遥感数据地学特征

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。

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)。

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柳南区19691982289： 遥感数据特征 - ？
莫奚玉屏： 传统的基于像素的遥感影像处理方法都是基于遥感影像光谱信息极其丰富,地物间光谱差异较为明显的基础上进行的.对于只含有较少波段的高分辨率遥感影像,传统的分类方法,就会造成分类精度降低,空间数据的大量冗余,并且其分类结果...

柳南区19691982289： 遥感影像地图的主要特点是什么 - ？
莫奚玉屏： 一是以丰富的影像细节去表现区域的地理外貌,比单纯使用线划的地图信息量丰富,真实直观、生动形象,富于表现力.二是用简单的线划符号和注记表示影像无法显示或需要计算的地物,弥补了单纯用影像表现地物的不足,因而减少了制图工作量,缩短了地图的成图周期.

柳南区19691982289： 什么叫遥感地学分析?地学分析的方法有哪些? - ？
莫奚玉屏： 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...

柳南区19691982289： 遥感的特点 - ？
莫奚玉屏： 遥感的特点.(1)大面积的同步观测:遥感平台越高,视角越宽广,可以同步探测到的地面范围就越广.(2)时效性:获得资料的速度快,周期短,时效性强.(3)数据的综合性和可比性:获取的数据综合反映了地球上许多自然、人文信息,且数据来源连续,具有可比性.(4)经济性:与传统方法相比具有更高的经济效益和社会效益.(5)局限性:许多电磁波有待开发,还需发展高光谱遥感以及与其他手段相配合.

柳南区19691982289： 遥感地质的研究内容 - ？
莫奚玉屏：遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用 .又称地质遥感. 遥感地质一般包括4个方面的研究内容:①各种地质体和地质现象的电磁波谱特征. ②地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征. ...

柳南区19691982289： 要想理解遥感各种数据的特点应该从哪方面入手?或者读什么样的数据呢? - ？
莫奚玉屏： 首先理解地物波谱信息,然后选择不同遥感数据的特征波段,最后提取地物特征

柳南区19691982289： 如何建立解译标志 - ？
莫奚玉屏： 这一点很关键,就是你的分类标准 遥感解译方法、原则和程序遥感解译:即为从遥感图像中识别和提取某种影像,赋予特定的属性和内涵以及测量特征参数的专业化过程.遥感地质解译:机助地质解译有两种方式,一是以数字遥感影像为信息...

柳南区19691982289： 遥感数据类型有哪些?分别有哪些特点? - ？
莫奚玉屏：[答案] 这个有不少的分类标准,一般与用途有关.比如有按波长分的,有按波段数量分的,用途分的,好多说法,建议找一本遥感概论看一下.