遥感影像地学分析与应用

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1、第七章遥感影像地学分析与应用主要内容遥感影像地学分析方法植被信息提取地质地貌信息提取水体信息提取土壤信息提取人造地物信息提取高光谱遥感及其应用1遥感影像地学分析方法遥感影像反映的是某一区域特定地理环境中的综合信息，它综合地反映了地球系统各要素的相关性。遥感地学相关分析，指的是充分认识地物间的相关性，在遥感图像上寻找目标识别的相关因子，建立直接解译标志和间接解译标志，推断和识别目标本身。遥感影像地学分析方法地学（地理、地质、气象等）背景知识遥感影像的尺度特征混合像元光谱分辨率时间分辨率（获取时间）2植被信息提取（植被遥感）植被遥感的目的是在遥感影

2、像上有效地确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被的生物量作出估算，因而，它可以为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等有关部门提供信息服务。植物的光谱特征不同植物类型的区分植物生长状况的解释遥感植被解译的应用2.1植物的光谱特征健康植物的反射光谱特征健康植物的波谱曲线有明显的特点：在可见光0.55μm附近有一个反射率为10％～20％的小反射峰。在0.45μm和0.65μm附近有两个明显的吸收谷。在0.7～0.8μm是一个陡坡，反射率急剧增高。在近红外波段0.8～1.3μm之间形成一个高的，反射率可达40％或更大的反射峰。在1.45μm，1

3、.95μm和2.6～2.7μm处有三个吸收谷。影响植物光谱的因素从上图植物的典型波谱曲线来看，控制植物反射率的主要因素有植物叶子的颜色、叶子的细胞结构和植物的水分等。叶子的颜色：不同颜色的叶子，其反射光谱曲线也不同。叶子的组织结构绿色植物的叶子是由上表皮、叶绿素颗粒组成的栅栏组织和多孔薄壁细胞组织构成。叶绿素对紫外线和紫色光的吸收率极高，对蓝色光和红色光也强烈吸收，以进行光合作用。对绿色光部分则部分吸收，部分反射，所以叶子呈绿色，并形成在0.55μm附近的一个小反射峰，而在0.33～0.45μm及0.65μm附近有两个吸收谷。叶子的多孔薄壁组织

4、对0.8～1.3μm的近红外光强烈地反射，形成光谱曲线上的最高峰区，反射率达40～60％，吸收率不到15％。叶子的含水量：叶子在1.45μm，1.95μm和2.6～2.7μm处各有一个吸收谷，这主要是由于叶子的细胞液、细胞膜及吸收水分所形成。植物含水量植物叶子含水量的增加，将使整个光谱反射率降低，反射光谱曲线的波状形态更为明显，尤其是在近红外波段，几个吸收谷更为突出。2.2不同植物类型的区别不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱曲线特征。在可见光区，没有栅状组织和海绵组织的草本植物的反射率最低，没有海绵组织的针叶树次之，具有栅

5、状组织和海绵组织的阔叶树的反射率最高；在近红外区，则草本植物的反射率迅速增高，而阔叶树叶片中的海绵组织使得它在近红外光区的反射明显高于美欧海绵组织的针叶树。因此，利用0.8～1.1μm的近红外影像，可以有效地区分出针叶树、阔叶树和草本植物。根据植物的物候期差异来区分植物，例如，冬季落叶树由于叶子凋谢而无影像，但常绿树仍保持反射光谱曲线特征，易辨别。美国华盛顿（1米）在高分辨率遥感影像上，不仅可以利用植物的光谱来区分植物类型，而且可以直接看到植物顶部和部分侧面的形状、阴影、群落结构等，可以直接地确定乔木、灌木和草地等类型。Quickbird卫星西

6、班牙马德里体育场（0.61m）罗马斗兽场（0.7米，真彩色）2.3植物生长状况的解译健康的绿色植物的光谱曲线具有明显的特征，当植物生长状况发生变化时，其波谱曲线的相态也发生很大的变化，如植物叶子枯黄凋落，受到病虫害，缺乏营养和水分，叶子的组织结构受到破坏，叶子的色素发生变化等等，就使得光谱曲线的两个吸收谷不明显，0.55μm处的反射峰根据植物叶子被损伤的程度而变低、变平。近红外光区的变化更为明显，峰值被削低，甚至消失，整个反射光谱曲线的波状特征被拉平。因此，根据受损植物与健康植物的光谱曲线的比较，可以确定植物受伤害的程度。2.4遥感植被解译的应

7、用植被制图：利用遥感影像进行植被的分类制图，尤其是大范围的植被制图，是一种非常有效而又节约人力物力的方法。城市绿化调查与生态环境评价：利用高分辨率遥感影像进行城市绿化调查，评价城市生态质量。草场资源的调查林业资源的调查总结掌握健康植被的光谱曲线及其特征，把握影响植物光谱曲线的各种因素及其是如何影响的。了解不同植物，不同健康状态的植物如何利用遥感影像来加以判别的方法。3、地质地貌信息提取（地质遥感）地质遥感实际上就是从遥感影像上提取地质专题信息的技术过程，地质遥感的应用目的就是为地质制图、矿产资源的探查、工程地质和水文地质调查服务。这里的地质信息

8、主要包括岩性、地质构造等：岩性的识别地质构造的识别3.1岩性的识别所谓岩性就是根据岩石的矿物成分、结构构造来判断岩石的种类。不同的岩石，由于其矿物成分