遙感影像地學分析與應用

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1、第七章遙感影像地學分析與應用主要內(nèi)容遙感影像地學分析方法植被信息提取地質(zhì)地貌信息提取水體信息提取土壤信息提取人造地物信息提取高光譜遙感及其應用1遙感影像地學分析方法遙感影像反映的是某一區(qū)域特定地理環(huán)境中的綜合信息，它綜合地反映了地球系統(tǒng)各要素的相關(guān)性。遙感地學相關(guān)分析，指的是充分認識地物間的相關(guān)性，在遙感圖像上尋找目標識別的相關(guān)因子，建立直接解譯標志和間接解譯標志，推斷和識別目標本身。遙感影像地學分析方法地學（地理、地質(zhì)、氣象等）背景知識遙感影像的尺度特征混合像元光譜分辨率時間分辨率（獲取時間）2植被信息提取（植被遙感）植被遙感的目的是在遙感影

2、像上有效地確定植被的分布、類型、長勢等信息，以及對植被的生物量作出估算，因而，它可以為環(huán)境監(jiān)測、生物多樣性保護、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等有關(guān)部門提供信息服務。植物的光譜特征不同植物類型的區(qū)分植物生長狀況的解釋遙感植被解譯的應用2.1植物的光譜特征健康植物的反射光譜特征健康植物的波譜曲線有明顯的特點：在可見光0.55μm附近有一個反射率為10％～20％的小反射峰。在0.45μm和0.65μm附近有兩個明顯的吸收谷。在0.7～0.8μm是一個陡坡，反射率急劇增高。在近紅外波段0.8～1.3μm之間形成一個高的，反射率可達40％或更大的反射峰。在1.45μm，1

3、.95μm和2.6～2.7μm處有三個吸收谷。影響植物光譜的因素從上圖植物的典型波譜曲線來看，控制植物反射率的主要因素有植物葉子的顏色、葉子的細胞結(jié)構(gòu)和植物的水分等。葉子的顏色：不同顏色的葉子，其反射光譜曲線也不同。葉子的組織結(jié)構(gòu)綠色植物的葉子是由上表皮、葉綠素顆粒組成的柵欄組織和多孔薄壁細胞組織構(gòu)成。葉綠素對紫外線和紫色光的吸收率極高，對藍色光和紅色光也強烈吸收，以進行光合作用。對綠色光部分則部分吸收，部分反射，所以葉子呈綠色，并形成在0.55μm附近的一個小反射峰，而在0.33～0.45μm及0.65μm附近有兩個吸收谷。葉子的多孔薄壁組織

4、對0.8～1.3μm的近紅外光強烈地反射，形成光譜曲線上的最高峰區(qū)，反射率達40～60％，吸收率不到15％。葉子的含水量：葉子在1.45μm，1.95μm和2.6～2.7μm處各有一個吸收谷，這主要是由于葉子的細胞液、細胞膜及吸收水分所形成。植物含水量植物葉子含水量的增加，將使整個光譜反射率降低，反射光譜曲線的波狀形態(tài)更為明顯，尤其是在近紅外波段，幾個吸收谷更為突出。2.2不同植物類型的區(qū)別不同植物由于葉子的組織結(jié)構(gòu)和所含色素不同，具有不同的光譜曲線特征。在可見光區(qū)，沒有柵狀組織和海綿組織的草本植物的反射率最低，沒有海綿組織的針葉樹次之，具有柵

5、狀組織和海綿組織的闊葉樹的反射率最高；在近紅外區(qū)，則草本植物的反射率迅速增高，而闊葉樹葉片中的海綿組織使得它在近紅外光區(qū)的反射明顯高于美歐海綿組織的針葉樹。因此，利用0.8～1.1μm的近紅外影像，可以有效地區(qū)分出針葉樹、闊葉樹和草本植物。根據(jù)植物的物候期差異來區(qū)分植物，例如，冬季落葉樹由于葉子凋謝而無影像，但常綠樹仍保持反射光譜曲線特征，易辨別。美國華盛頓（1米）在高分辨率遙感影像上，不僅可以利用植物的光譜來區(qū)分植物類型，而且可以直接看到植物頂部和部分側(cè)面的形狀、陰影、群落結(jié)構(gòu)等，可以直接地確定喬木、灌木和草地等類型。Quickbird衛(wèi)星西

6、班牙馬德里體育場（0.61m）羅馬斗獸場（0.7米，真彩色）2.3植物生長狀況的解譯健康的綠色植物的光譜曲線具有明顯的特征，當植物生長狀況發(fā)生變化時，其波譜曲線的相態(tài)也發(fā)生很大的變化，如植物葉子枯黃凋落，受到病蟲害，缺乏營養(yǎng)和水分，葉子的組織結(jié)構(gòu)受到破壞，葉子的色素發(fā)生變化等等，就使得光譜曲線的兩個吸收谷不明顯，0.55μm處的反射峰根據(jù)植物葉子被損傷的程度而變低、變平。近紅外光區(qū)的變化更為明顯，峰值被削低，甚至消失，整個反射光譜曲線的波狀特征被拉平。因此，根據(jù)受損植物與健康植物的光譜曲線的比較，可以確定植物受傷害的程度。2.4遙感植被解譯的應

7、用植被制圖：利用遙感影像進行植被的分類制圖，尤其是大范圍的植被制圖，是一種非常有效而又節(jié)約人力物力的方法。城市綠化調(diào)查與生態(tài)環(huán)境評價：利用高分辨率遙感影像進行城市綠化調(diào)查，評價城市生態(tài)質(zhì)量。草場資源的調(diào)查林業(yè)資源的調(diào)查總結(jié)掌握健康植被的光譜曲線及其特征，把握影響植物光譜曲線的各種因素及其是如何影響的。了解不同植物，不同健康狀態(tài)的植物如何利用遙感影像來加以判別的方法。3、地質(zhì)地貌信息提?。ǖ刭|(zhì)遙感）地質(zhì)遙感實際上就是從遙感影像上提取地質(zhì)專題信息的技術(shù)過程，地質(zhì)遙感的應用目的就是為地質(zhì)制圖、礦產(chǎn)資源的探查、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查服務。這里的地質(zhì)信息

8、主要包括巖性、地質(zhì)構(gòu)造等：巖性的識別地質(zhì)構(gòu)造的識別3.1巖性的識別所謂巖性就是根據(jù)巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造來判斷巖石的種類。不同的巖石，由于其礦物成分