遥感地学解译

一、遥感地质学的主要研究内容是什么？

答：遥感地质学主要是指研究地球上各种地质体和各种地质现象，根据和利用地质体的电磁波谱特征,借助先进的遥感科学技术。从各种载着地物电磁辐射特征的遥感资料中提取地质信息，以达到宏观，准确，快速的研究地质体和地质现象的目的，在地质与成矿理论指导下，研究如何应用遥感技术进行地质与矿产资源调查研究的学科.是遥感技术与地球科学结合的一门边缘学科。

它的主要研究内容大致包括如下：

1、各类地质体的电磁辐射特性及其测试、分析与应用;

2、遥感图像的地质解译与编图；

3、遥感数字资料的地学信息提取原理与方法；

4、遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效评价。

二、遥感图像地学信息解译主要内容有哪些？

答：地学解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程具体是指解读人员通过应用各种解译技术和方法在遥感图像上识别出地质体、地质现象的物性和运动特点测算出某种数量指标的过程。其原则应采用由已知到未知、从区域到局部、先易后难、由宏观到微观、从总体到个别、从定性到定量、循序渐进的方法。其解译的主要内容如下：

1、遥感地质岩性解译

通过已知相关资料中的波谱与空间信息特征判断地表的岩石产出特点和物性。主要包括三大岩类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。解译标志有以下：色调、亮度、形态。

主要的解译方法：

1）利用增强变换处理提取岩性信息

2）采用增强处理方法提取色调信息，可以扩大不同岩性的灰度差别，突出目标信息和改善图像效果，提高解译标志的判别能力。常用的遥感图像增强方法有反差扩展、去相关拉伸、彩色融合、运算增强、变换增强等

3）利用纹理信息提取岩性信息

4）每个岩性单元的灰度值具有各自不同的空间变化特征是运用纹理进行岩性分类的基础。常用的纹理信息提取方法有灰度共生矩阵法、小波变换和傅立叶变换等。通常将纹理图像作为新的波段参与岩性分类，许多学者的研究表

明纹理信息参与分类对岩性识别和分类精度的提高具有显著作用

5）利用多源数据融合提取岩性信息。多源数据融合是遥感信息提取的一种重要方法，包括不同类型、精度及时相遥感数据之间的融合，以及遥感数据与非遥感数据（如DEM数据、坡度图像、地球化学数据、地球物探数据等）的融合，融合后的数据包含了多种数据的信息，有利于显示不同岩性的差异。

岩性解译内容：1）了解不同岩性的波谱特性及其影像特征，建立岩性解译标志，识别岩性单位；2）解译岩石的物性与类型、产出特点和状态；3）圈定不同岩性的界线，进行岩性填图；4）分析各种岩性展布状况、变化及相互关系。

2、遥感图像地貌解译

地貌是内外地质营力作用的综合产物。按成因类型划分为流水地貌（洪积扇、河漫滩、河流阶地、谷坡等）、岩溶地貌、火山地貌、风蚀地貌（风蚀洼地、风蚀谷、风蚀残丘）、海岸及湖泊地貌、冰川及冻土地貌等。各种地貌类型的基本标志是图形特征、水系特征、色调和阴影。地貌类型的解译信息主要包括;基本形态，组合形式，展布规律和空间关系。

地貌解译内容：1.了解不同的地貌类型在遥感影像上的形态图形特征，建立地貌解译标志；2.研究各种地貌类型及其组合形态、展布规律、空间关系、发展动态；3.研究各种不同的地貌形态与环境和地质岩性、构造的关系。

3、遥感地质构造解译

依据遥感影像，识别、标绘和分析各种构造成分的存在标志、形态特征、分布规律、组合和交切关系及其地质成因。主要包括：岩层产状、线性构造、环形构造、隐伏构造、断裂构造、褶皱构造和活动构造等。地质构造解译标志主要指：色调、点线面形状特征、影纹形状结构等。

在遥感图像上识别、勾绘和研究各种地质构造形迹的形态、产状、分布规律、组合关系及其成因联系等。遥感图像上的构造形迹（除微小的构造形变外）的影像特征是通过地层单位的有规律分布，不同色调或几何形态的地形地物所组成的线(或带)、环（或环带）而显示的。利用不同比例尺的图像可以解译出级别大小不同的构造形迹，各种比例尺图像的综合和对比分析，不仅扩大了观察地表构造的视域和深度，能够发现隐伏构造和确定新的构造活动，有利于对构造格架的全貌了解，而且能较准确地圈定构造界限。此外，利用多时相的遥感图像，还能认

识板块的运动情况。

构造解译主要内容：1.解译各种构造形迹的形态特征和尺度；2.判别各种构造形迹的性质和类型、量测构造要素的产状；3.编制各种构造解译图；4.分析各种构造形迹的空间展布及组合规律，总结区域构造特征。

4、遥感影像蚀变信息提取

遥感蚀变信息是蚀变岩(带)在遥感影像反映出来的一种综合光谱信息。在热液作用的影响下,使矿物成分、化学成分、结构和构造发生变化的岩石,由于它们经常见于热液矿床的周围,故称为蚀变围岩。由于蚀变围岩与正常围岩的矿物成分、化学成分、岩石组构和颜色上有所不同,所以在多波段遥感图像上表现为不同的颜色、色调和纹理差异。

蚀变类型主要包括：铁染蚀变，羟基蚀变，硅化蚀变和泥化蚀变等。

蚀变信息解译的主要内容：1.选择与蚀变特征波谱段相对应的最佳波段组合图像，通过图像增强处理，提取矿化蚀变异常信息，确定蚀变的类型、强度、范围和规模大小等；2.分析和总结不同种类的蚀变信息的基本特征和差异以及相互关系。3.结合蚀变信息的分布情况和地质构造等信息，确定研究区域的矿化特征和矿床的可能分布情况，为地质找矿提供帮助

三、影响遥感地学解译结果的因素有哪些？

答：利用遥感图像进行地学解译，不同的判读人员对同一地区的判读效果不尽相同，造成这种情况的原因很多，既有自然因素也有人为因素。影响解译结果的因素有几个方面。

1、研究区域解译标志的正确建立。

作出遥感图像解译技术路线规划前，很重要的环节就是要建立起对应区域的解译标志。通过解译标志的建立将使遥感为地理信息系统提供更可靠的多视场、多方位、多层次的信息。没有相对较为统一的解译标志，没有经验的判图员甚至无从下手，而有些有经验的判图员则是各有各的观点，造成相同或相近的影像图解译结果的差异较大。

解译标志的建立环节有：研究人员进行室内预判，选取典型样地调查，建立起对应的解译标志，最后是对解译标志进行核查与修改，核查与修改工作需要重复进行直到建立起合理的解译标志为止。解译标志一般都不能照搬别人的，一套

解译标志一般只适合对应的区域对应时期特定的影像图。照搬别人的解译标志来解译，有时候解译结果可能相去甚远。

2、研究区域的地质构造特点。

研究区域地质构造情况的复杂程度，使得地学信息解译的内容丰富多彩，但也直接增加了解译的难度。

3、研究区域既有资料情况。

主要包括地质地理资料以及遥感影像资料。资料内容越丰富，精度越高，可参考的信息越多，越有利于解译工作的开展，遥感影像的种类，比例尺和质量情况也直接影响解译的效果。

4、解译的手段和方法。

根据研究区域的地区特点，解译内容和目的，选取合适的影像和波段，采用不同的图像处理方法，才能获得较好的判读效果。

5、解译工作人员的经验和责任心。

地学遥感解译的效果很大程度上取决于判读工作人员的经验。主要包括三个方面：一是判读人员的基础理论知识，包括地学理论知识，特别是地质方面的知识，以及遥感和摄影测量方面的知识；二是判读人员对研究区域的熟悉程度；三是判读的技巧方法和熟练程度。

四、写出遥感影像地学解译的工作流程。（选取岩性识别、断裂构造、蚀变信息提取注以其中之一为例即可）

以提取某地区的遥感影像的蚀变信息过程为例进行说明，具体内容如下：

1.准备工作

确定研究区域和研究内容，划定研究工作的地理范围，掌握研究区域的自然条件，熟悉研究区域的交通条件以及查阅资料了解该研究区域前人的工作程度。

2.研究思路和资料收集

根据研究区域和研究内容，收集工作区开展遥感地学解译所需的各种资料。

1.收集工作区域现有的航空航天遥感图像及数据。遥感影像是矿化异常蚀变信息提取的主要数据，如TM、ETM、SPOT影像。

2.收集工作区域已有的各类地质调查和专题研究的图件和文字资料以及物探、化探、钻探数据。如地质图、各种矿产图以及已有矿点信息等。有关专题图件和资料是遥感影像解译是的重要参考资料和辅助资料。

3.收集一定比例尺的地形图以及地貌、水文、交通等资料。不同比例尺的地形图具有不同的参考价值。大比例尺地形图内容丰富，几何精度高，不仅可作编制专题地图的地理基础底图，同时可提供遥感目视解译的各种有关数据，是遥感图像目视解译制图的重要图件。

3.遥感影像数据处理

最开始获得的遥感影像数据的存在误差和标准不一，后续处理之前首先应对收集的影像数据进行预处理即原始数据的格式转换和遥感数据预处理。根据应用软件的不同进行数据格式转换，数据预处理包括辐射纠正和大气影响纠正，可去除多种干扰和误差，突出蚀变信息需要的信息。根据各波段的特征进行多波段影像合成。不同类型的遥感影像波段数量不同，其波段特性不同, 波段组合选取遵循三个原则：第一所选波段信息量要大；第二所选波段间相关性尽可能小；第三目标地物在所选波段组合能被很好的区分。

常用的识别热液蚀变常用的波段比值有: TM3/ 1 ,用于识别褐铁矿; TM5/ 4 ,用于区分有植被和无植被覆盖的土壤和岩石,区分云母及黄钾铁矾,明矾石及石膏、方解石及粘土这三类矿物,识别褐铁矿化;TM5/ 7 ,识别含羟基矿物,水合硫酸盐和碳酸盐;TM7/ 4 ,区分云母、石膏与明矾石; TM3/ 4 ,识别植被和区分褐铁矿化岩石。为了更好的与已有的地质图进行套合分析，需对地质图和遥感影像进行几何校正处理。

4.遥感影像解译流程

将遥感影像数据处理完成后接下来的工作就是遥感解译，进行蚀变信息提取。根据上面提到的波段组合和要解译地区的矿产比对，选择合适的波段组合选取最佳的波段组合，合成一幅信息容量大，能反应不同地质现象及特征信息的假彩色合成图像，并建立影像直接和间接解译标志。

取方法有：波段比值法、主成分分析法以及结合这两种方法的综合提取法。

综合提取法：

蚀变信息相对于遥感图像丰富的信息而言是一种弱信息,且常被背景信息所掩盖,通常在蚀变信息的提取过程中,单纯用一种或几种方法很难取得满意的效果。综合提取法就是各种蚀变信息提取方法的综合应用,一般是在TM 原始波段、比值波段、和主成份分析后的主分量中进行的二次波段比值或二次主成份分析。这种方法有机地综合了原始波段、比值波段和主分量波段的信息,可以定向的提取感兴趣信息,同时压抑或去除掉干扰信息。在实践中,这种方法应用较多,国内许多学者也取得了一些值得借鉴的经验。如利用TM1 + TM2 、TM4/ 3 、TM5 、TM7 波段组合代替TM1 、TM4 、TM5 、TM7 组合进行主成份分析,提取羟基蚀变信息;和刘志杰利用TM5/ 7和TM4/ 3 进行主成份分析,在提取羟基蚀变的同时压抑了植被信息; 利用不同原始波段组合以及主成份分析波段、原始波段和比值波段的组合进行主成份分析,提取各种相关地质信息;利用TM12TM5 , TM7 波段主成份分量的比值及波段比值的加减运算识别围岩蚀变信息;利用TM7 (R) 、TM5 ( G) 、TM4 (B) 进行HIS 变换后的饱和度(S) 分量与TM5/ 1 波段比值进行主成分分析提取褐铁矿化信息等。研究区内线性构造解译。依据成矿原理，根据遥感影像特征，结合相关的物探、化探等地质资料，对遥感影像进行增强处理，在影像上判读与成矿相关的岩性、构造等地质信息，线性体的提取方法以目视解译为主。

5.遥感影像成图

对解译后的蚀变信息提取的遥感图像加工，进行遥感影像专题图的制作，并在遥感制图软件（arcgis）中成图并输出。和已知的矿产图合并成新的该地区的矿产分布图。