Question

遥感地学分析方法简介

Answer 1

遥感器能获取到的只是成像瞬间,成像地区地表的自然与社会环境的二维(平面)的综合信息。这些信息中,只有一部分对地质解译有用。对地质解译有用、无用的信息相互联系又相互干扰。如上文所述地表坡残积物和植被与当地母岩有联系,可以据此来分析母岩性质;同时坡残积物和植被又掩盖基岩,干扰了对岩性信息的识别。因而所有解译(不仅仅指地质解译)都存在不确定性与多解性。为提高地质解译的质量,解译人员的地学知识与工作经验,正确遵从一些解译原则,合理地运用遥感地学分析的方法就是非常重要的了。

地质解译的原则:①从已知到未知,②先易后难,先从标志最清楚地段到较模糊地段,③先整体后局部,④先目视预解译到其他方法,④先从构造解译入手,⑤图像解译与野外调查相结合。

《遥感地学分析》(陈述彭,1990)一书,概括了遥感地学分析的主要方法。

(一)遥感资料的相关分析法

在一定区域内各种景观要素间是相互依存,相互制约的。往往是一事物的存在反映其它事物的存在;一种现象可指示另一种现象的存在。地质解译时,可以根据地质规律的认识,用相关分析法进行解译。如第九章引用美国内华达州金场地区寻找多金属矿的例子。就是通过地质研究,确定该区矿化主要与内生作用的热液蚀变有关,而热液蚀变岩石又与未蚀变的岩石地物反射波谱不同,利用比值法等图像增强处理,来识别区域蚀变,从而用它来作为找多金属矿的重要标志。

(二)交叉分析法

遥感地学研究为了取长补短,常常需要多种技术方法交叉使用。如光学图像处理,目视解译,计算机数字图像增强等交叉进行。在建立区域典型的岩性-地层解译标志时,也需要预解译,野外验证,再解译,反复补充修改,使建立的解译标志更有代表性,用它来指导解译。在利用数字图像增强处理时,也是经过预处理,野外地物波谱测试分析,验证,再修改增强处理方案,从中选定最有效的处理方法。

(三)环境本底法

所谓本底,就是某种地学信息的区域正常特征或正常背景值。如区域地球化学中某种元素的背景值。如某种岩性(如花岗岩)的平均反射波谱值等等。这些通过归纳总结,实测,统计分析得来的正常特征和正常背景值就是正常值。只有在这个基础上,才能区分出异常来。有了地貌异常,色彩异常,波谱异常和某些成矿元素的异常,才能指导各种地质分析和研究。所以环境本底的建立非常重要,也要非常慎重。

(四)信息复合法

信息复合是指同一区域内遥感信息之间,或遥感与非遥感(如地质)信息之间的复合。复合时通过资料的空间配准与内容复合,产生一组新的空间信息或一组新的合成图像。目的是为了突出有用的地质信息,减免和抑制无用信息,改善图像质量,提高解译和研究的能力。详见第十一章。

(五)历史对比法

历史对比是利用遥感图像资料的时间信息,把不同时间的同一地区或同名地物,进行多时间的对比,作动态分析。如对黄河、长江口三角洲的发育特点的分析,对陕北黄土高原水土侵蚀的分析,对某城市的发展动态分析,对洪水灾害(如1992年对太湖地区洪水的SAR图像对比分析)等。从历史对比中归纳总结出其发展动态与规律,指导划规与治理工作。

(六)系列制图法

用它来表示研究地区的地学分析各种成果。这也是地质工作中非常常用的方法。如区域地质调查,区域成矿研究,地史古地理分析都常用的方法。系列制图有三个基本条件:①必须以同一遥感信息源为制图的基础,②有统一的制图规范与分类原则,③按一定逻辑顺序依次派生出各种专题图件来。如构造解译时,用增强处理的遥感图像,编制出同一地区的线性构造、环状构造等解译图件来。然后再派生出不同走向方法的线性构造图及线性构造等密度图,线性构造交(叉)点等密度图来。第十二章介绍的山西太原幅农业自然条件与自然资源系列图就是一个例子。

(七)地理信息系统

它是管理空间数据的计算机系统,是最近十年来遥感工作发展很快的一种技术方法。地理信息系统为地学遥感提供辅助信息,有助地质遥感数据分类和应用,提高地质分析的质量与速度。在第十三章作专门介绍。

(八)其它地质学分析方法

地质解译时还会用到地质学的一些基本分析方法。如根据交切关系来判定断裂、岩脉、矿脉的新老关系,用构造地质学知识来判明遥感图像上断裂的两盘相对运动等。在此不一一介绍。