如何使用遙感圖片

㈠ 資料的分析利用

（一）遙感圖像的初步解譯

遙感圖像影像逼真，視域寬廣。更為重要的是各種地質信息極為豐富，在實施新一代1:5萬區調和1:25萬國土大調查中得到廣泛應用並具有多、快、好、省之奇效。遙感圖像的解譯已成為實現區域地質調查現代化的一個重要方向，而且有著廣闊的發展前景。它與「數字化」填圖結合起來可大大加快我國區調的步伐。

遙感解譯應貫穿到整個區域地質調查全過程中，一般可分為初步解譯、詳細解譯、對比解譯、綜合解譯四個步驟，每次解譯都要寫出解譯報告，現僅對初步解譯介紹如下：

1.前期准備

在詳細研究、分析已收集來的各種資料以及野外踏勘過程中獲取的解譯標志認識的基礎上，在已准備好的鑲嵌像片略圖上，蒙上透明紙和透明薄膜，充分利用其他遙感圖像（如TM像片、彩色航片等）和地形圖上提供的地理信息。先在透明紙或透明薄膜上標示出主要地物、村鎮名稱和地理坐標（在邊框上），並准備好立體鏡、手柄放大鏡、特種鉛筆、彩色鉛筆、直尺等繪圖工具。

2.遙感圖像的初步解譯

在遙感圖像解譯時，要在立體鏡下對鑲嵌像片略圖作反復地、系統地立體觀測，建立連續的區域地質輪廓概念。

遙感圖像的初步解譯原則是：先易後難；先簡後繁；先整體後局部；先構造後岩性。先易後難是指：先從地質體影像反映最為清晰或前人工作研究程度高的地區開始，由已知到未知，逐步推廣到全區；先簡後繁是指：初步解譯先控制構造格架，然後反復認真地解譯其細部的影像特徵；先整體後局部是指：要多種遙感圖像結合（衛片看宏觀、航片察微觀、彩片作甄別）；先構造後岩性是指：遙感圖像宏觀解譯斷裂構造形跡有獨到之處。以上幾種原則在具體運用時應相互補充、相互驗證。同時，千萬不能忘記解譯必須與野外踏勘（調繪）相結合的總原則。

遙感圖像的初步解譯程序和具體解譯內容如下：

（1）解譯第四系

首先，利用遙感圖像上的不同色彩、色調信息，勾繪第四系鬆散沉積物與基岩的分界線。然後，利用遙感圖片上呈現的地貌類型（階地），初步勾繪出第四紀的成因類型界線。

（2）解譯斷裂構造

主要是指線性構造、韌性剪切帶、隱伏構造、環狀構造和活動構造。該類構造在遙感圖像解譯中效果最佳。這是因為航、衛片具有一定的透視能力，加之背景寬廣，各類構造特徵表露無遺，歷歷在目的緣故。

應用遙感圖像解譯比之常規地面地質調查方法能增加大量斷裂構造信息。在解譯中，首先，對小比例遙感圖像進行解譯，它視域廣，去掉了許多細節，有利於查明大斷裂或深大斷裂帶，也有助於判別斷裂的級別及組合關系。同時，亦可獲得關於斷裂數量及同級別斷裂的間距以及導岩、控礦規律等方面的資料。再則，用大、中比例尺遙感圖像解譯研究斷裂構造的具體空間分布和相互切錯關系。

遙感圖像解譯中應要特別注意環狀斷裂構造、隱伏構造、活動構造的解譯，這是常規地面地質填圖中最易遺漏的地質構造現象，要格外加以重視。以便提高圖幅質量和日後在野外調查中的預見性。

（3）解譯岩漿岩體

利用遙感圖像上較均勻一致的色彩、色調；特殊的地形地貌以及特有的鉗狀、放射狀、環狀水系；岩漿岩體塊狀、無層理的特性，表現在遙感圖像上為缺乏黑白相間的條帶狀影紋，並常呈渾圓狀、等軸形、半圓形輪廓形態等特徵。用上述特徵及原理來勾繪岩體輪廓界線，實踐證明是非常有效的。

特別指出：解譯與勾繪岩漿岩體界線，要注重利用MSS圖像和TM圖像上的影像特徵。它是識別這類單元總體特徵最有效的方法之一。

（4）解譯地層岩性

遙感圖像上能在大范圍內追索研究岩性變化。這就為我們研究相變提供了又一種新的手段。值得指出的是：解譯岩性一定要充分利用前人已有的地質資料以及在踏勘過程中建立的地方性解譯標志。

對沉積岩的解譯要把握沉積岩具有成層性這一特性，反映在遙感圖像上，則為條帶狀的影像特性。在遙感圖像上研究沉積序列的區域性層理變化特徵，對闡明沉積過程、環境變遷、建立區域地層格局有著十分重要的現實意義，它是常規地面地質工作研究無法比擬的。

對變質岩的解譯，總體難度大些。若工作區為成層有序的淺變質岩系，解譯方法與沉積岩類似。若工作區為層狀無序的中深成變質雜岩，則可按岩漿岩解譯標志來解譯，要比較准確地解譯出片理的分布趨勢，反映區域構造格架。對變質岩的解譯，用彩色航片和TM片上的影像可甄別蝕變岩類，效果較好。

（5）解譯褶皺與不整合界線

遙感圖像立體感強，能直接顯示地質構造的三維空間變化規律。通過遙感圖像研究褶皺類型、規律、特徵及褶皺組合型式，比單純在地面研究更直觀方便。一般來講，小比例衛星圖像對研究大型褶皺構造有較好的效果，中大比例尺航片圖像則能把小構造更清楚地反映出來（參見圖4-22a）。總而言之，對褶皺的解譯，主要利用影像的對稱性或完美的轉折端來定奪。

角度不整合界線，一般在遙感圖像上表現得更直觀且清晰，解譯勾繪的精確效果比實地勾繪還要好。

（6）量測必要的產狀要素

在遙感圖像上要利用三角面、梯形面、單面山、豬背嶺等來量測地層、斷層、接觸面的產狀，目估其傾角，且要轉繪到遙感解譯圖上。

（7）在遙感圖像全面解譯的過程中，始終要注意踏勘路線和剖面測制位置的選定

3.遙感地質解譯圖（草圖）

在上述解譯內容完成後，要對整個遙感地質解譯（草）圖（圖2-1）的圖面進行修飾。它包括圖內、圖外兩部分內容：

（1）圖內：包括各種地質界線、地質代號、構造符號、產狀要素的著墨、著色（在透明圖反面）等工作。

（2）圖外：包括圖名、比例尺、圖例、圖簽（責任表，下同）、圖框等內容。

圖2-1 中國西部某地遙感解譯圖

（引自孫家抦等，2003）

4.編寫遙感地質解譯小結或報告

敘述本次工作所採用的遙感技術方法和特點，所利用的遙感圖像種類、比例尺、質量及可解譯程度，詳述各類地質體的解譯標志（可列表），線形、環形和描述構造的影像特徵及其地質意義等。

值得指出遙感地質解譯圖編制後，一定要將解譯的各地質體界線，轉繪到附於地形圖（手圖）之上的透明紙上，以備日後地質填圖路線調查時參考和驗證。

（二）地質、礦產資料的分析利用

對收集來的豐富的地質、礦產資料，應及時整理、綜合評析，確定其參考利用價值。

研究前人文獻資料有兩種方式：一是先閱讀最新的或較權威性的總結性文獻，可立即了解工作區的概況；二是按文獻資料發表的時間先後抑或調查的先後次序來閱讀和分析研究。閱讀資料時，不管採用哪一種方式，都應該進行全面地整理、摘錄、填寫資料卡片和編制有關圖件。

對前人地質，礦產資料的整理、綜合分析研究的具體步驟與內容如下：

（1）對所收集的地質、礦產資料進行全面細致地整理、分析、摘錄和填寫資料卡片。

（2）研究工作區的地質調查史，著手編制工作區地質礦產研究程度圖。

熟悉前人在工作區工作的性質、精度及成果資料，認真評價前人使用過的各種方法及效果。明確工作區已有地質礦產的研究程度，為部署工作區的工作，選擇工作方法和手段，確定工作期限和投入的工作量提供重要依據。

編制工作區的地質礦產研究程度圖，就是將工作區前人已經開展過的各種比例尺的地質調查，用不同的線條、符號和數字等來表示前人的工作范圍、工作性質、工作比例尺和調查的時間，並將資料編號。對重要的實際資料（如控制礦體的山地工程、鑽孔位置、重要的采樣點和化石點等），要標繪在研究程度圖上。

（三）其他資料的整理

主要是指前人在工作區開展的化探、重砂、物探工作的成果資料。對這些資料和相關成果，進行綜合整理，編制1:5萬工作區的化探、重砂、物探異常綜合圖，以備日後地質調查工作中參考和驗證。

㈡ ∶遙感影像地圖製作

1∶250000遙感影像地圖是1∶250000遙感地質解譯和其他比例尺遙感專項解譯必備的基礎圖像，它包括1∶250000遙感影像地圖和遙感正射影像地圖兩種。主要應用於地質、礦產及水文等常規地質調查，以及生態環境因子信息的解譯提取與分類等工作中。製作過程包括地理數據(資料)處理、全波段數據輻射校正、幾何校正、配准、圖像鑲嵌、數據融合及地理編碼等。雖然兩種影像地圖製作的方法大致相同，由於在正射影像地圖製作過程中利用了數字高程模型數據(DEM)進行了高程糾正，因此圖像的幾何精度較高，適用於地形高差較大的山地地區;而影像地圖更加適用於地形高差較小的平原、丘陵地區。為此，在實際工作中，應根據工作區的具體地形高差及切割程度自行選擇，以充分滿足解譯成圖的精度為目的。

4.2.1 地理資料處理

包括對以紙介質形式存在的1∶250000、1∶100000地形圖和數字高程模型(DEM)、柵格地圖(DRG)數據的處理。目的是為遙感影像地圖、遙感正射影像圖的製作提供地理要素與控制資料，同時為遙感地質解譯、野外地質調查提供工作數字化用圖。

4.2.1.1 數字高程模型(DEM)製作

DEM數據可直接從國家基礎地理信息中心購買，也可從地形圖上採集獲取。從地形圖上獲取方法是:首先，將1∶100000地形圖掃描，使用人機互動式等高線矢量化的方法，按照一定的等高距由地圖快速錄成系統對等高線進行細化、矢量化、編輯、賦值、空間坐標定向處理;然後，按內插點的分布范圍，將內插分為整體內插、分塊內插和逐點內插三類，根據一定的插值方法(如Kriging法等)，進行等高線的插值獲取，提取高程信息;再根據糾正單元進行DEM鑲嵌與數據格式轉換，生成全區的鑲嵌DEM;最後，檢查拼接精度是否滿足要求，方法是通過生成DEM暈渲圖檢查DEM是否存在誤差。

4.2.1.2 柵格地圖(DRG)製作

DRG是由1∶100000比例尺的地形圖經掃描、幾何糾正及色彩校正後形成的，其內容、幾何精度和色彩與原圖保持一致的柵格數據文件。製作方法及步驟如下。

(1)地形圖掃描

將紙質地形圖按照一定的掃描解析度(一般150～300dpi)進行掃描，存儲為TIF圖像格式。

(2)圖幅生成控制點

利用用戶設置的標准圖幅信息，將自動計算公里格網交點作為控制點。在生成圖幅控制點前，需要先設置圖幅信息，指定內圖廓點，其步驟如下:

1)設置圖幅信息。

a.圖幅號。地圖的標准圖幅號。

b.格網間距。標准圖幅的格網間距，其值應與校正圖的格網間距保持一致。

c.坐標系。地圖採用的坐標系統，主要是54坐標系和80坐標系。如選擇大地坐標，則生成的標准圖幅採用大地坐標(單位:m)，否則採用圖幅坐標。

2)設置生成圖幅控制點信息。

a.圖幅坐標。通過在影像上選擇圖幅坐標點，定位內圖廓點。

b.最小間隔。生成控制點時舍棄控制點的最小間距。

3)定位內圖廓點。

在圖像上確定四個內圖廓點的位置。完成參數設置和內圖廓點信息的輸入，自動計算出控制點的理論坐標，並根據理論坐標反算控制點的圖像坐標。

(3)順序修改控制點

由圖幅生成控制點的圖像坐標是根據相應的公里格網交點理論坐標反算出的圖像坐標，但由於原始圖像存在一定的扭曲變形。因此，該值和原圖上對應的公里格網交點的坐標值並不一定相同，需要對點位進行修正。

(4)逐格網校正

需輸入影像范圍(即校正影像的邏輯坐標范圍)、影像輸出解析度、影像外廓(即相對內圖廓的外擴距離，單位與圖幅坐標一致)。通過設置外廓距離，可使圖幅內廓邊界以外一定距離內的影像不會在影像校正過程中發生變形。

(5)柵格地圖控制精度要求

糾正控制點殘差小於1m;重采樣間隔1m;圖廓點、公里格網及其交點坐標偏差不得大於1m。

1∶100000DEM格網間隔與高程中誤差要求為:平地DEM格網間距50m，高程中誤差6m;丘陵DEM格網間距50m，高程中誤差10m;中低山DEM格網間距50m，高程中誤差10m;高山及極高山地區的高程中誤差按可相應放寬至1.5倍。

(6)精度評價

柵格地圖精度評價，包括對原始圖質量評估的圖幅質量評價，對校正生成DRG的質量評估以及標准圖框套合檢查。

1)原始圖質量評估。該項是對柵格地圖製作的原始數據進行質量評價，主要反映的是原始圖是否有折皺，掃描時是否置平等。若原始圖質量不好，則校正出的柵格地圖肯定會受到一定的影響。

要對原始圖進行質量評價，首先需要順序修改控制點，當所有的控制點修改完畢後，圖幅質量文件中的數值反映了原始地圖影像的質量情況，其文件參數為圖像糾正前的最大殘差和中誤差。其中的中誤差值反映了原始圖的整體質量，數值越大，質量越差;最大殘差值反映了原始圖中偏差最大的控制點的點號及偏差值。

2)校正圖質量評估。該項用於評估校正生成DRG數據的質量。在完成逐格網校正後，根據圖幅信息和按照圖幅生成控制點部分中添加內圖廓點的方法，定位影像的四個內圖廓點，生成反映影像校正情況的質量評估文件，其文件參數為圖像糾正後的中誤差，中誤差值反映了校正後影像的整體質量。圖廓邊長及對角線尺寸檢查(單位:m):上邊、下邊、左邊、右邊、對角1、對角2，圖廓邊長及對角線尺寸檢查，通過對圖幅圖廓邊長的檢測值與理論值進行比較，檢驗圖廓邊長、對角線各條邊長是否符合精度要求。

3)圖框套合檢查。在評估校正生成DRG數據質量時，還可以用生成的理論格網與校正圖上公里網進行套合比較的方法檢驗公里格網精度是否在規定的限差之內。通過檢查其套合情況，可判斷校正生成的DRG數據質量。

(7)存儲格式

利用ENVI軟體製作的DRG存儲格式是*.tif和*.img;用MapGIS系統製作的DRG存儲格式是*.MSI。

(8)用途

柵格地圖圖件是遙感影像圖製作、數字高程模型數據生成以及幾何校正的基礎地理參照圖像。

4.2.2 圖像預處理

在保持足夠信息量和清晰度的前提下，對雜訊和條帶較多的圖像，需通過鄰近像元灰度值替代法、低通濾波法、整行替代法和傅里葉變換法進行去雜訊、條帶的濾波處理，對輻射度畸變較大的圖像進行輻射糾正處理。

4.2.3 糾正與配准

4.2.3.1 糾正與配准模型選取

多採用物理和擬合多項式兩種糾正模型。糾正與配准應對所有波段進行。

物理模型適用於能提供嚴格衛星星歷參數的影像數據，要求同時具備DEM數據且控制點整景分布;有理多項式模型適用於難以獲得線性感測器的外部幾何參數且其姿態十分復雜的衛星數據，要求同時具備DEM數據且控制點整景分布;幾何多項式模型適合於平坦地區，通常用於處理難以提供獲取影像的衛星星歷參數和DEM數據的地區。一般根據數據源情況，對地形高差大的地區優先採用物理模型，其次有理多項式模型利用DEM數據進行正射精校正，平原區利用1∶100000DRG資料和幾何多項式模型對圖像進行幾何校正。

4.2.3.2 控制點選取

控制點應控制影像四周，且分布均勻。控制點個數應根據糾正模型和地形情況等條件確定。物理模型根據衛星星歷參數建立嚴密模型，選9個控制點即可，通常20個以上，該模型要求整景數據均有控制點分布;擬合多項式模型與其糾正階項(n)相關，當n=1時，要求每景最低不少於7個控制點，一般9個以上;當n=2時，每景選13～16個控制點為宜。該模型要求整景數據均有控制點分布。

4.2.3.3 糾正與配准控制點誤差要求

平地地形糾正控制點中誤差為1～1.5個像素，丘陵地形糾正控制點中誤差為1～1.5個像素，山地地形糾正控制點中誤差為1.5～2個像素，糾正控制點最大殘差不超過2倍中誤差。

平地地形配准控制點中誤差為0.5～1個像素，丘陵地形配准控制點中誤差為0.5～1個像素，山地地形配准控制點中誤差為1～1.5個像素，配准控制點最大殘差不超過2倍中誤差。

重采樣方法:包括鄰元法、雙線性內插法及立方卷積法。

對於數字正射影像圖(DOM)重采樣，其重采樣間隔應根據成圖比例尺確定，1∶250000比例尺重采樣間隔30m;1∶100000比例尺重采樣間隔15m;DOM接邊限差要求平地地形接邊限差為0.8mm，丘陵地形接邊限差為0.8mm，山地地形接邊限差為1.2mm。對於道路、河流等線狀地物，即使接邊限差符合上述規定，當鑲嵌影像出現重影、模糊時，應進行接邊處理。DOM影像應清晰、紋理信息豐富，景與景之間影像盡量保持色調均勻、反差適中。

4.2.4 影像融合

影像融合是指採用一種復合模型結構，將不同感測器的遙感數據或與不同類型的數據源所提供的信息加以綜合，以獲取高質量的影像信息，同時消除各感測器間信息冗餘，降低不確定性，提高解譯精度和可靠性，以形成對目標相對完整一致的信息顯示。對全色數據與多光譜數據、SPOT與TM數據糾正成果進行融合，例如，ETM⁺(全色)與TM7、4、1，TM5、4、3，TM5、3、2;SPOT與TM5、3、2融合等，形成兼具高解析度空間信息和多光譜彩色信息的融合影像。融合方法有主成分分析法、加權相乘法、IHS變換法等多種方法。

影像融合匹配精度檢查可採用影像融合法或影像疊合法進行，要求平原和丘陵地區匹配精度為0.5個像素，最大不超過1個像素;山地地區可適當放寬至1.5個像素。融合前須對影像進行色調調整，提高高解析度數據的亮度，增強局部反差，突出紋理細節，降低雜訊;對多光譜數據進行色彩增強，拉大不同地類之間的色彩反差，突出其多光譜彩色信息。

融合後檢查是否出現重影、模糊等現象。檢查影像紋理細節與色彩，判斷融合前的處理是否正確，如果存在問題，返回重處理。如果融合後影像亮度偏低、灰階范圍較窄，則可採用線性拉伸、調整亮度對比度等方法進行處理，在處理過程中，應盡量保留融合數據的光譜信息和空間信息。

4.2.5 影像鑲嵌

標准圖幅涉及多景數據或多個糾正分區，須考慮影像間接邊，其接邊限差平地和丘陵均為0.8mm;山地為1.2mm。

數字鑲嵌方法是在相鄰圖像重疊區內選擇同名點作為鑲嵌控制點，要求兩景同名地物嚴格對准，擬合中誤差在1個像元左右;兩景圖像間需進行亮度匹配，以減少亮度差異;鑲嵌拼接線的選擇無論是採用交互法還是自動選擇，均需是一條折線或曲線;在拼接點兩旁需選用「加權平均值方法」進行亮度圓滑，進一步提高圖像鑲嵌的質量。

接邊檢查可採用影像疊合法或檢查點選取法。影像疊合法對接邊影像進行疊合，結合目視判讀與點位量算提取誤差;檢查點選取法通過選取DOM影像公共區的同名點，計算其較差的中誤差。

當接邊誤差超過規范要求，應分析原因，並返回上道工序檢查和修改控制點;如果接邊誤差滿足要求，但某些特徵地物(如道路、河流)錯位，導致鑲嵌影像出現重影、模糊，應進行接邊糾正處理。

鑲嵌影像應保證色調均勻、反差適中，接邊重疊帶不允許出現明顯的模糊或重影。為保證接邊自然，接邊影像要有10～50個像素的重疊。

4.2.6 圖幅整飾與信息管理

4.2.6.1 圖廓整飾

圖廓整飾內容包括內圖廓、外圖廓及坐標注記，要求如下:

1)內圖廓線應是曲線，東西圖廓可以繪成直線，南北圖廓為弧線，可以分段表示成直線。圖廓線寬度為1個像元。

2)圖廓線平行於內圖廓線，與內圖廓線間隔為10mm，主圖廓線寬度為1mm，副圖廓線寬度為1個像元，兩者相互平行，距離為2mm。

3)圖廓線坐標注記內容是經緯度和公里網。在外圖廓上以經差15'、緯差10'間隔注記經緯度坐標，注記2mm長、1個像元寬的短線在主圖廓與副圖廓之間，貫通圖面的公里網間隔為10km。

圖廓四角的經緯度注記標於內圖廓四角的延長線兩側，字頭朝上。經度注記跨經線的左右，左注「度」，右注「分」「秒」;緯度注記跨緯線上下，上注「度」，下注「分」、「秒」。

公里網注記要求每條方里線在圖廓間注出其坐標值的兩位數(km)，首末方里線及百公里數方里線注記應注出完整數(km)，在南、北圖廓間的兩位公里數注在方里線的右側，百位以上數字注在方里線的左側，東、西圖廓間的兩位公里數注在方里線上方。

坐標注記採用宋體。注記整10km字高為3mm，帶號與整千千米字高為2mm。

4.2.6.2 圖面整飾與注記

1)圖面整飾要求標注圖名、圖幅接合表、數字比例尺和線比例尺、密級等。

a.圖名。用橫向注記在北圖廓外居中位置，字體採用黑體，字高為10mm，字間距為10mm;圖名下方注記圖幅編號，字體採用黑體，字高為5mm。

b.比例尺。標注於南圖廓外正中位置。應同時繪制數字比例尺和直線比例尺。

c.圖例內容。包括地理要素和專題要素。一般配置在東圖廓外側，沿外圖廓線從上而下排列，上方與北內圖廓線持平。

d.圖幅接合表配置。在北圖廓外西面。

e.圖件密級。劃分機密、秘密、內部用圖3種。密級標注在北圖廓外東面，最後一個字對齊東內圖廓線。字體用宋體，字高為5mm。

f.南圖廓外西面注記。包括所採用的遙感資料種類、時相和波段組合，控制資料等。字體用宋體，字高為5mm。

g.南圖廓外東面注記。作業單位，字體用宋體，字高為8mm。

2)按照應用的要求注記地理名稱、矢量要素、專題要素等信息。名稱注記用宋體，字高為線劃地形圖的2倍。

4.2.6.3 信息管理

以1∶100000地形圖標准圖幅為單元，分幅生成DOM影像。以此為基礎，分層疊加圖幅整飾內容，形成DOM信息管理文件，各圖層內容和順序為圖廓整飾、注記、行政境界和DOM。

4.2.7 檢查與驗收

1)影像地圖需嚴格符合技術設計和任務書的要求，滿足應用的需要。

2)影像地圖圖面要求影像清晰、反差適中、色調不偏色、信息豐富、層次突出。

3)圖廓線尺寸、公里網、經緯度、圖幅內外整飾及注記要符合要求。

4)數學精度的檢查:在每幅圖內隨機抽取25個以上均勻分布點位，在1∶100000或以上比例尺的線劃地形圖、數字地圖或影像地圖上讀取同名地物點的坐標作為真值，計算隨機取樣點的中誤差。

1∶250 000 遙感地質解譯技術指南

式中:m為點位中誤差，mm;Δx、Δy為隨機取樣點坐標差，mm;n為隨機取樣點點數。

隨機取樣點最大殘差不超過2倍中誤差為合格。

4.2.8 1∶250000遙感影像地圖應用

4.2.8.1 不同波段組合影像地圖的應用

遙感影像地圖波段組合應根據影像地圖的應用目的、制圖區地物的情況和圖像的信息量大小等因素加以選擇。對TM/ETM⁺和ASTER多光譜數據，要求波段組合應覆蓋可見光(B1、B2、B3)、近紅外(B4)到中紅外(B5、B7)的各個波段，波段之間相關系數最小，地質信息最為豐富，能夠具有最大的信息量，對解譯岩性和大的構造信息有利，常用的波段組合為B5、B4、B3。在乾旱裸露區，選擇B7、B4、B1波段組合;在植被覆蓋區，首選冬季低植被季節的圖像，盡量降低植被的影響，選擇B5、B3、B2波段組合，受植被影響比較低，對圖像解譯的可識別性較好，地質解譯效果最佳;ETM⁺(全色)分別與TM7、4、1，TM5、4、3及TM5、3、2融合後的圖像，地質解譯效果較好。

CEBRS數據通常選擇B2、B3和B4組合。

4.2.8.2 不同數據源、不同比例尺影像地圖的應用

1)為了滿足1∶250000比例尺遙感地質調查的精度要求，其影像地圖比例尺應為1∶100000。

2)1∶50000比例尺融合圖像是1∶250000遙感地質調查的重要遙感資料。

3)TM/ETM⁺和ASTER影像圖層次多、色彩豐富、信息量大，不同地質現象上均有較好的反映。因此TM/ETM⁺和ASTER數據應是1∶250000遙感地質調查的最佳數據源。

4)SPOT與TM所形成的融合圖像由於解析度高、立體感強，在解譯古火山機構方面作用突出，但其色調沒有TM本身圖像豐富，而且陰影偏大，所以在岩性劃分方面只能起輔助作用。

5)Radar與TM融合圖像在色調層次方面沒有TM豐富，與雷達圖像相比，在立體效果和影紋方面沒有更大的優勢，該片種不是1∶250000遙感填圖的優選圖像。

6)從數據的可獲取性、綜合應用效果和解決地質問題的能力角度出發，1∶250000遙感地質調查中遙感地質解譯應以1∶250000比例尺影像地圖為主，1∶100000為輔，進行交互解譯以確保解譯結果具有重現性。

7)室內解譯應充分利用遙感正射影像地圖與GIS系統相整合的優勢，進行多源數據的復合處理與解釋。

8)正射遙感影像地圖及三維可視化遙感影像圖能夠更好地突出地形地貌的景觀特徵，能更加直觀地提取構造、岩性分區、生態地質因子，進行地貌單元劃分等，因此地質解譯效果更加突出。

㈢ 怎樣在網上使用電子遙感地圖

電子地圖的編制途徑有很多種啊，最常見的是以紙制地圖為底，通過相應的數字化軟體（像arcGIS,mapGIS,grapher,suffer等等），進行數字後就成為數字地圖。也可以通過遙感手段，以行空照片或衛星圖片為基礎，用相應軟體提取地理坐標，高程等信息，從而製作成數字地圖。像網上的goolg-earth就屬於衛星生成。很多時候這些資源可以疊加利用，不一定非單純使用一種數據來源。

要用相對應的軟體平台才行！！一般電子遙感地圖
都會有相關的平台

㈣ 遙感圖像地質信息增強處理

地質信息遙感圖像增強處理目的是通過選擇合理的圖像處理方法，改善圖像的視覺效果，突出遙感地質調查所需要的有用信息。

4.3.1 常用的圖像增強處理方法

在遙感地質應用方面，圖像增強處理方法按照主要增強的信息內容可分為波(光)譜特徵增強和空間特徵增強兩大類。

4.3.1.1 圖像波(光)譜特徵增強處理

圖像波(光)譜特徵增強處理是基於多波段數據，對每個像元的灰度進行變換達到圖像增強的目的。其圖像增強結果便於識別不同性質的地質體、岩石類型、地質異常(如蝕變帶、熱異常等)、規模較大的線性和圓形構造。

(1)灰度變換方法

當原始圖像的直方圖比較窄，灰度分布較集中，圖像層次較少時，進行灰度變換是最基本的要求。對於灰度接近正態分布的圖像通常進行線性拉伸就可達到改善圖像視覺效果的目的。對於直方圖呈多峰狀、部分地物過亮或過暗的圖像，應針對圖像的特點採用不同的灰度變換方法，包括分段線性拉伸、直方圖調整和高斯變換等非線性拉伸等。

分段線性拉伸是為了有效利用有限個灰度級，將整個灰度范圍劃分為幾個區間，分區間進行線性擴展，達到最大限度增強圖像中有用信息的目的。常用的非線性變換有指數變換法(增強原始圖像的高亮度值部分)、對數變換法(增強圖像的低亮度值部分)、高斯變換(增強圖像中間灰度范圍)及正切變換(可對圖像的暗、亮區進行增強)。

直方圖調整是通過改善圖像的直方圖形態來達到圖像增強的目的。其原理是用一種變換函數作用於原始圖像的直方圖，使之變成具有某種特定亮度分布形態的直方圖。這種方法著重於擴展高頻數亮度值之間的間隔，使直方圖中部所包含的地物反差得到增強，有利於地質體的區分。常用的直方圖調整方法有直方圖均衡化和直方圖正態化等。

(2)比值增強

比值增強是通過不同波段的同名像元亮度值之間的除法運算，生成新的比值圖像來實現的。比值處理對地質信息尤為敏感，成為遙感地質圖像處理中廣為應用的方法之一。其基本作用為:

1)可以擴大岩石和土壤的波譜差異，有利於這些地物的區分。

2)消除或減弱地形等環境因素對同類岩性的影響。

3)提取與礦化蝕變有關的信息。

4)比值彩色合成圖像能夠增強岩性和蝕變岩信息。

(3)主成分變換

主成分變換是多波段遙感圖像增強常用的一種方法。它是一種基於圖像統計特徵的多維正交線性變換，變換後的新組分圖像反映了地物總的輻射差異和某些波譜特徵，同時還具有分離信息、減少相關、突出不同地物的作用。利用不同新組分圖像進行彩色合成，可顯著提高彩色增強效果，有助於岩性的區分。在實際應用中，也常用比值或差值圖像與原始圖像一起進行主成分變換，會有利於某些專題信息的提取。

(4)IHS變換

在色度學中，把彩色圖像的RGB變換成亮度(I)、色度(H)、飽和度(S)稱為IHS變換，而IHS變換成RGB稱為反變換。利用IHS變換和反變換，可以進行多源遙感圖像之間的信息融合、高度相關圖像數據的色彩增強、圖像的特徵增強，以及改善圖像空間解析度等融合處理。如圖4.1所示，對研究區內的環形構造、岩體和地層都起到了一定的增強作用。

圖4.4 多波段相關性比值增強處理對比

圖4.5 圖像增強處理對比

(3)基於地物紋理的岩性識別

當岩性組成復雜，且分布尺度大於感測器的空間解析度時，遙感圖像就可能記錄到地物的結構組成信息，其影像就存在著明顯的紋理特徵。當存在著有別於背景地物的紋理結構特徵時，就可利用地物的光譜特徵與紋理特徵提取岩性信息。利用紋理識別岩性的方法步驟如下。

1)選擇一定大小的移動窗口，計算不同地物的紋理特徵，對待研究岩石類型的紋理特徵與周圍地物的紋理特徵進行比較分析。主要紋理特徵計算有:對數變差函數、平均歐式距法(一階)、方差法(二階)、斜度(三階)、峰度(四階)和共生矩陣法。從灰度共生矩陣中可以產生8種紋理測度，它們分別是局部平穩、對比度、相異性測度、均值測度、標准差、熵、角二階矩及相關等。

2)分析研究岩石裸露區和背景地物之間的紋理指數和圖像，尋找岩石類型與紋理特徵的關聯規律，採用合適的閾值，識別和提取岩石信息。

(4)基於形狀知識識別岩性信息

1)增強地物之間的邊界，提取出邊界信息。進行形狀指數的計算。主要測定基於周長和面積的指數、基於面積的指數以及基於面積和區域長度的指數。

2)根據岩石的形狀知識指數值，對不同形狀指數的岩性進行定性定位識別和提取，結合不同岩性的形狀特徵賦予一定的地質屬性信息。

(5)主成分變換多層次信息分析識別岩性信息

基於主成分分析的多層次信息分解技術是增強地質岩性弱信息的一種常用方法，在岩性增強和識別中的實施過程如下。

1)多波段圖像的統計特徵分析。對多波段圖像數據進行統計特徵分析，計算波譜圖像的灰度動態范圍、均值與中值、波段圖像的相關系數矩陣、波段圖像的協方差陣。

2)求出多波段圖像的協方差陣的特徵值與特徵向量，用特徵向量構成KL變換的系數矩陣A。

3)主成分變換後處理。根據岩性識別目的和各主分量與矩陣向量間的關系分析，選擇包含特定岩性信息的組分圖像、包含專題信息組分圖像的增強處理、組分圖像的彩色合成處理以及組分圖像與其他處理結果或波段圖像的信息復合分析。

4)根據各主分量的分析結果，對主分量圖像的各種後處理結果與單元結果對照進行影像目視解譯，確定能夠較好反映工作區岩性信息的主分量圖像，選取它們做彩色合成或信息復合，增強影像上的地質岩性弱信息。

(6)IHS變換法增強岩性信息

對多波段圖像選擇適當的代數運算後所產生的新圖像進行IHS變換，可起到突出岩性的目的。例如，利用TM波段比值進行IHS變換，可以識別火山岩地區的岩性和與礦化有關的蝕變特徵。

1)用TM5/TM7，TM3/TM4，TM3/TM2比值分別賦紅、綠、藍進行IHS變換。

2)在變換處理後的圖像上，Fe₂O₃含量高的玄武岩分布區呈醒目的褐色或紅色色調，不同岩性的火山岩類有不同的色調，可以相互區分;含黏土類礦物和三價鐵氧化物的礦化蝕變岩石分布區呈獨特的黃色。

(7)對遙感圖像進行最優多級密度分割提取岩性信息

目的是在植被稀少、基岩廣泛裸露的乾旱地區通過選擇最佳遙感識別圖像，通過最優多級密度分割，提取和識別岩石信息。

1)利用費歇爾准則對圖像進行密度分割，通過直方圖統計，找到使各分割段的段內離差總和最小、段間離差總和最大的分割法，稱為圖像的最優多級密度分割法。

2)對分割圖像按灰度級由高到低分別賦以不同的顏色，對照區域地質圖確定不同顏色的地質岩性屬性信息。

(8)岩性的自動分類識別

在乾旱、半乾旱地區，利用遙感圖像的光譜信息，使用非監督分類方法，可起到岩性自動識別和填圖的目的。

以TM或ETM⁺數據為例，說明非監督分類方法主要實施過程:

1)從TM或ETM⁺多波段圖像中選擇3個三波段組合，使波段間相關性小且重復利用的波段最少。

2)對所有波段組圖像用均衡反差增強技術進行反差增強，以優化每個波段的反差，消除彩色合成中可能出現的色彩偏差。

3)對每個三波段組合用RGB-IHS變換產生一個色度圖像，然後分別進行合成，產生色度合成圖像。

4)用三維特徵空間交互集群技術對色度合成圖像進行非監督集群分類。

5)用模板直方圖匹配分類技術對分類圖像進行空間再分類，以檢測感興趣類的結構和模式。

6)對分類圖像用空間濾波法和小類別合並技術進行平滑處理和空間簡化處理。

7)根據野外檢查與類別的波譜曲線形態，參照地質圖，將類別賦以岩性或按其他地物類型術語進行識別和描述。

8)進行互動式類別編輯。用類別區域編輯法將代表不同地帶的不同岩性按位置進行分解，用類別分組法將相同岩性或地物類型一致的類別歸入一組。

9)用邊緣檢測技術，檢測地物類別邊緣。

10)對調整後的分類圖像進行互動式著色，並將反映地形背景的強度圖像疊加到岩性分類圖中，形成岩性影像圖。

(9)基於岩塊分類的岩石類型識別

適用於乾旱、半乾旱基岩裸露區岩石類的識別。以TM數據為例具體說明主要實施過程:

1)對TM圖像進行地形校正，生成數字視反射率圖像R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₇。

2)用TM6與R₁～R₇進行空間集群法非監督分類，編制平面分類圖。

3)用TM6與R₁～R₇數據進行監督分類，首先用已知樣本作為訓練區，訓練區樣本為厚層單岩性岩塊、簡單岩性組合岩塊，復雜岩性組合岩塊和標志性薄層岩塊，然後逐個像元提取同類目標並編制平面圖。

4)對分類圖像中的各類別進行均值、最小、最大值，標准差、協方差等參量統計。

5)進行紋理分析及分類，編制紋理類型平面圖。

6)對非監督分類、監督分類及紋理分類平面圖進行疊合，通過人機交互目視解譯歸並整理，編制岩石遙感類型平面圖。

7)岩石填圖。將已知岩石屬性信息填繪於同類的空白區域中，未知空白區域待野外檢查確定岩性屬性後填入。

(10)用高光譜資料來識別岩性

利用成像光譜資料，定量檢測岩石和單種或多種礦物的波譜特徵，提取和識別岩性和礦物信息，編制專題岩性和礦物圖件。主要實施方法是:

1)確定工作區岩性和礦物的一些標志性波譜特徵。

2)利用高光譜成像數據提取地物的波譜曲線，與岩石的野外光譜曲線和某些標志性礦物的實驗室實測典型曲線對比，半定量地確定岩性和標志性礦物的存在。

3)通過岩性和標志性礦物的檢測，達到找礦和編制岩性分布圖的目的。

4.3.2.2 斷裂構造及地質界線圖像增強處理

主要利用空間濾波、自動線性提取等方法增強或提取斷裂構造信息。

(1)空間方向濾波方法

對原始圖像進行方向濾波，突出某一方向的紋理信息，增強地質體的空間結構。

1)按其所需要的方向信息確定濾波運算元見表4.1。

2)對多波段圖像進行主成分變換，利用定向濾波法對第一主分量圖像進行邊緣梯度增強。

3)增強圖像的局部邊緣梯度，壓制整個圖像的反差，再結合一些平滑處理方法對構造蝕變帶和環形構造進行增強。

4)圖像反差擴展。採用拉伸、直方圖變換、比值、濾波等，突出圖像中的線、邊緣、紋理結構特徵，增強岩性、線形構造和環形構造影像特徵。

5)高通濾波增強空間頻率高的地表形跡，提取幾十到幾百米的線性體(如節理、裂隙和斷裂等一些地質構造形跡);低通濾波增強空間頻率低的地表形跡，提取延伸長、規模大的斷裂帶和蝕變帶等地質形跡。

6)用高斯卷積濾波突出地質體邊界輪廓細節，區分紋理差異大的岩體。

(2)傅里葉功率譜紋理增強法

1)取一定大小的窗口圖像，分別作行、列傅氏變換。

2)求功率譜矩陣，作對數變換。

3)計算紋理測度，形成紋理圖像。

4)紋理圖像解譯，提取線性體信息和岩性地質界線。

(3)圖像紋理統計法

通過紋理特徵變化推測斷裂活動的差異、岩石成分的變化等，圈定活動斷裂帶范圍，解釋斷裂活動方式。

(4)線、環狀影像特徵法

1)對圖像進行高通濾波和線狀影像增強

2)從22.5°～67.5°、67.5°～112.5°、292.5°～337.5°及337.5°～22.5°四個方向進行方向濾波。

3)計算單位面積(2.5km×2.5km)線狀影像密度及等密度圖。

4)對線、環狀影像平面圖進行目視分析，篩除非地質邊緣點，並進行疊合與歸並，劃分線狀影像區、帶和等級，環狀影像之間的空間結構及其組合關系。

5)進行線、環狀影像地質屬性解譯。

(5)線性體自動提取法

1)採用定向濾波法對多波段圖像的KL變換第一分量進行邊緣梯度增強。

2)對梯度圖像進行二值化處理，提取邊緣點圖像。

3)人機交互去掉干擾和孤立的邊緣點。

4)利用Hough變換進行線性體的連接和統計，輸出線性體分布圖和密度圖。

5)線性構造提取與地質分析。

(6)圖像亮溫法

選擇適當季節和時間的熱紅外遙感圖像，以熱紅外波段圖像的亮溫分布的極值線為標志，提取構造信息。

(7)多重主成分分析方法

首先應用各種方法，包括一般主成分分析、選擇主成分分析(特徵主成分選擇)、波段比值等，盡可能提取圖像中較弱的地質構造信息，然後提取顯示最好或較好的專題信息，進行二次處理。處理方法包括兩種:一是進行不同的彩色組合或疊加，以突出專題信息;二是選取對專題信息提取最有利的結果和原始波段再次進行主成分分析，進行地質信息的二次提取和增強。

(8)基於融合處理的構造信息提取方法

不同感測器獲取同一地區的圖像，由於其波長范圍不同、幾何特性不同、解析度不同等因素而具有不同的應用特點，基於不同感測器圖像的融合處理，可以綜合不同感測器圖像的優點，提高對構造信息的識別能力。下面以TM和SAR圖像融合處理為例進行說明。

1)首先，對SAR圖像濾波，進行雜訊消除。

2)其次，把單波段SAR圖像和多光譜TM圖像進行幾何配准和融合，TM3、4、5進行IHS變換，用濾波後的SAR圖像代替I分量，做IHS反變換，再用TM3、4、5與SAR圖像作主成分變換，最後將IHS反變換得到的G分量、TM4波段和主成分變換的第一主分量圖像進行彩色合成，作為地質解譯圖像。

3)融合後的圖像可以直觀地提取斷裂構造信息，利用SAR圖像一定的穿透性，可以提取隱伏斷裂構造信息。

4.3.2.3 區域地質穩定性的綜合處理與遙感信息的輔助提取

1)獲取多時相多平台遙感衛星數據，收集地面控制點數據和區域地質環境資料。

2)進行圖像幾何精校正和配准處理。首先，對地形圖進行高精度掃描，形成數字圖像;然後，對數字地形圖進行投影變換、配准和鑲嵌，進行區域圖像的合成與鑲嵌;最後，建立地質活動區域的DEM和三維地形地貌可視化影像。

進行人機交互解譯。以精校正的數字衛星圖像為基礎，一方面進行增強構造活動帶、滑坡及其發育環境信息的各種圖像處理;一方面進行目視解譯，確定區域地質穩定性信息，在計算機上定位，劃分邊界、製作圖形。獲取遙感解譯信息，綜合其他環境資料和綜合處理進行分析、比較和修改。

4.3.2.4 隱伏地質信息提取與增強

利用重磁資料與不同類型的遙感圖像復合處理技術提取隱伏地質信息。

1)利用重磁網格數據和三維歐拉反褶積方法確定地下構造位置(邊界)和深度。

2)利用遙感圖像解譯地表的構造特徵，將重磁數據提取的相應位置的構造信息疊加到遙感構造圖像上，把不同深度的構造在圖像上分別表現出來，利用圖像上構造的不同深度信息，輔助進行隱伏地質體和構造帶信息提取。

4.3.3 遙感地質信息自動提取方法

計算機自動信息提取的目的是把地質專家用於目視解譯的知識定量化表達，從根本上實現知識參與的自動提取。現有的計算機自動信息提取方法主要包括:光譜特徵模型法、計算機自動分類法和基於空間數據挖掘與知識發現信息提取方法。

4.3.3.1 光譜特徵模型法

一般利用統計回歸建立一個遙感信息模型，根據具體圖像的實際情況不斷對模型參數進行調整，最終使模型適用於該影像。遙感信息模型是在現有地面實驗基礎上提煉出來的地物的反演模型，由於圖像數據影響因素很多，因此地物在衛星圖像上的反映並非與地面實測數據一一對應，把遙感信息理論和實際圖幅影像有效結合在一起來進行專題信息自動提取，應用范圍和精度都很有限。岩石地層單元建模技術就是一種光譜特徵模型法。具體步驟如下。

1)把一些具有特殊影像特徵的礦源層、賦礦地層以及諸如含多元素黑色炭質頁岩、蛇綠岩帶、混雜岩帶和超基性岩體等岩石地層作為一種基本單元，它們的多波段遙感像元灰度值是波段的函數，不同單元具有不同的函數曲線。

2)對有一定地質意義的單元進行光譜特徵統計，確定特定單元在各波段的亮度范圍和同一單元類別在多維空間的聚集性。

3)根據單元類別的變差參數(均值和標准差)，建立基於遙感圖像亮度值區間的岩石地層單元模型，輸入的閾值參數和多波段遙感數據，自動提取岩石地層單元信息。

4.3.3.2 分類方法

在遙感信息自動提取方面，分類方法佔有重要地位。其核心是對遙感圖像進行自動分割。現有的計算機自動分類方法，主要利用的是遙感圖像數據，雖然有時可以自動加入其他方面的地學知識，但遠沒有充分利用人腦在分析圖像時所應用的知識，因此很難達到很高的精度。利用分類方法進行岩性自動填圖是遙感圖像處理中最復雜、最難的一個問題，而對於像植被、水體、土地和冰雪等一些大面積分布均勻的特定目標信息的提取，自動分類可起到良好的應用目的。

4.3.3.3 基於數據挖掘和知識發現技術

基於數據挖掘和知識發現技術理論的遙感專題信息自動提取，其基本內容包括知識的發現、應用知識建立提取模型，利用遙感數據和模型提取遙感專題信息。在知識發現方麵包括從單一遙感圖像上發現有關地物的光譜特徵知識、空間結構與形態知識、地物之間的空間關系知識;從多時相遙感圖像中，除了可發現以上知識外，還可以進一步發現地物的動態變化過程知識;從GIS資料庫中發現各種相關知識。利用所發現的某種知識、某些知識或所有知識建立相應的遙感專題信息提取模型，利用遙感數據實現從單知識、單模型的應用到多知識、多模型的集成應用，從單數據的使用到多數據的綜合使用的自動信息提取。

㈤ 如何用ENVI解析遙感圖像及其步驟

是遙感影像解譯吧。

看你是要目視解譯還是計算機自動解譯了。

可以參考一下ENVI的使用手冊，網上一搜就有