第七章-遙感應(yīng)用

第七章遙感應(yīng)用授課科目:遙感原理與方法授課內(nèi)容:遙感應(yīng)用授課對象:地信專業(yè)授課時數(shù):10學(xué)時授課地點:成信航空港校區(qū)授課時間:教案作者:仙巍目的與要求:掌握植被信息、土壤信息、水體信息、地質(zhì)地貌信息和人造地物信息的地學(xué)分析與獲取方法以及具體的遙感應(yīng)用。重點及難點:遙感圖像專題信息的提取方法。教學(xué)法:講授法、演示法教學(xué)過程:第一節(jié)植被遙感本節(jié)內(nèi)容1植被光譜特征2植被遙感應(yīng)用領(lǐng)域一、植物的光譜特征及影響因素(一)植被的光譜特征植物葉子的顏色葉子的組織結(jié)構(gòu)葉子的含水量植物的覆蓋度(二)不同植物類型的區(qū)分1、不同植物由于葉子的組織結(jié)構(gòu)和所含色素不同,具有不同的光譜特征。在近紅外光區(qū),草本植物的反射高于闊葉樹,闊葉樹高于針葉樹。2、利用植物的物候期差異來區(qū)分植物。3、根據(jù)植物的生態(tài)條件區(qū)別植物類型。(三)植物生長狀況的解譯健康的綠色植物具有典型的光譜特征。遭受病蟲害的植物其反射光譜曲線的波狀特征被拉平。(四)大面積農(nóng)作物的遙感估產(chǎn)1、根據(jù)作物的色調(diào)、圖形結(jié)構(gòu)等差異大的物候期的遙感時相和特定的地理位置等的特征,將其與其他植被分開。獲得植被分布圖。2、利用高時相分辨率的衛(wèi)星影象對作物生長的全過程進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測得到植被指數(shù):比值植被指數(shù)、歸一植被指數(shù)、差值植被指數(shù)、正交植被指數(shù)。3、建立農(nóng)作物估產(chǎn)模式用選定的植物灌漿期植被指數(shù)與某一作物的單產(chǎn)進(jìn)行回歸分析,得到回歸方程。二、植被遙感應(yīng)用領(lǐng)域農(nóng)作物遙感:森林遙感:草場遙感:蘆葦和濕地:植被制圖第二節(jié)水體遙感一、水體的光譜特征:傳感器所接受的輻射包括水面反射光、懸浮物反射光、水底反射光和天空散射光。不同水體的水面性質(zhì)、水中懸浮物的性質(zhì)和數(shù)量、水深和水底特性的不同,傳感器上接收的反射光譜特性存在差異,為遙感探測水體提供了基礎(chǔ)。二、水體界線的確定在近紅外圖像上,水體呈黑色;在雷達(dá)圖像上,水體呈黑色。三、水體懸浮物的確定1、泥沙的確定渾濁水體的反射光譜曲線整體高于清水;波譜反射峰值向長波方向移動。(紅移)隨著懸浮泥沙濃度的加大,可見光對水體的透射能力減弱,反射能力加強。波長較短的可見光,如藍(lán)光和綠光對水體的穿透力較強,可反映出水面下一定深度的泥沙分布狀況。三、水體懸浮物的確定2、葉綠素的確定水體葉綠素濃度增加,藍(lán)光波段的反射率下降,綠光波段的反射率增高;水面葉綠素和浮游生物濃度高時,近紅外波段仍存在一定的反射率,該波段影像中水體不呈黑色,而呈灰色,甚至淺灰色。四、水溫的探測白天水體為暗色調(diào),夜晚為淺色調(diào)。五、水體污染的探測1、水體污染物濃度大且使水色顯著地變黑、紅、黃等,與背景水色有較大差異時,在可見光波段的影像上可識別出來。2、水體高度富營養(yǎng)化,可在近紅外波段影像上識別出來。3、水體受到熱污染,可在熱紅外波段影像上被識別。4、水上油溢污染可使紫外波段和近紅外波段的反射率增高,可被探測出來。六、水深的探測藍(lán)光波段影像上的灰度可反映水深。第三節(jié)地質(zhì)遙感一、巖性的識別1、巖石的反射光譜特征:與巖石本身的礦物成分和顏色密切相關(guān)組成巖石的礦物顆粒大小和表面粗糙度的影響巖石表面濕度的影響。2、沉積巖的影像特征及其識別沉積巖最大特點是成層性沉積巖常常形成不同的地貌特點沉積巖的解譯應(yīng)著重標(biāo)志性巖層的建立.疏松的陸相碎屑巖直接與形成的地貌有關(guān)3、巖漿巖的影像特征及其識別巖漿巖呈團(tuán)塊狀和短的脈狀,與沉積巖在形狀結(jié)構(gòu)上明顯不同。酸性巖以花崗巖為代表,色調(diào)淺,易與周圍巖區(qū)分,形態(tài)常顯圓形,橢圓形和多邊形.基性巖色調(diào)深容易風(fēng)化剝蝕成負(fù)地形。方山,臺地.中性巖色調(diào)介于二者之間?；鹕綆r最易識別.4、變質(zhì)巖的影像特征及其識別與原始母巖的特征相似,由于變質(zhì)作用,使得影像特征更復(fù)雜。二、地質(zhì)構(gòu)造的識別1、水平巖層的識別:硬巖的陡坎與軟巖的緩坡呈同心圓狀分布。2、傾斜巖層的識別:在低分辨率遙感影像上,根據(jù)順向坡有較長坡面,逆向坡坡長較短的特性判斷巖層的傾向。在高分辨率的遙感影像上常出現(xiàn)巖層三角面,據(jù)此可確定巖層的產(chǎn)狀3、褶皺及其類型的識別注意不同分辨率遙感影像的綜合應(yīng)用。選擇影像上顯示最穩(wěn)定、延續(xù)性最好的平行色帶作為標(biāo)志層。標(biāo)志層的色帶呈圈閉的圓形、橢圓形、橄欖形、長條形或馬蹄形等,是確定褶皺的重要標(biāo)志。4、斷層及其類型的識別:斷層在遙感影像上有兩種表現(xiàn):一是線性的色調(diào)異常;二是兩種不同色調(diào)的分界面呈線狀延伸。地質(zhì)構(gòu)造標(biāo)志、地貌標(biāo)志、水系標(biāo)志等影像特征也是判斷斷層存在的重要標(biāo)志。5、活動斷層的確定除了具備斷層的影像特征外,還具有以下特征:山形、溝谷的明顯錯位和變形;山形走向突然中斷;山前現(xiàn)代或近代洪積扇錯開;震中呈線形排列,活動頻繁。三、構(gòu)造運動的分析上升運動,在地貌上表現(xiàn)為山地的抬升及河流的切割;地殼的下沉區(qū)在地貌上表現(xiàn)為負(fù)地形。兩者接觸帶上往往有斷裂存在。在水系上,上升區(qū)表現(xiàn)為放射狀水系;下降區(qū)則表現(xiàn)為匯聚狀水系。第四節(jié)高光譜遙感已發(fā)現(xiàn)許多地表礦物成分具有非常特殊的診斷性反射光譜特征。植物由于其亦由一些與地表礦物成分相同的化合物構(gòu)成.因此亦應(yīng)有類似的光譜特征。已確定的大部分植物的明顯光譜特征是由于內(nèi)含的葉綠素等色素和液態(tài)水引起的。高光譜遙感數(shù)據(jù)能大大地改善對植被的識別與分類精度。單就充分利用植被的光譜信息而言,人們可以從眾多的波段中篩選出那些對植物類型間光譜差異極為明顯的波段,利用少數(shù)幾個窄波段對植被類型進(jìn)行識別與分類;也可采用一些數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),重新組合幾個綜合波段,充分利用植被的光譜信息,這對植被識別與分類精度的改善必將大有幫助。高光譜遙感的出現(xiàn),使植物化學(xué)成分的遙感估測成為可能。植物遙感已從對植物類型的識別與分類,涉及到各種植物化學(xué)成分的估測。如對植物葉內(nèi)的N、P、K、糖類、淀粉、蛋白質(zhì)、氨基酸、及葉綠素等的估測,并為評價植物長勢、估計陸地生物量從理論和實踐上提供了可靠的保