遥感数据地学特征 遥感地质学的性质、研究对象、内容及方法

遥感数据是1∶250000遥感地质解译必需的基础数据源。为了最大限度地利用遥感数据提取地质专业信息，应系统地了解掌握各类遥感数据的基本技术参数、地学特征，确保数据类型、最佳波段和最佳波段组合的选取。

4.1.1 LANDSAT卫星数据系列

系指MSS、TM、ETM⁺数据。TM数据光谱覆盖范围0.45～2.35μm，共划分7个波段，除一个热红外波段空间分辨率为120m外，其余分辨率均为30m，地面覆盖185km。与TM相比，ETM⁺数据增设了光谱范围0.5～0.95μm的全色波段，全色波段空间分辨率为15m，热红外波段分高增益和低增益两种模式，空间分辨率为60m，ETM⁺全色波段的增设为波段融合处理提供了条件，提高了图像的空间分辨率，地质信息更加丰富，细节更加清晰，成图比例尺可达到1∶50000，是中比例尺遥感地质调查的最佳数据。MSS数据空间分辨率79m，扫描宽度180km，在可见光谱、近红外光谱范围内(0.5～1.1μm)划分为4个波段，与TM1～TM4波段基本一致，可作为宏观地质解译分析与中小比例尺资源环境变化调查的基础数据之一(附录A表1)。

4.1.2 SPOT数据系列

系指SPOT1～SPOT5卫星数据。SPOT1、2、3波段覆盖的范围为0.51～0.89μm，划分为绿、红和近红外3个多光谱波段，空间分辨率20m，1个全色波段，空间分辨率10m。SPOT4增设了一个光谱范围为1.58～1.75μm空间分辨率为20m的短波红外波段，其他和1、2、3号卫星波段范围相同。与SPOT1～SPOT4卫星相比，SPOT5卫星上载荷作了重大改进，包括两个高分辨率几何装置(HRG)和一个高分辨率立体成像装置(HRS)。两个高分辨率几何装置HRG能获取60km×60km的四种高分辨率影像。高分辨率立体成像装置HRS能获取120km×120km的全色影像。它使用两个相机沿轨道方向(一个向前，一个向后)实时获取立体图像。较之SPOT1～SPOT4的旁向立体成像模式(轨道间立体成像)而言，SPOT5几乎能在同一时间和同一辐射条件下获取立体像对。SPOT5的3个多光谱波段的空间分辨率提高到10m，全色影像的空间分辨率为5m，超模式全色影像空间分辨率为2.5m。SPOT1～SPOT5的可见光谱、近红外光谱范围与TM1～4波段基本一致，地质应用目标相近，SPOT4和SPOT5增加了1个短波红外波段。由于SPOT数据系列的空间分辨率高，图像信息丰富，SPOT1～SPOT4的成图比例尺可达到1∶30000～1∶50000，SPOT5可达到1∶10000，可作为大比例尺遥感地质调查的理想数据(附录A表2)。

4.1.3 CBERS数据系列

该卫星数据光谱范围为0.45～12.5μm，共划分11个波段(附录A表3)，其中CCD成像波段5个，星下点的空间分辨率为19.5m，扫描宽度为113km。即可见光谱、近红外光谱范围内有4个波段和1个全色波段，其1～4波段与TM1～4波段基本一致，地质应用目标相近。红外多光谱扫描仪(IRMSS)有1个全色波段(0.50～0.90μm)、2个短波红外波段(1.55～1.75μm、2.08～2.35μm)和1个热红外波段(10.4～12.5μm)，扫描宽度119.5km，全色、短波红外波段的空间分辨率为78m，热红外波段的空间分辨率为156m;宽视场成像仪(WFI)有1个可见光波段、1个近红外波段组成，星下点的空间分辨率258m，扫描宽度890km，红外多光谱扫描仪(IRMSS)与宽视场成像仪(WFI)数据可作为宏观地质解译分析的重要数据。CBERS数据系列可作为1∶250000遥感地质调查的参考数据源。

4.1.4 ASTER数据

ASTER是Terra卫星上的一个高级光学传感器，包括了从可见光到热红外共14个光谱通道，扫幅60km。其中可见光近红外(VNIR)划分3个波段及一个立体后视单波段，光谱范围0.52～0.86μm，空间分辨率15m;短波红外(SWIR)划分6个波段，光谱范围1.600～2.430μm，空间分辨率30m;热红外(TIR)划分5个波段，光谱范围8.125～11.65μm，空间分辨率90m。其数据的主要特点是光谱范围覆盖宽，从0.52～11.65μm;辐射分辨率高，噪声等效功率(NEP)0.5%～1.3%;可以提供15m(可见光近红外)、30m(短波红外)、90m(热红外)3种空间分辨率的数据;在单条轨上可以获取近红外立体影像数据。成图比例尺可达到1∶50000～1∶100000，可作为1∶250000遥感地质调查的数据源。

4.1.5 雷达卫星数据

主要包括加拿大Radarsat卫星和欧共体ERS卫星数据系列。其数据应用特点是对冰雪、植被、沙土等具有一定的穿透性，对植被覆盖下和一定深度范围内的隐伏地质体具有揭示作用。另外，对干旱地区干涸盐湖的调查效果更明显，因此具有专项遥感地质调查的技术特点。

4.1.6 成像光谱数据

成像光谱技术是遥感技术逐步实现利用宏观手段进行地物微观信息探测的重要手段，一直是全球遥感界研究的重点和热点，尤其是随着成像光谱卫星数据(hyperion)获取成功，更加推动了成像光谱技术应用的深入发展。成像光谱数据主要通过机载和星载两种方式获取，目前主要以机载成像光谱仪获取为主。成像光谱在地学应用方面有独到之处，是实现常规填图向矿物填图转变的重要技术手段之一(附录A表4)。

什么叫遥感地学分析？地学分析的方法有哪些？~

遥感地学分析
遥感与地学各学科-——遥感应用之间的借口
一．遥感信息地学平价
1.遥感信息的属性：遥感信息的多源性（平台、波段、时间）
遥感信息的物理属性（空间、波普、时间分辨率）
2.遥感研究对象的地学属性：
空间分布
波普反射和辐射特性
时相变化
二．遥感信息地学评价标准
1.空间分辨率：图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小
表示法：（1）像元：单个像元所对应的地面面积的大小，单位：M
（2）线对数：影像1MM间隔内包含的线对数，单位：线对/mm
（3）瞬时视场：传感器的瞬时时域，单位：mrad
2.波普分辨率：遥感器所选用的波段数目、波段波长、波段宽度
3.时间分辨率：对同一地区遥感影像重复覆盖的频率
遥感地学综合分析方法
遥感信息地学分析涉及的问题
1.光谱信息是遥感的基础。地物的波普特征是复杂的。它受多种因素的控制，而且地物波普的特征本身也因时因地的变化着。
2.同一地物在影像上，由于它的地理区位不同，表现形式不一；而表现形式相同的，也未必是同一现象或地物。即，存在着“同物异谱、同谱异物”现象，是解译结果不是唯一的，具有不确定性。
3.对地物识别依赖它们的光谱（亮度、密度）形状、大小、纹理结构等影像特征。而且目前计算机图像处理主要还是依靠波普记录的色调或亮度信息，而对纹理识别较差，更缺乏机理的认识，因而带有一定的随机性、偶然性和片面性
4.地表现象是错综复杂的，各个要素之间的关系可以有多种类型。有的具有明显的规律性，有些具有随机性、不确定性，增添了影像解译的难度
5.遥感所获得的信息并非是自然综合体的全部信息，而仅仅是自然综合体里能在二维平面上表现的那一部分信息。仅从遥感得到的瞬时二维图像所能提取、识别的信息无法满足各个学科的需要

二．遥感综合分析方法
1.遥感地学相关分析
充分认识地物之间以及地物与遥感信息之间的相关性，并借助这种相关性，在遥感图像上找寻目标是别的相关因子即间接解译标志，通过图像处理与分析，提取出这些相关因子，从而推断和识别目标本身
主导因素分析方法
一个地区的自然环境和特点，是由自然和人为综合因素决定的。在多种因素中，又会有起主导和决定作用的因素。在对遥感图像提取某个专题信息时，应当先找出它的主导因素。对于不同的目的，起主导因素是不同的，同一目的中，不等级的分类系统主导因素也可能不一.
土壤自动分类
一般认为自动和可靠的土壤识别技术不能完全基于遥感多光谱分板。这是因为植物覆盖、大气条件、传感器的稳定性以及太阳角度引起的数据噪声都直接影响到多光谱资料识别土壤的精度。另外，农田耕种活动的差别、地表地形起伏等也明显的改变着表土的光谱辐射通量，造成光谱分析法识别土壤的混乱。而光谱分析法也不能把地标性太这个相当重要的因子作为识别土壤的特征因子。
探求如何让在这些复杂多变的因素中选择关系最密切的特征因素作为遥感资料自动分类中的直接或间接指标
土壤是岩石的风化物在生物、气候、地形等因素综合作用下形成和发展的，是各种因素的综合反映。
应用传统的土壤分析法与现代遥感及计算机处理技术相结合的综合分析方法便可以识别出各种成土因子（如植被、地表温度、湿度、水系和地形）以及土类的地面信息（如土地利用、质地光谱特征），在加上环境信息（如地区气候、地质历史等）。并且可以通过它们之间的相关关系进一步区分出土类中的细小差别，识别出土壤的类型
把地形因子作为影响土壤的主导因素来考虑
根据数字地形数据计算出定量地形因素，往往是遥感自动识别土壤，建立遥感直接或间接标志的前提，也是地学领域从定性描述向定量化发展的关键。因而美国农业部提出了一个运用遥感资料的数字化地形数据所计算得到的栋梁地形因素来自动识别土壤类型的系统方法。

对遥感一词涵义有广义和狭义两种理解。地学遥感常用的是狭义的遥感,它是指从远距离、高空以至外层空间的平台上,利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影或扫描方式,对电磁波辐射能量的感应、传输和处理,从而识别地面物体的性质和运动状态的现代化技术系统。遥感按电磁辐射源的性质不同分为主动遥感和被动遥感两种基本方式,前者如雷达,使用人工电磁辐射源;后者如摄影,使用太阳等自然辐射源。
遥感地质学作为遥感技术与地球科学结合的一门新学科,其理论是建立在物理学的电磁辐射与地质体相互作用的机理基础之上的;而技术方法则是建立在“多”技术基础之上的。正是通过多波(光)谱、多平台、多时相、多向成像、多向极化、多级增强处理等技术手段来收集与分析遥感数据资料,才能获得比60年代以前单靠航空摄影所取得更多的波谱的、空间的、时间的地学信息。
遥感地质学作为一门边缘学科,其研究对象是地球表面和表层地质体(如岩石、断裂)、地质现象(如火山喷发)的电磁辐射的各种特性。研究的目的是为了有效识别地质体的物性与运动状态,在此基础上,为地质构造研究、矿产资源勘查、区域地质调查、环境和灾害地质监测等工作服务。
遥感地质学的研究内容主要有:①各类地质体的电磁辐射(反射、吸收、发射等)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;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评估。
遥感地质学使用的方法,涉及地物波谱测试方法、数理统计相关分析的方法、模拟试验的方法、模式识别与视觉效应的方法,以及地学(地质、地理、地貌、地图学)的有关研究分析方法等。

马里兰大学遥感数据:遥感技术在地质学研究中的应用
答：利用遥感技术可以获取具有高分辨率和海量数据的卫星图像，可以实现对地貌地形的多角度观测和精细解析。例如，通过遥感技术可以发现地表凹凸不平的特征，推断山脉、河流等自然过程的演化历史，进而为地质科学研究提供重要的参考数据。二、遥感技术对区域地质构造的影响区域地质构造是指地球的构造特征，包括岩石类型...

遥感数据基本统计特征分析
答：遥感数据的基本统计特征包括单波段遥感数据的均值、众数、标准差等基本统计量，以及多波段遥感数据的协方差、相关系数，此外也包括图形方式的直方图、散点图等统计特征。1. 单波段数据基本统计量 单波段数据基本统计量主要包括: 均值、中值、众数、数值域、标准差 ( 图 4-2) 。均值、中值、众数这三个...

多源地学数据特点
答：2. 多源性 成矿预测面临的数据量纲不一、定性与定量数据以及文字描述同时并存的现象。为了获取各种空间数据，使用的方法和手段也多种多样，因而产生了地学数据的多源性。例如，表征元素浓度的地球化学数据，探测地物电导率和磁化率的物探数据，表现地物光谱特征的遥感数据，以及反映成矿目标与地质标志的地质勘...

地质遥感的应用
答：1. 地质构造分析：地质遥感可以识别和分析地球表面的地质构造，如断裂带、褶皱带和断层等。通过解析遥感影像中的地形特征、地形阴影和线性地物，可以揭示地壳运动和构造演化的信息。2. 矿产资源勘查：地质遥感可以用于勘查矿产资源，如金、银、铜、铁等。遥感数据可以检测和识别潜在的矿化特征，包括岩石类型...

地理学的学科特点是什么?
答：地理学的区域研究根据研究对象的范围分为三个尺度：大尺度区域着重探讨全球或全大陆范围内的分异规律和内部结构特征，从而揭示全球或全大陆的总体特征；中尺度区域研究是分析国家或大地区范围内区域总体特征和地域分异规律，以及该地区对大尺度区域分异的作用；小尺度区域是揭示局部地区区域特征和分异规律，...

遥感地质学的性质、研究对象、内容及方法
答：遥感地质学的研究内容主要有:①各类地质体的电磁辐射(反射、吸收、发射等)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;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评估。遥感地质学使用的方法,涉及地物波谱测试方法、数理统计相关分析的方法、模拟试验的方法、...

地物特征遥感信息提取和分类方法研究的意义与目的
答：随着遥感信息获取技术的不断进步，高光谱分辨率（纳米级）和高精度空间分辨率（米级）遥感数据，为岩性遥感和岩性填图带来了大量的新型信息和新的发展机遇，使遥感地质工作在更高水平上开拓和深化。遥感技术的理论基础是物理学的电磁波理论，电磁波与岩石和地层表面物质发生作用，产生岩石和地质体的特征光谱，...

地学遥感的波段范围是什么
答：地学遥感利用不同波段范围的电磁辐射数据来研究地球表面的特征和过程。地学遥感所涵盖的波段范围包括以下几个主要部分：1. 可见光波段：可见光波段范围通常从400纳米到700纳米，对应于人眼可见的光谱范围。可见光波段的遥感数据可以提供地物的颜色、形状和纹理等视觉特征。2. 近红外波段：近红外波段范围通常从...

遥感数据类型及数据处理
答：一、TM与ETM+数据特征 陆地卫星TM和ETM+分别属于美国陆地资源卫星的第二代和第三代传感器系统,具有一定的继承性。两者之间的多光谱波段数相同,都为7个波段,ETM+增加了一个地面分辨率为15m的全色(PAN)波段,以及将TM6波段的空间分辨率提高到60m。多光谱数据空间分辨满足1∶20万的制图要求。对重点矿区(带)进行遥感...

遥感地学分析方法简介
答：所谓本底,就是某种地学信息的区域正常特征或正常背景值。如区域地球化学中某种元素的背景值。如某种岩性(如花岗岩)的平均反射波谱值等等。这些通过归纳总结,实测,统计分析得来的正常特征和正常背景值就是正常值。只有在这个基础上,才能区分出异常来。有了地貌异常,色彩异常,波谱异常和某些成矿元素的异常,...