遙感應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域與熱紅外遙感

遙感應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域與熱紅外遙感第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二一、遙感緒論

二、電磁輻射與地物光譜特征

三、遙感平臺(tái)與遙感圖像特征四、遙感圖像的成像原理

五、遙感數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)六、遙感圖像處理

七、遙感數(shù)字圖像計(jì)算機(jī)解譯

八、遙感應(yīng)用

《遙感原理與應(yīng)用》第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

8.3遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用八、遙感圖像的分析與應(yīng)用第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)，礦產(chǎn)調(diào)查和水文、工程，環(huán)境地質(zhì)勘查與監(jiān)測(cè)，在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用。遙感地質(zhì)是在50年代航空遙感地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上和70年代運(yùn)用航天遙感技術(shù)發(fā)展起來的。經(jīng)過近二、三十年的推廣應(yīng)用和研究，目前已成為地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)手段。應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查：水文、工程、環(huán)境地質(zhì)勘查擴(kuò)大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)，旅游地質(zhì)，國土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多領(lǐng)域。應(yīng)用技術(shù)方法水平隨著遙感和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也有了很大提高。

8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用

第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二①區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與編圖：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是重要的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，以遙感方法為主填圖，大面積多圖幅聯(lián)測(cè)，不僅節(jié)約經(jīng)費(fèi)，而且還能提高工效；在礦產(chǎn)勘查工作中，利用陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理鑲嵌，制作成衛(wèi)星影像圖，為宏觀分析研究重點(diǎn)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景，提取有用礦產(chǎn)信息提供了主要基礎(chǔ)圖件。

遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用②金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)：遙感在金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)的應(yīng)用方面，近年來在分析技術(shù)及應(yīng)用效果方面有了很大的發(fā)展和提高，已從過去單一的構(gòu)造，線性影像解譯已發(fā)展為各種礦化蝕變、含礦巖石波譜特征研究，多元信息綜合圖像處理以及綜合各類地學(xué)信息對(duì)目標(biāo)礦種成礦有利地段進(jìn)行優(yōu)化。8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用

第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二③油氣勘探：利用衛(wèi)星遙感資料解譯圈定的地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)野外調(diào)查和驗(yàn)證,?？色@得許多靶區(qū)。此外在天然氣管道選線工程，油田環(huán)境監(jiān)測(cè)以及大比例尺地形圖修測(cè)等方面衛(wèi)星遙感也發(fā)揮著更要的作用。

遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用

第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二①土地資源調(diào)查：土地資源是指包括氣候、地形、表層巖石、土地、植被和水文等自然要素的綜合體，可以說包括了整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)要素。國際上于50年代開始大量地使用航空像片進(jìn)行以土地為主體的土地資源調(diào)查工作，70年代開始利用衛(wèi)星影像對(duì)原來缺乏資料的第三世界國家進(jìn)行了中比例尺制圖。

遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代遙感技術(shù)的多波段性和多時(shí)相性，十分有利于以綠色植物為主體的再生資源的研究。遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要有以下幾方面。

8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二②土地資源監(jiān)測(cè)：土地資源是一個(gè)變化的自然綜合體，特別是一些人類經(jīng)營得不合理的地區(qū),往往引起土壤侵蝕，土地沙化和土地次生鹽漬化等。對(duì)土地資源的監(jiān)測(cè)除實(shí)地進(jìn)行定位觀測(cè)外，還可用不同時(shí)期的同一幅影像進(jìn)行影像迭加，對(duì)比，來準(zhǔn)確地看出土地資源的變化情況，特別是一些交通不便，或面積較大的地區(qū)，只有衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展以后，真正的所謂監(jiān)測(cè)才變成了現(xiàn)實(shí)。

遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用③作物估產(chǎn)：作物的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量對(duì)于一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響很大；所以倍受各國的重視。從目前的研究來看，作物估產(chǎn)基本上分兩個(gè)方面：一是大面積估產(chǎn)，它是以衛(wèi)星影像進(jìn)行生態(tài)分區(qū)，在各個(gè)生態(tài)區(qū)根據(jù)歷史產(chǎn)量建立各種的產(chǎn)量模擬公式，并根據(jù)每年的氣候條件進(jìn)行校正。另一方面是小區(qū)估產(chǎn)，它是將衛(wèi)星影像和航空像片相結(jié)合的一種方法。8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二④農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測(cè)：地面溫度、土壤水分的旱澇狀況等環(huán)境條件以及其生長(zhǎng)狀況都可通過近紅外和熱紅外接收的遙感影像探測(cè)到。

遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用⑤魚情水產(chǎn)研究。

⑥草原調(diào)查與監(jiān)測(cè)。8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二①在天氣分析和氣象預(yù)報(bào)中的作用：衛(wèi)星(主要指氣象衛(wèi)星)資料促進(jìn)了世界范圍的大氣，溫度探測(cè)，使天氣分析和氣象預(yù)報(bào)工作更為完全和準(zhǔn)確。在氣象衛(wèi)星云圖上可以根據(jù)云的大小、亮度、邊界形狀、紋理、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)等，來識(shí)別各種云系的分布，從而推斷出鋒面、氣旋、臺(tái)風(fēng)、冰雹、雷雹等的存在和位置，對(duì)這種大尺度和中小尺度的天氣現(xiàn)象進(jìn)行成功地定位、跟蹤及預(yù)報(bào)。

遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用8.3遙感在氣候與氣象中的應(yīng)用

第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二②應(yīng)用于氣候研究和氣候變遷的研究：根據(jù)近年的研究表明，控制大氣長(zhǎng)期天氣過程和氣候變動(dòng)的有以下幾個(gè)因素:太陽活動(dòng);對(duì)于大氣圈的下墊面--地表面對(duì)大氣的影響;海洋對(duì)大氣的影響，以上這些因素都將引起整個(gè)地--氣系統(tǒng)輻射信息的變化，而這方面的資料可以通過衛(wèi)星來獲取。如氣象衛(wèi)星上有儀器可以直接取得CO2等含量的數(shù)據(jù)。冰雹覆蓋也可以通過云圖的輻射信息獲得。此外為研究世界氣候和災(zāi)害性天氣變化，還專門設(shè)計(jì)了地球輻射收支試驗(yàn)裝置，用于測(cè)定整個(gè)地--氣系統(tǒng)獲得和損失的輻射能量。這對(duì)氣候?qū)W研究將不很大的推動(dòng)。

遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用8.3遙感在氣候與氣象中的應(yīng)用

第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

-我國是一個(gè)自然災(zāi)害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重的國家，應(yīng)用遙感，地理信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，對(duì)重大自然災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，為政府和有關(guān)部分提供及時(shí)、準(zhǔn)確和可靠的信息，使防災(zāi)、減災(zāi)和救災(zāi)有充分的科學(xué)依據(jù)是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)保障的重大問題。

自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)

-洪水、林火、干旱、森林病蟲害、地震和沙漠化等基本為突發(fā)性自然災(zāi)害,能否對(duì)這些災(zāi)害作出快速反應(yīng)(例如在2-3天為作出評(píng)估作為第一反應(yīng)能力，在半個(gè)月左右作出較詳細(xì)的評(píng)價(jià)作為第二反應(yīng)能力)對(duì)于防災(zāi)救災(zāi)決策的制定最為關(guān)鍵。8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

-目前，監(jiān)測(cè)森林病蟲害、沙漠化等主要以陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)為主，分別構(gòu)建了相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模型，進(jìn)而確定出沙漠化及森林病蟲害侵襲的程度和分布范圍。林火、洪水、雪災(zāi)、旱災(zāi)和地震等災(zāi)害主要以NOAA數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)，因?yàn)檫@些災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展更為迅速，如果不能及時(shí)獲得災(zāi)情，就很難做出準(zhǔn)確的決策。對(duì)于災(zāi)后的評(píng)價(jià)多采用航空遙感手段，以便更準(zhǔn)確地制定生產(chǎn)自救和重建家園計(jì)劃。

自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)

-目前，我國已建立了重大自然災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù)庫和背景數(shù)據(jù)庫，從全國范圍的角度，宏觀地研究了自然災(zāi)害的危險(xiǎn)程度分區(qū)和成災(zāi)規(guī)律。同時(shí)還選擇了上述重大災(zāi)種進(jìn)行了詳細(xì)的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)方法與應(yīng)付突發(fā)性災(zāi)情的研究，建立了各自的感遙--地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)經(jīng)常性和突發(fā)性自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)功能。8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二forest_fire

自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

熱紅外遙感

-熱紅外遙感所探測(cè)的波段范圍為3-1000um，由于受大氣傳輸條件的限制，它只在3-5um和8-14um兩個(gè)波段范圍內(nèi)有較好的透射率，這兩個(gè)波段范圍通稱為大氣窗口，因而它們是熱紅外遙感的主要工作波段。它的特點(diǎn)在于，不受光照條件的限制，可以晝夜成象。

熱紅外遙感：FundamentalsofthermalInfraredremotesensing。

-從理論上講，自然界中一切高于絕對(duì)溫度0°K（-273°C）的物體都向外發(fā)射電磁輻射，其輻射強(qiáng)度與物體的輻射率和分子運(yùn)動(dòng)的溫度成正比（F=εδT4）。熱紅外圖象就是這種輻射能量變化的一種視頻顯示。

-熱紅外圖象中，通常淺色調(diào)代表強(qiáng)輻射體，說明它的表面溫度較高或輻射率較高；暗色調(diào)代表弱輻射休，說明它的表面溫度較低或輻射率較低。因此，利用熱紅外圖象可以區(qū)分任何具有溫度或輻射特性差異的不同物體。可用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地?zé)嵴{(diào)查、冰山與雪蓋調(diào)查、環(huán)境污染調(diào)查、工業(yè)熱流及熱漏失監(jiān)測(cè)以及各種自然災(zāi)害調(diào)查。8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

熱紅外遙感8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二航空熱紅外掃描成象示意圖Sketchmapofairbornethermalinfraredscanningimagery8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查（Geologicalinvestigation）

-熱紅外圖像在地質(zhì)調(diào)查中主要用于區(qū)分巖性，研究構(gòu)造，尋找某些礦產(chǎn)等方面。

-對(duì)于地質(zhì)體來講，其輻射率和表面溫度的變化多是巖性差異的表現(xiàn)。地質(zhì)體的輻射率主要取決于它的表面狀態(tài)和物理性質(zhì)（如巖石的粒度、密度、粗糙度、孔隙度、含水性和顏色等），一般表面粗糙、顏色較深的地質(zhì)體具有較高的輻射率；表面光滑、顏色較淺的地質(zhì)體具有較低的輻射率。

-地質(zhì)體的表面溫度主要取決于其自身的熱學(xué)性質(zhì)，如熱傳導(dǎo)率、熱擴(kuò)散率、熱容量、熱慣量等。8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）河床與河漫灘（Riverbedandfloodland）1-河床；2-河漫灘；3-牛軛湖；4-階地成象時(shí)間：1975.12白天山西太原8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二牛軛湖（Ox-bowlake）白色調(diào)異常為牛軛湖中水體顯示成象時(shí)間：1980.5夜晚內(nèi)蒙河套

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）洪積扇群及沖溝（Diluvialfangroupandgulch）成象時(shí)間：1979.9白天新疆天山南麓成象時(shí)間：1979.9夜間新疆天山南麓8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）峰叢谷地（Valleylandamongcrests）1-峰叢；2-峰叢谷地；3-峰叢洼地；4-溶潭；5-河流成象時(shí)間：1980.10夜間廣西桂林8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查－巖性（Lithology）新生界礫巖和卵石、粘土（Cenozoicgravelgraitandclay）A、夜間熱紅外圖像成象時(shí)間：1979.10夜間新疆天山南麓下更新統(tǒng)（Q1），膠結(jié)比較致密的西域礫巖，圖像上呈淺色調(diào)；中更新統(tǒng)（Q2），為呈半膠結(jié)結(jié)狀的卵礫石、漂礫、砂和粘土等，呈暗色調(diào)，二者黑白分明，非常清楚。8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二成象時(shí)間：1979.10夜間新疆天山南麓下更新統(tǒng)（Q1），膠結(jié)比較致密的西域礫巖，圖像上呈淺色調(diào)；中更新統(tǒng)（Q2），為呈半膠結(jié)結(jié)狀的卵礫石、漂礫、砂和粘土等，呈暗色調(diào)，二者黑白分明，非常清楚。

地質(zhì)調(diào)查－巖性（Lithology）8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查－構(gòu)造（Structure）山前斷裂（Piedmontfault）成象時(shí)間：1980.7.8夜間內(nèi)蒙狼山圖像中左上方較淺色調(diào)部分為震旦系（Z）石英巖和白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r出露的山區(qū)。右下為白堊系（K）吵礫巖和礫巖層組成的平緩丘陵區(qū)，其上，覆有坡、殘積物，呈暗色調(diào)。清楚的黑色色調(diào)界線為一北東向延伸的山前斷裂（F-F）。K8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質(zhì)調(diào)查－構(gòu)造（Structure）弧形斷裂（Arcuatefractures）成象時(shí)間：1979.9白天新疆天山南麓在受強(qiáng)烈擠壓的古生代褶皺地層中，發(fā)育著一系列的走向斷層，并有一條明顯的旋轉(zhuǎn)弧形斷層（F-F）存在，顯示出壓扭性構(gòu)造特征。FF8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

水文地質(zhì)調(diào)查（Hydro-geologicalinvestigation）

-熱紅外圖像在水文地質(zhì)調(diào)查中主要用于地表水體調(diào)查及