遙感應用應用領域與熱紅外遙感

遙感應用應用領域與熱紅外遙感第一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二一、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)字圖像處理基礎六、遙感圖像處理

七、遙感數(shù)字圖像計算機解譯

八、遙感應用

《遙感原理與應用》第二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二8.1遙感在地質中的應用8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應用

8.3遙感在氣候和氣象中的應用8.4遙感在自然災害監(jiān)測中的應用8.5熱紅外遙感及其應用八、遙感圖像的分析與應用第三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

遙感在地質中的應用利用遙感技術進行地質，礦產(chǎn)調(diào)查和水文、工程，環(huán)境地質勘查與監(jiān)測，在地質工作中正發(fā)揮著日益重要的作用。遙感地質是在50年代航空遙感地質工作的基礎上和70年代運用航天遙感技術發(fā)展起來的。經(jīng)過近二、三十年的推廣應用和研究，目前已成為地質調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測的重要技術手段。應用范圍已由區(qū)域地質、礦產(chǎn)勘查：水文、工程、環(huán)境地質勘查擴大到農(nóng)業(yè)地質，旅游地質，國土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測等許多領域。應用技術方法水平隨著遙感和計算機技術的發(fā)展也有了很大提高。

8.1遙感在地質中的應用

第四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二①區(qū)域地質調(diào)查與編圖：區(qū)域地質調(diào)查是重要的基礎地質工作，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)域地質背景，提取有用礦產(chǎn)信息提供了主要基礎圖件。

遙感在地質中的應用②金屬礦產(chǎn)勘查與預測：遙感在金屬礦產(chǎn)勘查與預測的應用方面，近年來在分析技術及應用效果方面有了很大的發(fā)展和提高，已從過去單一的構造，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信息對目標礦種成礦有利地段進行優(yōu)化。8.1遙感在地質中的應用

第五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二③油氣勘探：利用衛(wèi)星遙感資料解譯圈定的地質構造，經(jīng)野外調(diào)查和驗證,?？色@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。

遙感在地質中的應用8.1遙感在地質中的應用

第六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二①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)中的應用

現(xiàn)代遙感技術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。遙感技術在農(nóng)業(yè)中的應用主要有以下幾方面。

8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應用

第七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二②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合的一種方法。8.2遙感在農(nóng)業(yè)中的應用

第八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二④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)中的應用

第九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二①在天氣分析和氣象預報中的作用：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報工作更為完全和準確。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、水平結構、垂直結構等，來識別各種云系的分布，從而推斷出鋒面、氣旋、臺風、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、跟蹤及預報。

遙感在氣候和氣象中的應用8.3遙感在氣候與氣象中的應用

第十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二②應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害性天氣變化，還專門設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。這對氣候學研究將不很大的推動。

遙感在氣候和氣象中的應用8.3遙感在氣候與氣象中的應用

第十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

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

自然災害的遙感監(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)性自然災害,能否對這些災害作出快速反應(例如在2-3天為作出評估作為第一反應能力，在半個月左右作出較詳細的評價作為第二反應能力)對于防災救災決策的制定最為關鍵。8.4遙感在自然災害監(jiān)測中的應用

第十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

-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，分別構建了相應的監(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、旱災和地震等災害主要以NOAA數(shù)據(jù)來監(jiān)測，因為這些災害的發(fā)生、發(fā)展更為迅速，如果不能及時獲得災情，就很難做出準確的決策。對于災后的評價多采用航空遙感手段，以便更準確地制定生產(chǎn)自救和重建家園計劃。

自然災害的遙感監(jiān)測

-目前，我國已建立了重大自然災害的歷史數(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害的危險程度分區(qū)和成災規(guī)律。同時還選擇了上述重大災種進行了詳細的監(jiān)測評價技術方法與應付突發(fā)性災情的研究，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)性自然災害的監(jiān)測評價功能。8.4遙感在自然災害監(jiān)測中的應用

第十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二forest_fire

自然災害的遙感監(jiān)測8.4遙感在自然災害監(jiān)測中的應用

第十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

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?？捎糜趨^(qū)域地質調(diào)查、地熱調(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)測以及各種自然災害調(diào)查。8.5熱紅外遙感及其應用

第十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

熱紅外遙感8.5熱紅外遙感及其應用

第十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二航空熱紅外掃描成象示意圖Sketchmapofairbornethermalinfraredscanningimagery8.5熱紅外遙感及其應用

第十七頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(diào)查（Geologicalinvestigation）

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

-對于地質體來講，其輻射率和表面溫度的變化多是巖性差異的表現(xiàn)。地質體的輻射率主要取決于它的表面狀態(tài)和物理性質（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、顏色較深的地質體具有較高的輻射率；表面光滑、顏色較淺的地質體具有較低的輻射率。

-地質體的表面溫度主要取決于其自身的熱學性質，如熱傳導率、熱擴散率、熱容量、熱慣量等。8.5熱紅外遙感及其應用

第十八頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(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熱紅外遙感及其應用

第十九頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二牛軛湖（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

地質調(diào)查－地貌（Geomorphology）8.5熱紅外遙感及其應用

第二十頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(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熱紅外遙感及其應用

第二十一頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(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熱紅外遙感及其應用

第二十二頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(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），為呈半膠結結狀的卵礫石、漂礫、砂和粘土等，呈暗色調(diào)，二者黑白分明，非常清楚。8.5熱紅外遙感及其應用

第二十三頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二成象時間：1979.10夜間新疆天山南麓下更新統(tǒng)（Q1），膠結比較致密的西域礫巖，圖像上呈淺色調(diào)；中更新統(tǒng)（Q2），為呈半膠結結狀的卵礫石、漂礫、砂和粘土等，呈暗色調(diào)，二者黑白分明，非常清楚。

地質調(diào)查－巖性（Lithology）8.5熱紅外遙感及其應用

第二十四頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(diào)查－構造（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）石英巖和白云質結晶灰?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熱紅外遙感及其應用

第二十五頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

地質調(diào)查－構造（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弧形斷層（F-F）存在，顯示出壓扭性構造特征。FF8.5熱紅外遙感及其應用

第二十六頁，共二十九頁，編輯于2023年，星期二

水文地質調(diào)查（Hydro-geologicalinvestigation）

-熱紅外圖像在水文地質調(diào)查中主要用于地表水體調(diào)查及