遙感應(yīng)用1應(yīng)用領(lǐng)域與熱紅外遙感課件

一、遙感緒論

二、電磁輻射與地物光譜特征

三、遙感平臺與遙感圖像特征四、遙感圖像的成像原理

五、遙感數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)六、遙感圖像處理

七、遙感數(shù)字圖像計算機解譯

八、遙感應(yīng)用

《遙感原理與應(yīng)用》一、遙感緒論《遙感原理與應(yīng)用》18.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

8.3遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用八、遙感圖像的分析與應(yīng)用8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用八、遙感圖像的分析與應(yīng)用2遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用利用遙感技術(shù)進行地質(zhì)，礦產(chǎn)調(diào)查和水文、工程，環(huán)境地質(zhì)勘查與監(jiān)測，在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用。遙感地質(zhì)是在50年代航空遙感地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上和70年代運用航天遙感技術(shù)發(fā)展起來的。經(jīng)過近二、三十年的推廣應(yīng)用和研究，目前已成為地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測的重要技術(shù)手段。應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查：水文、工程、環(huán)境地質(zhì)勘查擴大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)，旅游地質(zhì)，國土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等許多領(lǐng)域。應(yīng)用技術(shù)方法水平隨著遙感和計算機技術(shù)的發(fā)展也有了很大提高。

8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用

遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用3①區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與編圖：區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是重要的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，以遙感方法為主填圖，大面積多圖幅聯(lián)測，不僅節(jié)約經(jīng)費，而且還能提高工效；在礦產(chǎn)勘查工作中，利用陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理鑲嵌，制作成衛(wèi)星影像圖，為宏觀分析研究重點區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景，提取有用礦產(chǎn)信息提供了主要基礎(chǔ)圖件。遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用②金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測：遙感在金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測的應(yīng)用方面，近年來在分析技術(shù)及應(yīng)用效果方面有了很大的發(fā)展和提高，已從過去單一的構(gòu)造，線性影像解譯已發(fā)展為各種礦化蝕變、含礦巖石波譜特征研究，多元信息綜合圖像處理以及綜合各類地學(xué)信息對目標(biāo)礦種成礦有利地段進行優(yōu)化。8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用

①區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與編圖：遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用4③油氣勘探：利用衛(wèi)星遙感資料解譯圈定的地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)野外調(diào)查和驗證,常可獲得許多靶區(qū)。此外在天然氣管道選線工程，油田環(huán)境監(jiān)測以及大比例尺地形圖修測等方面衛(wèi)星遙感也發(fā)揮著更要的作用。遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用8.1遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用

③油氣勘探：遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用8.1遙感在5①土地資源調(diào)查：土地資源是指包括氣候、地形、表層巖石、土地、植被和水文等自然要素的綜合體，可以說包括了整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的生態(tài)要素。國際上于50年代開始大量地使用航空像片進行以土地為主體的土地資源調(diào)查工作，70年代開始利用衛(wèi)星影像對原來缺乏資料的第三世界國家進行了中比例尺制圖。遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

現(xiàn)代遙感技術(shù)的多波段性和多時相性，十分有利于以綠色植物為主體的再生資源的研究。遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要有以下幾方面。

8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

①土地資源調(diào)查：遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用8.2遙6②土地資源監(jiān)測：土地資源是一個變化的自然綜合體，特別是一些人類經(jīng)營得不合理的地區(qū),往往引起土壤侵蝕，土地沙化和土地次生鹽漬化等。對土地資源的監(jiān)測除實地進行定位觀測外，還可用不同時期的同一幅影像進行影像迭加，對比，來準(zhǔn)確地看出土地資源的變化情況，特別是一些交通不便，或面積較大的地區(qū)，只有衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展以后，真正的所謂監(jiān)測才變成了現(xiàn)實。遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用③作物估產(chǎn)：作物的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量對于一個國家經(jīng)濟發(fā)展影響很大；所以倍受各國的重視。從目前的研究來看，作物估產(chǎn)基本上分兩個方面：一是大面積估產(chǎn)，它是以衛(wèi)星影像進行生態(tài)分區(qū)，在各個生態(tài)區(qū)根據(jù)歷史產(chǎn)量建立各種的產(chǎn)量模擬公式，并根據(jù)每年的氣候條件進行校正。另一方面是小區(qū)估產(chǎn)，它是將衛(wèi)星影像和航空像片相結(jié)合的一種方法。8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

②土地資源監(jiān)測：遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用③7④農(nóng)作物生長狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測：地面溫度、土壤水分的旱澇狀況等環(huán)境條件以及其生長狀況都可通過近紅外和熱紅外接收的遙感影像探測到。遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用⑤魚情水產(chǎn)研究。

⑥草原調(diào)查與監(jiān)測。8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

④農(nóng)作物生長狀況及其生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測：遙感在農(nóng)業(yè)中8①在天氣分析和氣象預(yù)報中的作用：衛(wèi)星(主要指氣象衛(wèi)星)資料促進了世界范圍的大氣，溫度探測，使天氣分析和氣象預(yù)報工作更為完全和準(zhǔn)確。在氣象衛(wèi)星云圖上可以根據(jù)云的大小、亮度、邊界形狀、紋理、水平結(jié)構(gòu)、垂直結(jié)構(gòu)等，來識別各種云系的分布，從而推斷出鋒面、氣旋、臺風(fēng)、冰雹、雷雹等的存在和位置，對這種大尺度和中小尺度的天氣現(xiàn)象進行成功地定位、跟蹤及預(yù)報。遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用8.3遙感在氣候與氣象中的應(yīng)用

①在天氣分析和氣象預(yù)報中的作用：遙感在氣候和9②應(yīng)用于氣候研究和氣候變遷的研究：根據(jù)近年的研究表明，控制大氣長期天氣過程和氣候變動的有以下幾個因素:太陽活動;對于大氣圈的下墊面--地表面對大氣的影響;海洋對大氣的影響，以上這些因素都將引起整個地--氣系統(tǒng)輻射信息的變化，而這方面的資料可以通過衛(wèi)星來獲取。如氣象衛(wèi)星上有儀器可以直接取得CO2等含量的數(shù)據(jù)。冰雹覆蓋也可以通過云圖的輻射信息獲得。此外為研究世界氣候和災(zāi)害性天氣變化，還專門設(shè)計了地球輻射收支試驗裝置，用于測定整個地--氣系統(tǒng)獲得和損失的輻射能量。這對氣候?qū)W研究將不很大的推動。遙感在氣候和氣象中的應(yīng)用8.3遙感在氣候與氣象中的應(yīng)用

②應(yīng)用于氣候研究和氣候變遷的研究：遙感在氣候10

-我國是一個自然災(zāi)害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重的國家，應(yīng)用遙感，地理信息系統(tǒng)和計算機等高新技術(shù)，對重大自然災(zāi)害進行監(jiān)測評價，為政府和有關(guān)部分提供及時、準(zhǔn)確和可靠的信息，使防災(zāi)、減災(zāi)和救災(zāi)有充分的科學(xué)依據(jù)是國民經(jīng)濟建設(shè)和社會保障的重大問題。自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測

-洪水、林火、干旱、森林病蟲害、地震和沙漠化等基本為突發(fā)性自然災(zāi)害,能否對這些災(zāi)害作出快速反應(yīng)(例如在2-3天為作出評估作為第一反應(yīng)能力，在半個月左右作出較詳細(xì)的評價作為第二反應(yīng)能力)對于防災(zāi)救災(zāi)決策的制定最為關(guān)鍵。8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

-我國是一個自然災(zāi)害種類繁多、發(fā)生頻繁和危害嚴(yán)重的國家11

-目前，監(jiān)測森林病蟲害、沙漠化等主要以陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)為主，分別構(gòu)建了相應(yīng)的監(jiān)測模型，進而確定出沙漠化及森林病蟲害侵襲的程度和分布范圍。林火、洪水、雪災(zāi)、旱災(zāi)和地震等災(zāi)害主要以NOAA數(shù)據(jù)來監(jiān)測，因為這些災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展更為迅速，如果不能及時獲得災(zāi)情，就很難做出準(zhǔn)確的決策。對于災(zāi)后的評價多采用航空遙感手段，以便更準(zhǔn)確地制定生產(chǎn)自救和重建家園計劃。自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測

-目前，我國已建立了重大自然災(zāi)害的歷史數(shù)據(jù)庫和背景數(shù)據(jù)庫，從全國范圍的角度，宏觀地研究了自然災(zāi)害的危險程度分區(qū)和成災(zāi)規(guī)律。同時還選擇了上述重大災(zāi)種進行了詳細(xì)的監(jiān)測評價技術(shù)方法與應(yīng)付突發(fā)性災(zāi)情的研究，建立了各自的感遙--地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了對經(jīng)常性和突發(fā)性自然災(zāi)害的監(jiān)測評價功能。8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

-目前，監(jiān)測森林病蟲害、沙漠化等主要以陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)12forest_fire自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測8.4遙感在自然災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

forest_fire自然災(zāi)害的遙感監(jiān)測8.4遙感在13熱紅外遙感

-熱紅外遙感所探測的波段范圍為3-1000um，由于受大氣傳輸條件的限制，它只在3-5um和8-14um兩個波段范圍內(nèi)有較好的透射率，這兩個波段范圍通稱為大氣窗口，因而它們是熱紅外遙感的主要工作波段。它的特點在于，不受光照條件的限制，可以晝夜成象。

熱紅外遙感：FundamentalsofthermalInfraredremotesensing。

-從理論上講，自然界中一切高于絕對溫度0°K（-273°C）的物體都向外發(fā)射電磁輻射，其輻射強度與物體的輻射率和分子運動的溫度成正比（F=εδT4）。熱紅外圖象就是這種輻射能量變化的一種視頻顯示。

-熱紅外圖象中，通常淺色調(diào)代表強輻射體，說明它的表面溫度較高或輻射率較高；暗色調(diào)代表弱輻射休，說明它的表面溫度較低或輻射率較低。因此，利用熱紅外圖象可以區(qū)分任何具有溫度或輻射特性差異的不同物體。可用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地?zé)嵴{(diào)查、冰山與雪蓋調(diào)查、環(huán)境污染調(diào)查、工業(yè)熱流及熱漏失監(jiān)測以及各種自然災(zāi)害調(diào)查。8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

熱紅外遙感-熱紅外遙感所探測的波段范圍為3-114熱紅外遙感8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

熱紅外遙感8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用15航空熱紅外掃描成象示意圖Sketchmapofairbornethermalinfraredscanningimagery8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

航空熱紅外掃描成象示意圖Sketchmapofairb16地質(zhì)調(diào)查（Geologicalinvestigation）

-熱紅外圖像在地質(zhì)調(diào)查中主要用于區(qū)分巖性，研究構(gòu)造，尋找某些礦產(chǎn)等方面。

-對于地質(zhì)體來講，其輻射率和表面溫度的變化多是巖性差異的表現(xiàn)。地質(zhì)體的輻射率主要取決于它的表面狀態(tài)和物理性質(zhì)（如巖石的粒度、密度、粗糙度、孔隙度、含水性和顏色等），一般表面粗糙、顏色較深的地質(zhì)體具有較高的輻射率；表面光滑、顏色較淺的地質(zhì)體具有較低的輻射率。

-地質(zhì)體的表面溫度主要取決于其自身的熱學(xué)性質(zhì)，如熱傳導(dǎo)率、熱擴散率、熱容量、熱慣量等。8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查（Geologicalinvestigatio17地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）河床與河漫灘（Riverbedandfloodland）1-河床；2-河漫灘；3-牛軛湖；4-階地成象時間：1975.12白天山西太原8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）河床與河漫灘18牛軛湖（Ox-bowlake）白色調(diào)異常為牛軛湖中水體顯示成象時間：1980.5夜晚內(nèi)蒙河套地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

牛軛湖（Ox-bowlake）成象時間：1980.5夜19地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）洪積扇群及沖溝（Diluvialfangroupandgulch）成象時間：1979.9白天新疆天山南麓成象時間：1979.9夜間新疆天山南麓8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）洪積扇群及沖20地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）峰叢谷地（Valleylandamongcrests）1-峰叢；2-峰叢谷地；3-峰叢洼地；4-溶潭；5-河流成象時間：1980.10夜間廣西桂林8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查－地貌（Geomorphology）峰叢谷地（V21地質(zhì)調(diào)查－巖性（Lithology）新生界礫巖和卵石、粘土（Cenozoicgravelgraitandclay）A、夜間熱紅外圖像成象時間：1979.10夜間新疆天山南麓下更新統(tǒng)（Q1），膠結(jié)比較致密的西域礫巖，圖像上呈淺色調(diào)；中更新統(tǒng)（Q2），為呈半膠結(jié)結(jié)狀的卵礫石、漂礫、砂和粘土等，呈暗色調(diào)，二者黑白分明，非常清楚。8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查－巖性（Lithology）新生界礫巖和卵石、粘22成象時間：1979.10夜間新疆天山南麓下更新統(tǒng)（Q1），膠結(jié)比較致密的西域礫巖，圖像上呈淺色調(diào)；中更新統(tǒng)（Q2），為呈半膠結(jié)結(jié)狀的卵礫石、漂礫、砂和粘土等，呈暗色調(diào)，二者黑白分明，非常清楚。地質(zhì)調(diào)查－巖性（Lithology）8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

成象時間：1979.10夜間新疆天山南麓下更新統(tǒng)（Q23地質(zhì)調(diào)查－構(gòu)造（Structure）山前斷裂（Piedmontfault）成象時間：1980.7.8夜間內(nèi)蒙狼山圖像中左上方較淺色調(diào)部分為震旦系（Z）石英巖和白云質(zhì)結(jié)晶灰?guī)r出露的山區(qū)。右下為白堊系（K）吵礫巖和礫巖層組成的平緩丘陵區(qū)，其上，覆有坡、殘積物，呈暗色調(diào)。清楚的黑色色調(diào)界線為一北東向延伸的山前斷裂（F-F）。K8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查－構(gòu)造（Structure）山前斷裂（Piedm24地質(zhì)調(diào)查－構(gòu)造（Structure）弧形斷裂（Arcuatefractures）成象時間：1979.9白天新疆天山南麓在受強烈擠壓的古生代褶皺地層中，發(fā)育著一系列的走向斷層，并有一條明顯的旋轉(zhuǎn)弧形斷層（F-F）存在，顯示出壓扭性構(gòu)造特征。FF8.5熱紅外遙感及其應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查－構(gòu)造（Structure）弧形斷裂（Arcua25水文地質(zhì)調(diào)查（Hydro-geologicalinvestigation）

-熱紅外圖像在水文地質(zhì)調(diào)查中主要用于地表水體調(diào)查及地下水出露點的調(diào)查，如