遥感地质学

加色法原理：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两种颜色就称为互补色；若三种颜色，其中的任一种都不能由其余两种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定的比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色，红绿蓝是加色法的三原色。

灰度直方图：灰度级的函数—指图像中所有灰度值的概率分布，即图像灰度值的概率密度函数的离散化图形。

地面分辨率：是衡量遥感图像能有差别地区分开两个相邻地物的最小距离的能力。超过分辨率的限度，相邻两物体在图像上即表现为一个单一的目标。

岩层三角面：某一岩层同一层面的地表露头线上，山脊点与相邻两沟谷点用直线连接所成的假想三角形平面。

米氏散射：当大气中粒子的直径与辐射的波长相当时发生的散射。散射强度与波长的二次方成反比。

瑞丽散射：当大气中粒子的直径远小于辐射的波长相当时发生的散射。散射强度与波长的四次方成反比。

大气窗口：地球大气对电磁波传输不产生强烈吸收作用的一些特定的电磁波段，即大气吸收相对弱的波段。

图像融合的目的是提高空间分辨率和光谱分辨率 图像增强的方式有直方图增强、领域增强、图像变换

热辐射原理三大定律：普朗克定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律、维恩位移定律。 遥感解译的方法：直接判断法、对比法、逻辑推理法。

遥感解译的程序：资料准备阶段、初步解译阶段、野外调查阶段、详细解译阶段、制图阶段

变质岩与岩浆岩之中岩浆岩在遥感图像上最容易区分。 颜色的三要素为色调、强度、饱和度。

在远红外图像中，夜间水体呈现浅色调，沙漠呈现深色调。 雷达图像中，水体呈现浅色调。

根据界面平滑程度不同，地面反射形式有镜面反射、漫反射、混合反射。 沉积岩与岩浆岩在遥感图像上最大的区别在于沉积岩有层理。

断裂的解译标志有：色调标志、岩性地层标志、构造地层标志、地层和地形标志、水系标志、土壤和植被标志、岩浆及热液活动标志。

常见的山地水系图型有树枝状水系、格子状水系、平行水系、放射状水系和同心状水系、环状水系、倒钩状水系

切断新生代地层或岩体的断裂必是断层。

酸性岩浆岩在图像上为浅色调，基性岩浆岩为深色调。

数字图像处理内容主要包括图像恢复处理、图像增强、图像复合、图像分类

遥感按照电磁波波段分 紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感和多波段遥感

简述题：

遥感地质学的研究内容：

①各类地质体的电磁辐射（反射、吸收、发生等）特性及其测试、分析与应用； ②遥感数据资料的地学信息提取原理与方法； ③遥感图像的地质解译与编图；

④遥感技术在地质各个领域的具体应用和实效估计

试述数字图像增强的主要方法

对比度变换；空间滤波；彩色变换；图像运算；多光谱变换。

中心投影与垂直投影的区别是什么？

投影距离的影响；投影面倾斜的影响；地形起伏的影响

遥感技术系统由哪四部分组成；

（1）遥感平台：放置遥感器的运载工具--飞机、人造卫星、气球、遥感车、飞艇 等； （2）遥感器：又称传感器，指接收、记录目标物电磁波特征的仪器；

（3）信息接收与预处理系统：地面接收站接收从遥感器传送来的图像胶片 或 磁带数据并进行处理；

（4）遥感资料分析解译系统：应用遥感资料（图像/ CCT / 数据）进行分析、研究、推断，按照遥感原理和专业知识原理，从中提取有用信息，并将其编绘成文字资料或图件。

遥感有那些特点？

(1) 视域宽广 (宏观概略性)

(2) 直观可视 信息丰富(资料多样性) (3) 客观真实（纪实性） (4) 定时定位观测(重复性) (5) 资料的可处理性

自然界四大地物的电磁波谱曲线？

水雪：水体越清，反射率越低，雪刚降落时反射率最高

植被：吸收蓝紫光、红光，两个谷0.45 0.65，；反射两个峰，绿光和近红外 土壤：颜色越深，颗粒越大，有机质含量越高，含水量越高反射率越低 岩石：岩浆岩二氧化硅含量越高，反射率越高；沉积岩碳酸岩>碎屑岩>黏土岩

遥感地质学的发展趋势：

主要目标3W（what、where、when）； 主要性能：3全（全天候、全天时、全球）； 发展趋势3高（高空间、高光谱、高时间分辨率）；

综合观测趋势：3个结合（大-小卫星，航空-航天，技术-应用）

三基色：（红绿蓝）

灰度直方图及其作用

灰度直方图：灰度级的函数—指图像中所有灰度值的概率分布，即图像灰度值的概率密度函数的离散化图形。 直方图的作用：

直观地了解图像的亮度值分布范围、峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图的曲线可以反映图像的质量差异。

几何校正步骤：

a准备工作：图像参数的收集与分析 b输入原始数字图像 c确定工作范围 d选择地面控制点 e选择地图投影

晴朗天空为什么呈现蓝色，而阴天呈现白灰色？

天空的颜色靠太阳光透过大气层直射到地面后再反射形成，太阳光中，蓝、紫、靛色光波长短，在晴朗天气，空中只有细小的微粒，这些细小微粒挡住了波长短的光，发生散射，形成蓝色天空。阴天空中粉尘、云层多，各种波长的色光都被阻挡发生散射，因而天空为白灰色。

f匹配地面控制点和像素位置 g评估纠正精度 h坐标变换 i重采样

j输出纠正后图像

地质解译

什么是地质解译标志?能列举常见的地质解译标志。

用以识别地质体和地质现象,并能说明其性质和特点以及相互关系的影像特征； （1）、地物的几何形态：单一地物的形状、大小； （2）、色调与色彩：地物波谱信息构成的影像特征； （3）、阴影--可识别目标物形态和地貌形态；

（4）、影像结构 -- 由细小地物群体的色调、形状重复组合而构成的群体影像特征； （5）、纹形图案(影纹图案)--由细小地物有规律地重复出现组合而成； （6）、地貌形态；

（7）、水系类型和水系分析； （8）、植被标志；

（9）、水文标志：指某些陆地水文特征； （10）、土壤标志； （11）、人类活动遗迹；

航空遥感图像上如何识别河漫滩和河流阶地？

河漫滩是谷底的一部分，在山区较窄呈带状，在平原呈带状，色浅，形态上呈心滩、方形、

弧形等，植被发育，有沼泽，积水洼地形成的牛轭湖残迹，在红外图像上呈深色。河流阶地在图像上呈阶梯状条带，断续分布，连续性好，阶 地面上有耕田，城镇，道路等，植被发育。

遥感影像判译标志有哪些？ 直接判译标志:

形状、颜色、图形、纹理、大小、阴影、位置； 间接判译标志:

地貌、水系、植被、水纹、土壤、人类活动痕迹，都是地物内有属性的相关关系。

遥感地质解译原则？标志？

地质解译的标志：指能识别地质体和地质现象并能说明其性质和相互关系的影像特征。 标志：1.色调与彩色2.形态3.阴影 4.水系类型5.影纹图案6.地貌形态7.其他解译标志：①土壤和植被②水文标志③人类活动遗迹

原则：①综合解译、综合分析。多种图像 、多种技术、多源信息综合解译，与野外调查结合分析；②总体观察指导局部观察。先用卫星图像0作宏观总体轮廓，再用航空像片细部观察；③先易后难，循序渐进。有条理、有计划、选好切入点，提高效率，不漏、不重。（A：综合原则 B：宏观原则 C：先易后难－先已知后未知；先清楚后模糊；先山地后平原；先构造后岩性，先锻炼后褶皱，先线形构造后环形构造；先岩浆岩，后沉积岩变质岩；先显露后隐伏。）

构造解译

断裂构造的解译标志？

概念：断裂在图像上以独特的色调、形态、地貌、水系等影响特征解译标志的组合叫断裂构造的解译标志。 直接标志：

①岩石或地层发生水平方向或垂直方向的位移；②构造发生错位了；③地层的重复和确实；④直线状分布的陡崖（断层三角面）；⑤岩体岩脉、火山口呈线状分布。 间接标志：

①山脊、湖泊、沼泽的错位；②对头沟（对头河）的出现；③直线状沟谷、洼地；④不同地貌区沿直线相接；⑤水系特征和地表水体异常

断裂的解译标志：断裂在图像上以独特的色调、形态、地貌、水系等影像特征表现出来，这些能反映断裂构造的独特影像特征—各种地质解译标志的组合，称为断裂解译标志。

（1）、岩石或地层发生位移(水平或垂直方向)； （2）、构造发生位错； （3）、地层的重复或缺失；

（4）、直线状分布的陡崖（断层三角面）； （5）、岩体、岩脉、火山口呈线状分布；

水系解译

常见的水系类型、特点、发育区 （1）、树枝状水系及其变种

特点：各级支流自由发展,无明显方向性,支流与次级支流锐角相交； 发育区：构造简单、岩性单一产状平缓、地形坡度不大。 （2）、角状水系

特点：主流常呈尖锐的角状弯曲—受断裂构造控制； 发育区：砂岩、石灰岩、花岗岩、板岩、大理岩地区。 （3）、格状水系

特点:主要支流与次级支流成一定角度相交,呈格状或菱格状； 发育区:坚硬岩石受共轭裂隙或断裂控制。 （4）、平行状水系

特点:多条支流相互平行，并以近似的角度与主流交汇，形似马尾

发育区:大面积玄武岩流倾斜地表、单面山层面坡、滨海平原、大冲积扇、掀斜构造的倾斜面

（5）、放射状及环状水系

特点:水流从中心向四周流的离心型水系； 放射状—车轮辐条状

发育区:火山锥小的浑圆形侵入体；

环状—由放射状水系发育而成，支流环绕中心呈环状，形似年轮 发育区:沉积岩层构成的构造穹隆。 （6）、向心状水系

特点:放射状支流由四周向中心汇集； 发育区:构造盆地、局部沉降区、洼地。 （7）、倒钩状水系

特点:支流以钝角汇入主流且与主流流向相反； 发育区:断裂控制或河流袭夺。 （8）、星状水系

特点:地表水流无完整格局，许多大大小小的集水盆地彼此分立，似群星散落地表，呈星点状，地表河有时突然潜入地下成为潜流，有时潜流又以泉或河的形式出露地表； 发育区:气候湿热区的石灰岩、白云岩区落水洞、溶蚀漏斗、溶蚀洼地、溶洞等对流水起控制作用 （9）、羽状水系

特点:小冲沟密集，与支流近直交，形似羽毛；

发育区:均匀细粒结构岩石(片麻岩),层理、片理、劈理、板理极发育区。 （10）、其它水系 扇状、网状、辫状

岩性解译

岩矿的光谱特性：

a岩浆岩的波谱特性和色调

超基性,基性岩浆岩的反射系数低,在航片上色调呈深灰色至黑色; 中性岩浆岩反射系数中等,在像片上呈灰色调;

酸性岩浆岩反射系数偏高,在航片上呈浅灰至灰白色调.随着化学成分,矿物成分和结构构造的变化,其反射系数也有所不同 b沉积岩的波谱特性和色调

沉积岩的反射率都不高,反射率随岩石本色的加深而降低,而岩石本色主要与杂质成分

(Fe2+,Fe3+,C有机质等)的含量有关. c变质岩的波谱特性和色调

一般情况下,正变质岩(岩浆岩变质形成)的波谱特性和色调与岩浆岩相近,副变质岩(沉积岩变质形成)的波谱特性和色调与沉积岩相近.但决定变质岩波谱特性的主要是矿物成分由浅色矿物组成的岩石,如石英岩,大理岩,混合花岗岩等,反射率偏高,在航片上色调较浅;暗色矿物含量较高的岩石如黑云母片麻岩,斜长角闪片岩, 反射率偏低,在航片上色调较深

岩浆岩光谱特征规律？不同比例尺的遥感图像上岩浆岩的几何形态？

岩浆岩中，随着SiO2的含量的减少和暗色矿物含量的增高，岩石的颜色由浅到深，光谱反射率也随之降低。 侵入岩：

中小比例尺图像：

大型侵入体(中酸性岩体)—圆、椭圆形或不规则团块状； 中小型侵入体—卵圆形、透镜状、串珠状；

褶皱带、断裂带中侵入体—条块状、透镜状、脉状； 侵入体边界线与围岩—多呈明显的切割关系(侵入接触) ；

大比例尺图像：侵入体内格状、放射状、同心环状节理系统被后期岩脉充填—尤为清晰； 喷出岩：

由火山喷发时喷出的岩浆冷凝而成的矿物岩石，多数为岩浆岩组成，质地疏松多孔。 大比例尺图像：锥状(火山锥)、舌状(熔岩流)；

年轻的熔岩可见绳状流动构造(五大莲池)可见寄生火山口、破火山口、火山口湖、熔岩被、熔岩穹丘(白头山天池)

小比例尺图像：有一定规律排列的点、斑。

三大岩性主要影像特征有那些？

1沉积岩一般情况如下,以浅色矿物为主,岩石风化面颜色较浅的岩石,其反射率高,色调较浅.以暗色和杂色矿物成分为主,三价铁胶结物较多,岩石风化面颜色较深的岩石,其反射率偏低,色调较深.风化面具有鲜艳色彩的岩石,反射特性变化较大,色调不一,松松散沉积物波谱特征主要取决于矿物成分,颜色和温度.尤以温度影响最大.干燥光亮的堆积物反射

率偏高,色调较浅,潮湿土壤或湿泥,反射率偏低.色调较深 2岩浆岩

超基性,基性岩浆岩反射率较低,它们在遥感图象上的色调多呈深灰色至黑色. 中性岩浆岩反射率中等.其图象上色调为灰色. 酸性岩浆岩反射率偏高,图象上色调浅灰至灰白色

3变质岩一般情况下,正变质岩的波谱特征和色调特征与岩浆岩相近.副变质岩的波谱特征和色调特征与沉积岩和部分火山岩接近,但是不同的原岩经受不同的变质作用后,真波谱特征和色调特征也有所不同.由无色和浅色矿物组成的岩石.风化面颜色一般较浅,反射率偏高,色调较浅,而黑色矿物含量高的岩石,风化面颜色偏深至黑色.反射率一般低于10％,色调呈深灰至黑色.

遥感图像上岩溶地貌有什么特点？

岩溶地貌有孤峰和峰林、溶蚀漏斗、落水洞、溶蚀洼地、溶蚀盆地、伏流、盲谷等地貌形态。这些都属于小尺度的微地貌形态，低分辨率卫片很难观察到，只能通过纹型图案和间接标志判读。岩溶地貌发育地区呈菊皮状纹理。另外，石灰岩地区植被稀疏，裸露的灰岩色调较浅。岩溶地貌发育时间顺序是从峰林、峰丛、到岩溶平原几个阶段。

遥感地质学的应用：

（1）在农业、林业方面的应用； （2）在地质矿产方面的应用； （3）在水文、水资源方面的应用。

（4）环境监测：大气污染、水体污染、土地污染以及海洋污染等进行监测。

RS、GPS、GIS “3S”技术： （1）GIS的功能：

数据采集、地理数据管理、空间分析与属性分析、地理信息的可视化表现； （2）GPS的功能：精确的定位能力、准确定时及测速能力； （3）RS的功能：

GIS数据库的数据源、利用遥感数字影像获取地面高程，更新GIS中高程数据。

电磁波谱及其划分：

电磁波谱：将各种电磁波按其波长（或频率）的大小,依次排列画成的图表。 波段的划分:

（1）、紫外波段 0.01~0.38μm； （2）、可见光波段0.38~0.76μm； （3）、红外波段0.76~1000μm； （4）、微波波段 1mm~1m；

电磁波谱是连续的，波段的划分是相对的。

如何理解电磁波谱与颜色之间关系？ 黑体：吸收全部波段电磁波

消色体：无选择地吸收和反射电磁波 彩色体：有选择地吸收和反射电磁波

大气对电磁辐射传输的散射作用：哪三种散射作用，其发生条件怎样？散射特征？并解释微波为什么具有穿云透雾的能力？ 大气对电磁辐射传输的散射作用：

（一）、瑞利散射--分子散射：q＜＜1即 r ＜＜ λ，一般在r ＜ 0.1 μm发生； 特点: ⑴.散射强度I散 ∝ 1 /λ4；⑵.有方向性 既有向前又有向后；⑶.散射光波长与入射光波长一致。

（二）、米氏散射--悬浮微粒散射：q＝3 即r ≈λ，由半径与波长相近的烟、尘、气溶胶等引起；

特点：散射强度、散射方向：向前散射＞向后散射

（三）、无选择性散射：q ＞3即r ＞＞λ，散射强度与波长无关，水滴、雾、尘埃、烟等气溶胶常常产生无选择性散射。

大气云层中，小雨滴的直径比其他微粒最大，对可见光只有无选择性散射发生，云层越厚，散射越强，而对微波来说，微波波长比粒子的直径大得多，则又属于瑞利散射的类型，散射强度与波长四次方成反比，波长越长，散射强度越小，所以微波才能有最小散射，最大透射，而被称为具有穿云透雾的能力。