的思维过程。即引用某个（些）真实判断作为根据，从这个（些）判断中推出所要确定判断的正确，这就是论证的过程。论证表达式如下：

如果有p，那么有，或者q₁，或者q₂，或者q₃。

如果q₁，那么有 r₁。因有 r₁，所以有q₁。

如果q₂，那么有r₂。因有r₂，所以有q₂。

如果q₃，那么有 r₃。因有 r₃，所以有q₃。

……

因有 q₁、q₂、q₃……；所以有P_n。

例：水文地质遥感调查

影像空间A，影像模型所有反映石灰岩、石英砂岩构成的峰丛峡谷地貌与山前洪积裙（影像空间B）毗邻。

科学论证：

q₁洪积裙造属山前粗碎屑快速堆积，物质分选性差、空隙度高，具良好的富水性特征 r₁;

q₂影像空间B反映洪积裙内凹，面积约2000 km²，说明全新世以来地壳大面积下沉，砂砾岩层深厚，有一定规模的储水空间 r₂;

q₃影像空间A反映洪积裙上游对应数条深长的峡谷，汇水面积达5000 km²，充足的水源补给条件_r3。

因有q₁、q₂、q₃的真实推断作为根据，因而可推论影像空间B可作为平原区大型地下水库工程项目评价。

综上所述，遥感信息提取的过程实质是应用知识概念模型，对影像空间模型属性进行逻辑推陈出新理论的过程。应用好逻辑规律（知识发现）构建“公理体系”，即可做到事半功倍的效果。