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1、第六章第六章 地质解译标志与遥感图像地学分析方法地质解译标志与遥感图像地学分析方法 第一节第一节 地质解译的目标与要求地质解译的目标与要求 一，解译的涵义一，解译的涵义 地质解译地质解译( (判读，判释判读，判释) )是指从图像获取信息的基是指从图像获取信息的基 本过程本过程, ,是根据地质工作的要求，运用解译标志和实践是根据地质工作的要求，运用解译标志和实践 经验，应用各种解译技术和方法，识别地质体，地质经验，应用各种解译技术和方法，识别地质体，地质 现象的物性和运动特点，测算出某种数量指标的过程。现象的物性和运动特点，测算出某种数量指标的过程。 怎么一直是“文档名称中有奇怪的字符” 二、地
2、质解译的目的与要求二、地质解译的目的与要求 地质解译的目的是为了获取各种地学遥感信息，以地质解译的目的是为了获取各种地学遥感信息，以 加快地质工作的步伐，提高地质研究的质量，节省时间加快地质工作的步伐，提高地质研究的质量，节省时间 与经费。地质解译的要求是：与经费。地质解译的要求是： 1) 1) 判明各种地质体和地质现象的形态特征与属性，判明各种地质体和地质现象的形态特征与属性， 它们的展布和延伸方向，并尽可能确定其边界。它们的展布和延伸方向，并尽可能确定其边界。 2 2）量测地质体的各种参数，如断层的长度和走向，）量测地质体的各种参数，如断层的长度和走向， 岩层的厚度，火山锥的地理坐标等。岩
3、层的厚度，火山锥的地理坐标等。 3 3）推测和分析各种地质体，地质现象在时间上、）推测和分析各种地质体，地质现象在时间上、 空间上、空间上、 成因上的相互关系。成因上的相互关系。 4 4）编制各种解译图件。）编制各种解译图件。 第二节第二节 地质解译标志地质解译标志 地质解译的依据是遥感图像上的影像特征，包括影地质解译的依据是遥感图像上的影像特征，包括影 像的几何形状，大小、花纹，色彩或色调等像的几何形状，大小、花纹，色彩或色调等, ,它们是遥它们是遥 感的空间和波谱信息的图形显示。感的空间和波谱信息的图形显示。 地质解译标志地质解译标志: : 能识别地质体和地质现象，并能说能识别地质体和地质
4、现象，并能说 明其性质和相互关系的影像特征。明其性质和相互关系的影像特征。 直接解译标志直接解译标志: : 在遥感图像上能直接见到的形状，在遥感图像上能直接见到的形状， 大小、色调、阴影、花纹等影像特征。大小、色调、阴影、花纹等影像特征。 间接解译标志：需要通过分析、判别才能识别地质间接解译标志：需要通过分析、判别才能识别地质 体和地质现象的存在，才能推断其性质的影像特征，如体和地质现象的存在，才能推断其性质的影像特征，如 通过水系类型来区分岩性，用构造地貌来推断断裂的存通过水系类型来区分岩性，用构造地貌来推断断裂的存 在等。水系及构造地貌就是间接解译标志。在等。水系及构造地貌就是间接解译标志
5、。 直接解译标志和间接解译标志是相对的。直接解译标志和间接解译标志是相对的。 一、图像的色调与色彩一、图像的色调与色彩 色调色调: :单波段黑白影象上各种地物黑白明暗的程度单波段黑白影象上各种地物黑白明暗的程度 （也包含色彩）（也包含色彩） 色彩：真彩色或假彩色影象上各种地物的颜色色彩：真彩色或假彩色影象上各种地物的颜色 消色物体（地质体）和彩色物体的色调特征及反射消色物体（地质体）和彩色物体的色调特征及反射 波谱特征。波谱特征。 1 1 色调的划分：色调的划分： 在在MSSMSS图像上，色调从黑一灰一白分为图像上，色调从黑一灰一白分为1515级。在航级。在航 片上色调一般划分为片上色调一般划
6、分为1010级，也有级，也有5 5级或级或3 3级。级。 色彩色彩 色调色调消色物体消色物体 彩色物体彩色物体 2 2 色调的含义：色调的含义： 在可见光黑白像片上，色调深浅反映反射能量大小，在可见光黑白像片上，色调深浅反映反射能量大小， 愈浅反射值愈高。愈浅反射值愈高。 热红外图像色调深浅表示地物温度不同，一般色调热红外图像色调深浅表示地物温度不同，一般色调 浅的温度高。浅的温度高。 雷达像片上色调深浅表示微波后向散射能力的大小，雷达像片上色调深浅表示微波后向散射能力的大小， 浅色调的后向散射能力较强。浅色调的后向散射能力较强。 3 3 色调的影响因素：色调的影响因素： 地质体的颜色：地质体
7、的颜色： 含水多少：含水多，色调深。含水多少：含水多，色调深。 风化程度：多数地质体风化后色调变浅，少数变深。风化程度：多数地质体风化后色调变浅，少数变深。 土壤：土壤： 植被：植被掩盖的程度，可见光波段一般使色调变植被：植被掩盖的程度，可见光波段一般使色调变 深。近红外波段一般使色调变浅。深。近红外波段一般使色调变浅。 光照条件：成像时间，太阳高度角。光照条件：成像时间，太阳高度角。 地表结构：决定了反射类型。地表结构：决定了反射类型。 4 4 色调的描述：色调的描述： 1 1）白色调和浅色调：冰、雪，干燥砂子，反射率）白色调和浅色调：冰、雪，干燥砂子，反射率 接近接近100100，图像上呈
8、浅色调。盐碱土、大理岩在可见，图像上呈浅色调。盐碱土、大理岩在可见 光波段也是浅色调。光波段也是浅色调。 2 2）中等灰色调：如石灰岩、白云岩、石膏层，浅）中等灰色调：如石灰岩、白云岩、石膏层，浅 色花岗岩等。色花岗岩等。 3 3）深色调：含暗色矿物较多的岩浆岩，铁染的）深色调：含暗色矿物较多的岩浆岩，铁染的 褐色砂岩，风化不深的煤层及煤系地层等。褐色砂岩，风化不深的煤层及煤系地层等。 4 4）均匀色调：地质体结构、成分变化不大。）均匀色调：地质体结构、成分变化不大。 5 5）斑状色调：如出现在地质体中，多与局部成）斑状色调：如出现在地质体中，多与局部成 分改变或含水程度变化有关。分改变或含水
9、程度变化有关。 6 6）条带状色调：岩层或带状分布的植被，）条带状色调：岩层或带状分布的植被， 农作农作 物构成带状色调。物构成带状色调。 二，地物的几何形态和大小二，地物的几何形态和大小 1 1 地物几何形态：指地物的形状，如房屋为长方形、地物几何形态：指地物的形状，如房屋为长方形、 河流呈条带状等。河流呈条带状等。 2 2 地物在遥感图象上的大小：地物在遥感图象上的大小： 1 1）与地物的实际大小有关。）与地物的实际大小有关。 2 2）与图像比例尺有关）与图像比例尺有关 ，比例尺越大，分辨力越高，比例尺越大，分辨力越高， 地物细节显示越清楚。反之则很模糊，甚至显示不出来。地物细节显示越清楚
10、。反之则很模糊，甚至显示不出来。 3 3 中心投影的影响：使地物的几何形态中心投影的影响：使地物的几何形态( (尤其是遥感尤其是遥感 图像的边部处图像的边部处) )引起畸变。引起畸变。 三，阴影三，阴影 阴影是形态和色调的派生解译标志。阴影也具有阴影是形态和色调的派生解译标志。阴影也具有 不同的形状，大小，方向。色调一般为黑色。不同的形状，大小，方向。色调一般为黑色。 1 1本影：物体未被阳光直射的阴暗部分称为本影，本影：物体未被阳光直射的阴暗部分称为本影， 即本身的阴影。山的阴坡，瓦屋的背阴坡，树冠的即本身的阴影。山的阴坡，瓦屋的背阴坡，树冠的 背阴那面都是它们的背阴那面都是它们的 本影。本
11、影有助于获得本影。本影有助于获得 地物的立体感。山体的地物的立体感。山体的 阳坡明亮，阴坡较暗，阳坡明亮，阴坡较暗， 其明暗的分界线改为山其明暗的分界线改为山 脊线和山谷线。脊线和山谷线。 2 2落影；地物投落在地面的影子为落影，落影落影；地物投落在地面的影子为落影，落影 可以识别地物侧面的轮廓，如山脊形态等。落影还可以识别地物侧面的轮廓，如山脊形态等。落影还 可以判明地物的高度。可以判明地物的高度。 h=Ttgh=Ttg 3 3 阴影的利弊：阴影的利弊： 利的方面是有助于获得地物的立体感。利的方面是有助于获得地物的立体感。 弊的方面是掩盖了地物的波谱特征。弊的方面是掩盖了地物的波谱特征。 因
12、尔在进行解译时，应根据解译目的，选取适因尔在进行解译时，应根据解译目的，选取适 当太阳高度角的影象。当太阳高度角的影象。 四，水系类型和水系分析四，水系类型和水系分析 水系是多级水道组合而成的水文网水系是多级水道组合而成的水文网 一一) ) 水系类型水系类型 指水文网的平面组合形态。水系的指水文网的平面组合形态。水系的 发育与地形，地质，气候有关。水系对新构造活动反映发育与地形，地质，气候有关。水系对新构造活动反映 很灵敏。很灵敏。 水系分级示意图水系分级示意图 1 1 山区水系类型：山区水系类型： 山区水系多为侵蚀型，主要有下列基本类型：山区水系多为侵蚀型，主要有下列基本类型： 1 1）树枝
13、状水系：）树枝状水系： 是最常见的侵蚀型水系，发育在各种岩性地区。是最常见的侵蚀型水系，发育在各种岩性地区。 共形态为树枝状，支流的流向自由发展无明显方问性，共形态为树枝状，支流的流向自由发展无明显方问性， 并以锐角相交。并以锐角相交。 黄土，页岩，黄土，页岩， 泥岩等细粒结构岩性地区多为密泥岩等细粒结构岩性地区多为密 集型树枝状水系。集型树枝状水系。 不易风化，裂隙发育的侵入岩，变质岩、不易风化，裂隙发育的侵入岩，变质岩、 砂岩区砂岩区 多为粗疏型树枝状水系。树枝状水系有一些变种：多为粗疏型树枝状水系。树枝状水系有一些变种： ( (a) a) 钳状沟头树枝状水系：为花岗岩类等球形风化钳状沟头
14、树枝状水系：为花岗岩类等球形风化 形成的水系。两条支流相交时成形成的水系。两条支流相交时成“钳状钳状”。 ( (b) b) 似平行状树似平行状树 枝状水系：其支流略枝状水系：其支流略 有定向的平行排列，有定向的平行排列， 常发育在中等倾斜的常发育在中等倾斜的 细粒结构物质组成的细粒结构物质组成的 岩石区。岩石区。 2 2）格状水系：格状水系： 受地质构造受地质构造( (岩层岩层 产状及裂隙产状及裂隙) )控制发育控制发育 的水系。支流之间成的水系。支流之间成 直角或锐角相交，而直角或锐角相交，而 形成格状和棱格状水形成格状和棱格状水 系。系。 3 3）平行状水系：）平行状水系： 多条支流相互平
15、行，并以近似的角度与主流相交多条支流相互平行，并以近似的角度与主流相交 汇。这类水系常发育在滨海平原，褶皱的翼部，掀斜汇。这类水系常发育在滨海平原，褶皱的翼部，掀斜 构造的倾斜面上。构造的倾斜面上。 4 4）放射状水系与向心状水系：）放射状水系与向心状水系： 火山锥、小型侵入体剥蚀残留的孤山，穹窿和短火山锥、小型侵入体剥蚀残留的孤山，穹窿和短 轴背斜发育放射状水系。当放射状的支沟向中心汇集轴背斜发育放射状水系。当放射状的支沟向中心汇集 时，称向心状水系。这是构造盆地，洼地的水系。时，称向心状水系。这是构造盆地，洼地的水系。 5 5）环状水系：）环状水系： 小水系成环状，同心环状。有时构成很好的
16、环状小水系成环状，同心环状。有时构成很好的环状 构造。发育在侵入体周边。构造。发育在侵入体周边。 6 6）倒钩状水系：）倒钩状水系： 其特点是支流与主流以钝角相交，即主与支流相其特点是支流与主流以钝角相交，即主与支流相 交的锐角指向与流向相反。这种异常的水系是断裂控制交的锐角指向与流向相反。这种异常的水系是断裂控制 的典型标志。的典型标志。 2 2平原地区水系类型：平原地区水系类型： 1 1）扇状水系：）扇状水系： 常发育在河流入常发育在河流入 海和湖口处，洪积扇海和湖口处，洪积扇 上扇状水系最为典型上扇状水系最为典型。 2 2）网状水系：）网状水系： 大河口或河岸平原上常见的水道纵横，交织成
17、网大河口或河岸平原上常见的水道纵横，交织成网 的水系的水系。 3 3）辫状水系：）辫状水系： 多沙河流的出山口处或宽阔间歇河河滩上，河槽多沙河流的出山口处或宽阔间歇河河滩上，河槽 来回摆动，形如辫状来回摆动，形如辫状。 4 4）曲流型水系：）曲流型水系： 平原区河弯曲，曲流、古河道、牛轭湖发育平原区河弯曲，曲流、古河道、牛轭湖发育。 曲流在地壳抬升的山区，就发展成为深切曲流。松曲流在地壳抬升的山区，就发展成为深切曲流。松 花江中游、长江湖北荆江段这种水系发育。花江中游、长江湖北荆江段这种水系发育。 ( (二二) )水系分析：水系分析： 1 1 水系密度分析水系密度分析（航片上指支沟间隔）（航片
18、上指支沟间隔） 1 1）密度大：）密度大： （航片上指支沟间隔小于（航片上指支沟间隔小于100100米）米） 反映地表迳流发育，支沟密集，土壤与岩石透水反映地表迳流发育，支沟密集，土壤与岩石透水 性不良，泥岩、页岩，粘土、粉砂岩区常见。性不良，泥岩、页岩，粘土、粉砂岩区常见。 2 2）密度小：）密度小： （大于（大于500500米）米） 表示地表迳流小，岩石裂隙发育，水系长而稀疏。表示地表迳流小，岩石裂隙发育，水系长而稀疏。 砂岩、石英砂岩等坚硬岩石发育区常见。砂岩、石英砂岩等坚硬岩石发育区常见。 3 3）密度中等：）密度中等： （100- 500100- 500米）米） 是比较多见的水系密度
19、，介于以上两者之间。是比较多见的水系密度，介于以上两者之间。 2 2水系的均匀性，对称性，方向性分析：水系的均匀性，对称性，方向性分析： 1 1）均匀性：）均匀性： 水系均匀的地区。表示该区岩性抗风化剥蚀能力水系均匀的地区。表示该区岩性抗风化剥蚀能力 和裂隙发育都比较相近，这是大片花岗岩或同一种沉积和裂隙发育都比较相近，这是大片花岗岩或同一种沉积 岩出露区较常见。岩出露区较常见。 2 2）对称性：）对称性： 水系是否对称发育，既表明了地形特征，也表明水系是否对称发育，既表明了地形特征，也表明 了构造特征。了构造特征。 3 3）方向性：）方向性： 主要反映区域山系走向，岩层走向及构造走向。主要反
20、映区域山系走向，岩层走向及构造走向。 3 3冲沟形态分析；冲沟形态分析； 冲沟形态与组成冲沟的物质岩性有关。冲沟形态与组成冲沟的物质岩性有关。 1 1）浅碟形：）浅碟形： 粘土、粉砂质粘土区的冲沟，沟横断面为浅碟形。粘土、粉砂质粘土区的冲沟，沟横断面为浅碟形。 2 2） “U U”形：形： 中等粘性、直立裂隙发育的黄土，冲沟断面中等粘性、直立裂隙发育的黄土，冲沟断面 为为“U U”形。形。 3 3） “V V”形：形： 在砂岩、砂砾岩、火成岩发育区，冲沟断面为在砂岩、砂砾岩、火成岩发育区，冲沟断面为“V V”形。形。 五，影纹图案五，影纹图案 影纹图案是地物的形状、大小，色调，影纹图案是地物的
21、形状、大小，色调， 阴影、小阴影、小 水系、植被、微地貌、环境因素的综合显示。水系、植被、微地貌、环境因素的综合显示。 在遥感图像上，影纹图案表现为点、斑，线，纹、在遥感图像上，影纹图案表现为点、斑，线，纹、 垅、链，格，栅等有规律地重复出现而构成各种图案。垅、链，格，栅等有规律地重复出现而构成各种图案。 影纹图案可以宏观地反映大面积出露的某一种地影纹图案可以宏观地反映大面积出露的某一种地 物物( (如某一种岩类如某一种岩类) )。如贵州省峨眉山玄武岩常成为。如贵州省峨眉山玄武岩常成为 “蠕虫状蠕虫状”影纹特征，它可以作为二叠纪峨嵋山玄武影纹特征，它可以作为二叠纪峨嵋山玄武 岩的一种岩性解译标
22、志。岩的一种岩性解译标志。 1 1 条带状：如由岩层层理构成的条带状影纹。条带状：如由岩层层理构成的条带状影纹。 2 2 网格状：常是区域性两组或多组层理，裂隙，冲沟网格状：常是区域性两组或多组层理，裂隙，冲沟 等地物组成的影纹。等地物组成的影纹。 3 3 环带状：是由圆，椭圆形地物组成的影纹。环带状：是由圆，椭圆形地物组成的影纹。 4 4 垅状：硬岩层、垅岗，沙垅、冰碛堤组成。垅状：硬岩层、垅岗，沙垅、冰碛堤组成。 5 5 链状：新月沙丘链是典型链状。链状：新月沙丘链是典型链状。 6 6 斑点状和斑块状：大比例尺航片上的树林常成斑斑点状和斑块状：大比例尺航片上的树林常成斑 点状，而细碎的田块
23、则成斑块状，点状，而细碎的田块则成斑块状， TMTM、MSSMSS图像上图像上 华北平原的村落也是斑块状的。华北平原的村落也是斑块状的。 六、其他地质解译标志六、其他地质解译标志 一一) )土壤标志：土壤标志： 残积型土壤与与母岩有关，能间接反映母岩岩性。残积型土壤与与母岩有关，能间接反映母岩岩性。 二二) )植被标志：植被标志： 植被发育受多种因素的影响，如地形、气候、岩性、植被发育受多种因素的影响，如地形、气候、岩性、 构造、微量元素、含水性等。会影响植被种属、密度、构造、微量元素、含水性等。会影响植被种属、密度、 长势的不同。长势的不同。 1 1 植被的密度：植被的密度： 物质成分、含水
24、性不同，植被的密度不同。物质成分、含水性不同，植被的密度不同。 2 2 植被的选择性生长：柿子树常生长在高钙地区。植被的选择性生长：柿子树常生长在高钙地区。 3 3 植被的带状分布：与岩性、构造有关。植被的带状分布：与岩性、构造有关。 三三) ) 人类活动标志：人类活动标志： 古代与现代的采场、采坑、矿冶遗址、碴堆，现古代与现代的采场、采坑、矿冶遗址、碴堆，现 代的探坑、探槽等是找矿标志。代的探坑、探槽等是找矿标志。 第三节第三节 遥感地学分析方法简介遥感地学分析方法简介 遥感地学方法不同于传统地学方法，遥感图象上所遥感地学方法不同于传统地学方法，遥感图象上所 反映的信息包括真实的地质信息，还
25、包括许多影响因反映的信息包括真实的地质信息，还包括许多影响因 素，所以，解译存在许多不确定性和多解。因此，在素，所以，解译存在许多不确定性和多解。因此，在 解译过程中，就应去伪存真，遵循遥感地学的解译原解译过程中，就应去伪存真，遵循遥感地学的解译原 则和分析方法，得到正确的结果。则和分析方法，得到正确的结果。 一一 地质解译的原则：地质解译的原则： 1 1 从已知到未知从已知到未知（两岩体比较）（两岩体比较） 2 2 先易后难：先从标志最清楚地段到较模糊地段。先易后难：先从标志最清楚地段到较模糊地段。 3 3 先整体后局部：先整体后局部： 4 4 先山区后平原：先山区后平原： 5 5 先断层后
26、褶皱：先断层后褶皱： 6 6 先先岩体岩体后沉积后沉积岩，最后变质岩岩，最后变质岩 7 7 先构造后地层：先构造后地层： 8 8 图像解译与野外调查相结合。图像解译与野外调查相结合。 二二 遥感资料分析方法遥感资料分析方法 ( (一一) )遥感资料的相关分析法：遥感资料的相关分析法： 在一定区域内各种景观要素间是相互依存，相互在一定区域内各种景观要素间是相互依存，相互 制约的，往往是一事物的存在反映其它事物的存在，制约的，往往是一事物的存在反映其它事物的存在， 一种现象可指示另一种现象的存在。地质解译时，可一种现象可指示另一种现象的存在。地质解译时，可 以根据地质规律的认识，用相关分析法进行解译。以根据地质规律的认识，用相关分析法进行解译。 ( (二二) )交叉分析法交叉分析法 ： 遥感地学研究常常需要多种技术方法交叉使用。遥感地学研究常常需要多种技术方法交叉使用。 如光学图像处理，目视解译，计算机数字图像增强等如光学图像处理，目视解译，计算机数字图像增强等 交叉进行。交叉进行。 在建立区域典型的岩性在建立区域典型的岩性地层解译标志
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