福師《遙感導(dǎo)論》課堂筆記

第7章遙感應(yīng)用遙感應(yīng)用基本工作流程F

明確任務(wù)–主要包括任務(wù)來源、區(qū)域范圍、判讀內(nèi)容、成果精度、區(qū)域特點、成果形式、應(yīng)用方向F

確定工作細節(jié)–地圖投影、比例尺、精度要求、經(jīng)費預(yù)算F

選購遙感數(shù)據(jù)–最佳分辨率、性價比最高、處理難度最小的遙感數(shù)據(jù)F

收集非遙感資料–了解該領(lǐng)域和該區(qū)域知識F

選擇合適的技術(shù)路線、確定技術(shù)指標F

組織合適的隊伍F

開始遙感應(yīng)用具體工作7.1地質(zhì)遙感F

地質(zhì)學是研究巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和構(gòu)造運動的科學

F在遙感的早期應(yīng)用中，地質(zhì)遙感占居了重要地位。遙感技術(shù)使地質(zhì)研究人員能看到更宏觀的地質(zhì)現(xiàn)象并通過光譜技術(shù)等解釋各種地質(zhì)現(xiàn)象的內(nèi)涵。F地質(zhì)遙感的任務(wù)是通過遙感影像的解譯確定一個地區(qū)的巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造，分析構(gòu)造運動的情況，為地質(zhì)制圖、礦產(chǎn)資源調(diào)查、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等調(diào)查服務(wù)。F

其中巖性和地質(zhì)構(gòu)造的識別是遙感地質(zhì)解譯的基礎(chǔ)巖性識別F

依據(jù)遙感影像識別巖性的主要參考因素：巖石的反射光譜特征（與巖石的礦物成分、表面粗糙度和濕度等有關(guān)）地貌特征植被水系等F巖石的光譜特征與巖石的顏色有關(guān)，而巖石的顏色主要取決于巖石本身的礦物成分。由石英等淺色礦物為主組成的巖石，通常具有較高的光譜反射率，在可見光遙感圖像上表現(xiàn)為較淺色調(diào)；鐵鎂等深色礦物為主組成的巖石，總體光譜反射率較低，通常在圖像上表現(xiàn)為較深色調(diào)。F巖石光譜反射率還受組成巖石的礦物顆粒大小和表面粗糙度的影響。礦物顆粒較細、表面比較平滑的巖石，具有較高的反射率；反之反射率較低。F

另一個影響巖石光譜反射率的因素是巖石的含水量。通常巖石表面潮濕時，顏色變深，反射率降低。F巖石自然露頭被土壤和植被等覆蓋的情況，根據(jù)覆蓋比例不同，巖石波譜特征中或多或少地包含有覆蓋物的波譜信息。F在覆蓋較少的情況下，可以根據(jù)各類巖礦在遙感影像相應(yīng)通道中的值閾進行自動分類。F

巖石的性質(zhì)還可以根據(jù)地形地貌的特點來辯別。比如可以根據(jù)喀斯特地貌的分布判斷石灰?guī)r；根據(jù)火山地貌的特點判斷巖漿巖等。地質(zhì)構(gòu)造識別F地球板塊學說是研究地質(zhì)構(gòu)造的基礎(chǔ)，遙感所提供的空間宏觀圖像是觀察和研究全球宏觀地質(zhì)結(jié)構(gòu)的理想信息源。F

由于遙感所具有的宏觀探測能力和一定的透視功能，遙感對地質(zhì)構(gòu)造識別有特殊意義。從遙感影像上可以識別尺度較大的地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)分構(gòu)造的類型、甚至可以測量產(chǎn)狀要素。構(gòu)造運動分析F因為新構(gòu)造運動主要表現(xiàn)為升降運動，這種運動常常會在地貌水系等特征上表現(xiàn)出來，通過遙感圖像判讀相關(guān)的地貌水系等特征，有可能對升降運動甚至其它構(gòu)造運動進行分析。F比如遙感圖像上判讀的深切河谷可以反映地表的抬升運動，河流階地的分布、規(guī)模和級數(shù)等甚至可以提供劇烈抬升運動的程度和次數(shù)等信息。F另外，山地上升時，沖積、洪積扇堆積旺盛，顆粒較粗，表面顆粒大；而且隨著地表的繼續(xù)抬升，老扇體本身也遭切割，而在下游形成新的沖積、洪積扇。所以遙感圖像上顯示的串珠狀沖積、洪積扇也可以提供劇烈抬升運動的程度和次數(shù)等信息。F地殼的下沉區(qū)在地貌上表現(xiàn)為負地形，如盆地相對于周圍山地來說是下沉區(qū)。而且兩者的接觸地帶往往有斷裂存在。F遙感圖像上顯示的高于現(xiàn)代河床的古河道，可以提示地表的抬升現(xiàn)象和抬升幅度。7.2地貌遙感F地貌學是研究地形和景觀的科學。在一個世紀前，區(qū)域地貌學被稱為地文學或地相學，它強調(diào)的是景觀描述；而近代地貌學則更強調(diào)景觀分析和行星表面大范圍形態(tài)特征研究。F早在遙感技術(shù)介紹到我國之前，與遙感相關(guān)的航空攝影測量技術(shù)就已經(jīng)被用于地貌學研究；隨著遙感技術(shù)特別是航天遙感技術(shù)的發(fā)展，以及近代遙感圖像處理技術(shù)的發(fā)展，徹底改革了全球大尺度地表形態(tài)研究的技術(shù)手段。根據(jù)氣象衛(wèi)星提供的全球宏觀數(shù)據(jù)，結(jié)合計算機圖像處理和3D建模技術(shù)，可以

較容易地制作大區(qū)域三維地形模型。F地貌學的研究內(nèi)容主要包括地球表面的形態(tài)特征及其形成的動力，地球表面形態(tài)的發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和分布，以及組成堆積地貌的沉積物研究等。F

地貌學主要的分支學科有構(gòu)造地貌學、動力地貌學、氣候地貌學和應(yīng)用地貌學等。F

相對于地形的漫長形成過程，遙感技術(shù)過于年輕。F在研究地形在一定時間尺度下的變化規(guī)律時，可以通過比較不同時期的遙感圖像，直接分析某些地表形態(tài)的快速變化現(xiàn)象，如風蝕、流水切割等侵蝕過程，火山噴發(fā)、地震等地殼變化過程，以及海岸沖淤、河流改道、湖泊擴大或退縮、冰川前進或退縮等相對較短期的地表形態(tài)變化過程。F根據(jù)多數(shù)地貌的變化緩慢性，可利用遙感資料，結(jié)合古環(huán)境反演分析技術(shù)等，將遙感研究的時間尺度大大地提前。構(gòu)造地貌學與動力地貌學F地球表面千姿百態(tài)的地貌特征，是以地殼運動為代表的內(nèi)營力和以流水、冰川、波浪、風、溶解、熱力凍融等作用為代表的外營力綜合作用的結(jié)果。F在地貌成因研究中，構(gòu)造地貌學以研究內(nèi)營力作用為主，而動力地貌學以研究外營力作用為主。F

構(gòu)造地貌學是研究構(gòu)造運動、地質(zhì)構(gòu)造與地貌形態(tài)之間關(guān)系的學科。F

構(gòu)造地貌學的研究對象是構(gòu)造地貌，包括斷層地貌、褶曲地貌、火山地貌、熔巖地貌，以及丹霞地貌等。其主要內(nèi)容有兩個方面。首先，構(gòu)造地貌學研究明顯反映靜態(tài)構(gòu)造的地貌，即靜態(tài)構(gòu)造地貌。它研究地質(zhì)時期形成的原始地質(zhì)構(gòu)造，以及因為后來的構(gòu)造運動使地形發(fā)生的變化和外力的侵蝕作用使原始構(gòu)造形態(tài)受到的不同程度的破壞等。其次，構(gòu)造地貌學還要研究明顯反映動態(tài)構(gòu)造的地貌，即動態(tài)構(gòu)造地貌?，F(xiàn)代構(gòu)造地貌研究已不限于單純地描述一個地區(qū)的地形和靜態(tài)構(gòu)造的關(guān)系，而是著重探討不同地區(qū)和全球性新構(gòu)造運動對地形的影響。新構(gòu)造運動所形成的褶曲、斷層等遺跡，稱為新構(gòu)造。F動力地貌學是研究各種地貌營力，特別是外營力在地貌塑造中作用的學科。F外動力包括流水、冰川、波浪、風、溶解、熱力凍融等作用。F動力地貌學運用物理學(主要是力學)和化學的方法研究地貌過程，著重研究地貌形成的現(xiàn)代過程以及地貌與各作用變量之間的關(guān)系，以揭示地貌發(fā)生發(fā)展過程中的內(nèi)在機制，并進而建立它的物理或數(shù)學模型。它已成為現(xiàn)代地貌學的重要發(fā)展方向。F

例如，動力地貌學研究河流動力與地貌形態(tài)的關(guān)系，包括研究在一定的水力與邊界條件下，河床地貌的形成與演變過程；研究海岸帶在波浪、潮汐、海流、風等動力因素作用下的演變過；應(yīng)用空氣動力學和實驗物理學的理論，研究沙丘沙的形成和運動規(guī)律；研究喀斯特動力地貌，包括用化學方法研究碳酸鹽巖的溶蝕過程；研究坡地在風化、降水、冰凍—融化、重力等因素作用下的演變過程等。F動力地貌著重研究最易變化的地貌，即短時期內(nèi)可測變量的地貌，動力因素是易變的，亦是可測的。通過反復(fù)測量動力因素與地貌、沉積物的變量，以求得兩者之間的相互關(guān)系?；鹕降孛睩

由火山活動形成的地表景觀稱為火山地貌。正在噴發(fā)的或在人類史上經(jīng)常作周期性噴發(fā)的火山叫活火山；歷史上無噴發(fā)記載，而且火山構(gòu)造已遭嚴重破壞的火山叫死火山；年輕而形態(tài)完好，雖然不活動，但可能處于寧靜期的火山叫休眠火山。F

火山構(gòu)造典型的火山具有火山錐、火山口、火山喉管、火山頸和巖穹?；鹕藉F是火山噴出物在通道口堆積成的錐形山體?；鹕娇谑巧藉F頂部漏斗狀洼地，也即火山噴口火山喉管是巖漿噴出地面的通道。火山頸是火山噴發(fā)停止后被巖漿冷凝物充塞的火山通道。巖穹是巖漿在通道口冷凝形成的圓丘?；鹕藉F周圍常有放射狀、環(huán)狀裂隙，其中充填著巖墻極少數(shù)火山僅是一個淺平洼地而沒有火山錐。由熔巖和碎屑互層構(gòu)成的叫復(fù)合錐，也叫層狀火山錐F

火山通常具有這些要素的部分或全部，在遙感圖像上可以通過判讀這些要素來識別火山。受火山活動影響的地形特征和近地表地層特征示意圖F火山碎屑是火山噴出的巖漿冷凝碎屑以及火山通道內(nèi)和四壁巖石碎屑?；鹕剿樾及创笮》譃榇笥陔u蛋的火山塊，小于雞蛋的火山礫，小于黃豆的火山砂和顆粒極細小的火山灰。被噴射到空中的火山碎屑，粗重的落在火山口附近，輕而小的或被風吹到幾百千米以外沉降，或上升到平流層隨大氣環(huán)流。F所以在比例尺較大的航空像片上，可見火山口附近地表影像紋理較粗而反射較強。F

火山錐的類型熔巖錐：全部或基本是多層基性熔巖構(gòu)成，形狀扁平、坡度緩(2°～10°），頂部有碗狀火山口。其中規(guī)模巨大的叫盾形火山。碎屑錐：全部由火山碎屑組成。其平面近似圓形，坡度約30°，頂部有一個漏斗狀火山口。復(fù)合錐：由熔巖和碎屑互層構(gòu)成，也叫層狀火山錐。其坡度大多超過30°，形狀比較對稱，上部多熔巖，下部和邊緣主要是火山碎屑?；鹕娇诔释霠罨蚵┒窢睢＜纳F：火山錐坡上還有小型火山錐，其通道與主火山錐的通道相連，無獨立的巖漿源。F

火山噴發(fā)類型：按巖漿的通道分為兩大類裂隙式噴發(fā)：又稱冰島型火山噴發(fā)，噴發(fā)時巖漿沿地殼中的斷裂帶溢出地表。噴發(fā)溫和寧靜。噴出的巖漿為粘性小的基性玄武巖漿，碎屑和氣體較少?；匀蹘r溢出后形成廣而薄的熔巖被或玄武巖高原。熔巖錐沿斷裂帶呈線狀排列。中心式噴發(fā)：噴發(fā)時巖漿沿火山喉管噴出地面。褶皺地貌F巖石中面狀構(gòu)造（層理、劈理、斷層面等）的彎曲稱為褶皺，又稱褶曲。是常見的地質(zhì)構(gòu)造。F

褶皺是當巖層受到地殼運動產(chǎn)生的強大擠壓作用時，發(fā)生彎曲變形形成的。F背斜和向斜是褶皺的兩種基本形式。單個褶皺大者可延伸數(shù)十千米，小者在顯微鏡下才能見到。F

向斜和背斜背斜：未經(jīng)侵蝕的背斜巖層一般向上彎曲，常成為山嶺；向斜：未經(jīng)侵蝕的巖層一般向下彎曲，常成為山谷。但背斜頂部因受到張力，容易被侵蝕，反成谷地；而向斜槽部受到擠壓，巖性堅硬不易被侵蝕，反而成為山嶺。F

判斷方法向斜：核心新，向兩側(cè)漸老背斜：核心老，向兩側(cè)漸新F

單個褶皺的組成部分稱為褶皺要素，包括：核：褶皺的中心部分翼：泛指核部兩側(cè)比較平直的部分轉(zhuǎn)折端：褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分，有時也稱軸部樞紐：同一褶皺面中最大彎曲點的連線軸面：各相鄰褶皺面樞紐聯(lián)成的面，其與地面或其他面的交線稱軸跡脊和槽：在橫剖面上褶皺面的最高點稱脊（對背斜而言），最低點稱槽（對向斜而言），相應(yīng)地，同一褶皺面上脊的連線稱脊線，槽的連線稱槽線。F在遙感圖像上，可以通過對巖性和巖層產(chǎn)狀要素的識別來間接發(fā)現(xiàn)褶皺。通常在比例尺較小的圖像上宏觀判斷褶皺的存在，再用較大比例尺的圖像判斷褶皺類型和要素。F地表巖層受垂直或水平方向的構(gòu)造作用力而形成巖層彎曲的褶皺構(gòu)造山地稱為褶皺山。新構(gòu)造運動作用下形成高大的褶皺構(gòu)造山系是褶皺地貌中最大的類型。F褶皺構(gòu)造山可以按構(gòu)造成因分為：靜態(tài)褶皺構(gòu)造山地和動態(tài)褶皺構(gòu)造山地。靜態(tài)褶皺構(gòu)造山地是指背斜或向斜構(gòu)造受外力侵蝕作用后形成的山地。動態(tài)褶皺構(gòu)造山地是指新生代以后的新構(gòu)造活動形成的隆起或凹陷構(gòu)造形成的山地地貌。多在水平擠壓力的作用下，地表褶皺隆起而形成山地。如中國西部的一系列橫向山地，板塊碰撞是其動力作用的基礎(chǔ)。在遙感圖像上通過平行結(jié)構(gòu)山體的判讀，比較容易識別這類較大的褶皺構(gòu)造山系。F

由于侵蝕作用的增強與時間長短的區(qū)別，又可分為

–順地貌：原生構(gòu)造地貌未完全破壞，地貌形態(tài)與構(gòu)造一致逆地貌：原生構(gòu)造地貌基本被破壞，地貌形態(tài)與構(gòu)造不一致。逆地貌類型主要有：單斜構(gòu)造基礎(chǔ)上發(fā)育的單面山；發(fā)育于背斜軸部或節(jié)理較發(fā)育處的背斜谷；發(fā)育于向斜構(gòu)造上的向斜山。再順地貌：逆地貌面經(jīng)侵蝕破壞，使地貌形態(tài)再一次與構(gòu)造一致流水、三角洲地貌F

流水、三角洲地貌主要研究在一定的水力與邊界條件下，河谷河床地貌與三角洲地貌的形成與演變過程。F

流水對地貌的改造作用主要表現(xiàn)在兩個方面流水的侵蝕作用：坡面流水使坡面破碎；溝谷和河谷流水，使溝谷和河谷加寬加深（例如：瀑布、峽谷，黃土高原千溝萬壑的地表形態(tài)）。流水的沉積作用：流水在搬運途中，由于流速降低，所攜帶的物質(zhì)便會（有規(guī)律地）沉積下來（例如：山麓沖積扇、沖積平原和三角洲）。F

河谷地貌–流水對地貌的改造作用的強度和速度取決于徑流量、流速、河谷巖性、植被覆蓋情況等許多因素。全球因為流水侵蝕而被運送到海洋中的懸浮泥沙約為每年13.5

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噸，僅我國的黃河每年將產(chǎn)生1.08

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噸懸浮泥沙。像這種水土流失較快的地區(qū)，河床地貌的變化速度也相應(yīng)加快。–在遙感圖像上可以比較容易地識別河流，甚至一些被植被遮蔽的河流。一些具有地質(zhì)提示意義的典型水系分布模式因為河流常常順從地調(diào)節(jié)自己的流向，以適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)構(gòu)造和不同硬度的巖石。所以某流域內(nèi)河流的分布模式或多條河流組成的圖案常?？梢蕴崾驹搮^(qū)域的巖性和地質(zhì)構(gòu)造。模式意義樹枝狀提示水平沉積或均質(zhì)結(jié)晶巖石；地形在現(xiàn)代或水系形成初期具有較緩的坡度平行狀提示中等或較陡的地形;也可以出現(xiàn)在平行延伸地形格狀提示傾斜或褶皺的沉積巖、火山巖或低級后沉積巖；也可出現(xiàn)在平行特征地區(qū)直角轉(zhuǎn)彎提示直角的連接點和/或斷層；也可能表現(xiàn)河流和分叉缺乏區(qū)域連續(xù)性輻射狀提示火山、穹隆結(jié)構(gòu)和殘留侵蝕特征環(huán)狀提示結(jié)構(gòu)化穹隆結(jié)構(gòu)和盆地、或環(huán)形構(gòu)造紊亂狀提示冰蝕、冰磧物堆積受控狀提示斷層等地質(zhì)構(gòu)造F

河床地貌河漫灘是最富于變化的河床地貌，它指現(xiàn)代河流曾經(jīng)掃蕩和堆積的河谷地形。它由河流的橫向遷移和洪水漫堤的沉積作用形成。平原區(qū)的河漫灘比較發(fā)育。由于橫向環(huán)流作用，V字形河谷展寬，沖積物組成淺灘，淺灘加寬，枯水期大片露出水面成為雛形河漫灘。之后洪水攜帶的物質(zhì)不斷沉積，形成河漫灘。河漫灘沉積大多具二元結(jié)構(gòu)，下部是河床相沉積，上部為河漫灘相沉積。河漫灘對于研究洪泛區(qū)范圍、河灘地的可耕地資源和地下水資源等有重要意義。典型河漫灘的斷面圖F

三角洲在河口區(qū)，入海(湖)河流與海（湖）水動力共同作用下，形成外形似三角形的、向海突出的地貌體稱為三角洲。三角洲的沉積結(jié)構(gòu)可分為3個部分：①前三角洲。位于三角洲最外帶的水下部分，坡度平緩，主要由粘土和粉砂組成

的前積層組。河流入海(湖)后，懸浮沉積物（包括浮游生

物，生物碎屑）沉積下來，形成具有水平層理的寬廣而平

坦的地貌單元。②三角洲前緣。為水下三角洲部分，位于三角洲平原與前三角洲之間。前緣的坡度較陡，由前積層組

組成，主要物質(zhì)是砂、礫石。分選好，多斜層理、交錯層

理、波狀層理與透鏡狀層理。③三角洲平原。由頂積層組組成。分水上、水下三角洲平原兩類。水上部分具河流地貌

特征，主要是泛濫平原、天然堤、決口扇、沼澤、洼地等

地貌類型；水下三角洲平原，受河、海(湖)動力相互作用，形成河口攔門沙、潮灘等。F三角洲的發(fā)育受入海(湖)河流的挾沙能力、海(湖)水動力的影響，隨著入海泥沙量的減少和海洋再造營力的增強，依次形成扇形、鳥足形、舌形、尖嘴形、弓形三角洲及河口灣形三角洲。下圖為三角洲的分類和它們的遙感圖像特征。喀斯特地貌F具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態(tài)稱為喀斯特地貌，又稱巖溶地貌。–水對可溶性巖石的作用以溶蝕為主，還包括流水的沖蝕、潛蝕，以及坍陷等機械侵蝕過程。F

喀斯特地貌分布在世界各地的可溶性巖石地區(qū)。–可溶性巖石有3類：①碳酸鹽類巖石(石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等)。②硫酸鹽類巖石（石膏、硬石膏和芒硝）。③鹵鹽類巖石（鉀、鈉、鎂鹽巖石等）?？偯娣e達51×106平方千米，占地球總面積的10％。從熱帶到寒帶、由大陸到海島都有喀斯特地貌發(fā)育。F

溶巖的出露條件不同、所處氣候帶不同以及海拔高度、發(fā)育程度、水文特征、形成時期不同等會使溶巖地貌具有不同的形態(tài)。F喀斯特地貌在碳酸鹽巖地層分布區(qū)最為發(fā)育，我國廣西、云南和貴州等?。▍^(qū)）的喀斯特屬于此類。在遙感圖像上判讀該類喀斯特地貌，主要根據(jù)它的復(fù)雜的負向地貌，如落水洞、溶蝕洼地等；或?qū)掗煹娜芪g槽谷和孤峰。此外石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等溶巖都具有較高的反射率，在裸露的情況下，表面通常無植被生長而在遙感圖像上具有亮色調(diào)。海岸地貌F

海岸在構(gòu)造運動、海水動力、生物作用和氣候因素等共同作用下所形成的各種地貌總稱為海岸地貌。第四紀時期冰期和間冰期的更迭，引起海平面大幅度的升降和海進、海退，導(dǎo)致海岸處于不斷的變化之中。距今6000～7000年前，海平面上升到相當于現(xiàn)代海平面的高度，構(gòu)成現(xiàn)代海岸的基本輪廓，形成了各種海岸地貌。F在海岸地貌的塑造過程中，構(gòu)造運動奠定了基礎(chǔ)。在這基礎(chǔ)上，波浪作用、潮汐作用、生物作用及氣候因素等塑造出眾多復(fù)雜的海岸形態(tài)。波浪作用是塑造海岸地貌最活躍的動力因素。F

海蝕地貌–近岸波浪具有巨大的能量，海岸在海浪作用下不斷地被侵蝕，發(fā)育著各種海蝕地貌。海蝕地貌的形態(tài)在很大程度上依賴于先前存在的地貌形態(tài)、及巖石類型和構(gòu)造類型。典型的海蝕景觀有海蝕洞、海蝕崖、海蝕平臺、海蝕柱等。F

海岸堆積地貌–被海浪侵蝕的碎屑物質(zhì)由沿岸流攜帶，輸入波能較弱的地段堆積，塑造出多種海岸堆積地貌。潮流是泥沙運移的主要營力。當潮流的實際含沙量低于其挾沙能力時，可對海底繼續(xù)侵蝕；當實際含沙量超過挾沙能力時，部分泥沙便發(fā)生堆積。按堆積體形態(tài)與海岸的關(guān)系及其成因，可分為毗連地貌、自由地貌、封閉地貌、環(huán)繞地貌和隔岸地貌。按海岸的物質(zhì)組成及其形態(tài)，可分為沙礫質(zhì)海岸、淤泥質(zhì)海岸、三角洲海岸、生物海岸等。F

生物海岸–在熱帶和亞熱帶海域，可有珊瑚礁海岸；在鹽沼植物廣布的海灣和潮灘上，可形成紅樹林海岸。生物的繁殖和新陳代謝，對海岸巖石有一定的分解和破壞作用。在不同的氣候帶，溫度、降水、蒸發(fā)、風速不同，海岸風化作用的形式和強度各異，使海岸地貌具有一定的地帶性。風成地貌F風對于干燥地區(qū)地表的改造作用主要表現(xiàn)在兩個方面：侵蝕作用：在干旱地區(qū)，風揚起砂石，吹蝕地表，形成風蝕溝谷、風蝕洼地；地表沙塵和碎屑被風力侵蝕搬走，形成戈壁和裸巖荒漠。沉積作用：風在搬運途中，當風力減小或氣流受阻，便導(dǎo)致風沙堆積，形成沙丘、沙垅或黃土高原。F

風蝕地貌（wind-erosion

landform）–風力吹蝕、磨蝕地表物質(zhì)所形成的地表形態(tài)稱為風蝕地貌。風蝕地貌的主要類型有：風蝕石窩、風蝕蘑菇、雅丹地形、風蝕城堡、風蝕垅崗、風蝕谷、風蝕洼地和風蝕湖等。F

風積地貌（wind-deposition

landform）風力堆積作用形成的地表形態(tài)稱為風積地貌。在干旱與半干旱氣候及風沙來源豐富的條件下，經(jīng)風力搬運作用后堆積形成的。風積地貌的物源多來自于古河流沖積物；現(xiàn)代河流沖積物；沖積-湖積物；洪積-沖積物；冰水堆積物；基巖風化后的殘積-坡積物。影響風積地貌發(fā)育的因素很多，主要是含沙氣流結(jié)構(gòu)、風運動的方向和含沙量的多少。如風的類型，有單風向、雙風向與多風向；風速度的大小、起沙風的合成方向；地面起伏程度；地面組成物質(zhì)的粗細與多少；地面的水分與植被分布狀況等。風積地貌的基本類型是沙丘（dune），它指風沙流遇阻或風速減緩后堆積于地面的丘狀沙地。主要分布在干旱半干旱地區(qū)。在大河沖積平原或沿海平原的多沙地區(qū)，當風力盛行時，可以將沙搬遠，就近堆積成為沙丘。如中國黃河下游平原和渤海西部沿海平原地區(qū)分布的沙丘。沙丘的類型可以根據(jù)含沙氣流結(jié)構(gòu)、風力方向和含沙量的不同進行分類，也可以按照風力作用的方向和沙丘形態(tài)分布之間的關(guān)系進行分類。沙丘主要有以下三大類：①新月形沙丘，又稱橫向沙丘。②縱向沙壟。③長時期的多風向風沙流的作用下，在山前或地形較復(fù)雜的地區(qū)可形成金字塔沙丘，蜂窩狀沙丘等。F

新月形沙丘或金字塔沙丘等常常相互連接形成新月形沙丘鏈或金字塔沙丘鏈、復(fù)合沙丘和復(fù)合沙丘鏈等沙丘復(fù)合形態(tài)。冰川地貌F

由冰川的侵蝕和堆積作用形成的地表形態(tài)稱為冰川地貌。地球陸地表面有11％的面積為現(xiàn)代冰川覆蓋，主要分布在極地、中低緯的高山和高原地區(qū)。第四紀冰期，歐、亞、北美的大陸冰蓋連綿分布，曾波及比今日更為寬廣的地域，給地表留下了大量冰川遺跡。F

冰川地貌可分為冰川侵蝕地貌和冰川堆積地貌。冰川侵蝕地貌是冰川冰中含有不等量的碎屑巖塊，在運動過程中對谷底、谷坡的巖石進行壓碎、磨蝕、拔蝕等作用，形成一系列冰蝕地貌形態(tài)，如形成冰川擦痕、磨光面、羊背石、冰斗、角峰、三角面山、槽谷、峽灣、巖盆等。冰川堆積地貌是冰川運動中或者消退后的冰磧物堆積形成的地貌，如終磧壟、側(cè)磧壟、冰磧丘陵、槽磧、鼓丘、蛇形丘、冰礫阜、冰水外沖平原和冰水階地等。F

冰川地貌組合有一定的分布規(guī)律，從冰川中心到外圍由侵蝕地貌過渡到堆積地貌。山岳冰川地貌按海拔高度可分為：雪線以上為冰斗、角峰、刃脊分布的冰川冰緣作用帶；雪線以下至終磧壟為冰川侵蝕-堆積地貌交錯帶；最下部為終磧壟、冰川槽谷和冰水平原地帶。F

在遙感圖像上可以很容易地識別現(xiàn)代冰川。在比例尺較大的航片上可以識別出角峰刃脊、冰川舌、冰斗、冰磧物、冰川槽谷等主要的冰川地貌要素。7.3環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境科學研究F遙感信息不僅可以提供全球或大區(qū)域精確定位的高頻度宏觀環(huán)境影像，而且可以提供較微觀詳細的污染物排放源及其擴散影響的有關(guān)信息。遙感技術(shù)的使用擴大了人們的視野，加深了人們對自身生存環(huán)境的了解。在遙感與地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立的環(huán)境模擬數(shù)學模型，實現(xiàn)了空間上的分布影響評價和時間上的反演和預(yù)測未來。F遙感信息技術(shù)對全球環(huán)境監(jiān)測和研究的發(fā)展起了重要推動作用。遙感信息科學從理論、技術(shù)和方法上進一步將地球大氣圈、水圈、生物圈作為一個完整的、開放的、非線性的系統(tǒng)，以現(xiàn)代高新技術(shù)為手段，全面地、綜合地、系統(tǒng)地研究地球生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的各個要素及其相互關(guān)系，建立全球尺度上的關(guān)系和變化規(guī)律。F利用遙感的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)，已經(jīng)獲取了許多全球環(huán)境變化的基本數(shù)據(jù)。提供了沙漠化進程、土地鹽漬化和水土流失、生態(tài)環(huán)境惡化、工業(yè)廢水和生活污水對水體的污染、石油對海洋的污染等基本狀況和發(fā)展程度的數(shù)據(jù)和資料，為環(huán)境管理和科學決策提供了依據(jù)。全球環(huán)境監(jiān)測和未來變化預(yù)測F人類面臨的環(huán)境問題往往不只是涉及到地球的某一部分，而是同某些部分，甚至整個地球的各部分有聯(lián)系，從而引導(dǎo)人們逐步開始對地球各部分之間關(guān)系的探索。最初從兩兩關(guān)系的研究著手，例如，海洋—大氣相互作用的研究等，地球各部分之間多元關(guān)系的研究在20世紀80年代有了突飛猛進的發(fā)展。全球變化科學（GlobalChangeScience）就是從這個時候開始的一個新興科學領(lǐng)域。它的科學目標是描述和理解人類賴以生存的地球環(huán)境系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的機制、變化規(guī)律以及人類活動對地球的影響，從而提高對未來環(huán)境變化及其對人類社會發(fā)展影響的預(yù)測和評估能力。F通過空間遙感監(jiān)測系統(tǒng)、地面觀測系統(tǒng)和信息系統(tǒng)組成地球環(huán)境監(jiān)測體系，人類正在實現(xiàn)對地球環(huán)境及時和長期、立體、動態(tài)、高分辯的監(jiān)測，為認識地球環(huán)境的整體行為，預(yù)測其未來的變化提供信息來源和觀測依據(jù)。但是對于地球的漫長形成過程，遙感技術(shù)顯得過于年輕；近來全球古氣候觀測系統(tǒng)（GPOS

）已經(jīng)在醞釀中，其基本原理是通過遙感觀測技術(shù)、考古分析技術(shù)與計算機反演等技術(shù)相結(jié)合，建立古氣候系列資料。此外，通過迅速發(fā)展的計算機和信息技術(shù)的支持，可以實施對海量地球環(huán)境信息的傳輸、儲存和處理。在21世紀將發(fā)展合理地描寫包括大氣、海洋、陸地和生物圈物理、化學、生物過程及它們之間相互作用的地球系統(tǒng)的數(shù)學模型，建立起客觀和定量地研究地球環(huán)境變化機理和預(yù)測的工具。并為探索和解決全球環(huán)境變化中最基本的科學難題提供技術(shù)支持。全球溫度變化監(jiān)測F溫室效應(yīng)是指大氣對地球的保暖作用。地球一方面受太陽輻射而吸收熱量，另一方面又按其自身的溫度發(fā)散熱量，這兩種熱量收支平衡過程的結(jié)果，決定了目前地球表面較溫和的平均溫度。F在密度較大的大氣下層，長波太陽輻射被水蒸氣和二氧化碳吸收，到達地表的主要是短波太陽輻射。地表因吸收短波輻射而被加熱提高溫度，再以長波向外輻射。地表的長波輻射大部分被大氣中的水蒸氣、二氧化碳、甲烷、臭氧等吸收。同樣，大氣吸收輻射能后被加熱，也以長波向地表和天空輻射。于是，很大一部分輻射能又返回地表。大部分長波輻射能被阻留在地表和大氣下層，從而使其溫增高。這種現(xiàn)象同溫室中的相似，故稱為“溫室效應(yīng)”。大氣中能起溫室效應(yīng)的氣體稱為溫室氣體，其含量的多少會影響溫室效應(yīng)的強弱（即地球平均溫度增加的程度）。F

近百年來由于工業(yè)革命引起的大量使用化石燃料，致使大氣中一些溫室氣體（如CO2、CH4、CCl2F2、N2O等）的濃度

持續(xù)增長，這就增強了自然溫室效應(yīng)。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，大氣中的CO2濃度已經(jīng)從工業(yè)革命前的280ppm上升到目前的

350ppm。被人為加劇的溫室效應(yīng)使全球氣候變暖，正在造成一些環(huán)境問題，并有可能引起更嚴重的環(huán)境問題。比如人們所關(guān)注的海平面升高，部分沿海地區(qū)將沉入水中的問題；蒸發(fā)加劇引起干旱和作物減產(chǎn)的問題等等。F

科學家預(yù)測，到本世紀中葉，大氣中的二氧化碳濃度可能上升至600ppm，全球平均氣溫可能上升3度。由于蒸發(fā)加劇，有的地區(qū)土壤含水量將減少多達50%，全球主要農(nóng)作物也將減產(chǎn)

20%。圖6.1為這種情況的模擬。也就是說全球溫度變化可能對自然生態(tài)系統(tǒng)和人類產(chǎn)生極其不利影響，它已經(jīng)成為全世界關(guān)心的重大問題之一。F

全球不同地區(qū)的氣溫變化幅度是很不相同的，為此必須得到全球性的氣溫監(jiān)測數(shù)據(jù)。對于陸地區(qū)域這并不成為問題，事實上陸地區(qū)域特別是城市地區(qū)已經(jīng)存在較完備的氣溫監(jiān)測站網(wǎng)。但是在占地球表面積70%的海洋上，難以設(shè)立固定的監(jiān)測站網(wǎng)。所幸的是測地衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星等的監(jiān)測范圍，可以覆蓋絕大部分地球表面，并大都能定期提供地球表面的輻射溫度數(shù)據(jù)。地球大氣監(jiān)測和組分研究F全球環(huán)境變化監(jiān)測的一個重要問題是需要了解大氣層具有輻射和化學重要性的微量氣體在全球范圍的時空分布和變化趨勢，特別是CO2，CO，CH4，O3，N2O，NO2，NH3，(CH3)2S，H2S和SO2。在1970s用雨

云系列衛(wèi)星搭載的被動式傳感器就獲得了溫度和H2O，CH4，HN，O3的全球信息。F臭氧層是地球的一個保護層，太陽紫外線輻射大部被其吸收。臭氧在大氣中從地面到70千米的高空都有分布，其最大濃度在中緯度24千米的高空，向極地緩慢降低，最大濃度在極地17千米的高空。F20世紀50年代末到70年代就發(fā)現(xiàn)臭氧濃度有減少的趨勢。1985年英國南極考察隊在南緯60°地區(qū)觀測發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞（Ozono

hole，科學家們也稱之為臭氧損耗區(qū)），引起世界各國極大關(guān)注。F臭氧層的臭氧濃度減少，使得太陽對地球表面的紫外輻射量增加，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞作用，影響人類和其他生物有機體的正常生存。F關(guān)于臭氧層空洞的形成，在世界上占主導(dǎo)地位的是人類活動化學假說：人類大量使用的氯氟烷烴化學物質(zhì)（如制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑等）在大氣對流層中不易分解，當其進入平流層后受到強烈紫外線照射，分解產(chǎn)生氯游離基，游離基同臭氧發(fā)生化學反應(yīng)，使臭氧濃度降低，而破壞臭氧層。F加拿大是對臭氧研究起步較早的國家，它所開展的同溫層結(jié)構(gòu)和臭氧研究始于1930s。1957年起加拿大氣象署（MSC）的實驗研究部（ARQX）開始基于兩個地面站以天為周期的臭氧層厚度監(jiān)測工作。在1980sARQX開發(fā)了自動Brewer臭氧光譜儀并將其安裝到地面監(jiān)測網(wǎng)站中。FBrewer光譜儀被用于加拿大同溫層臭氧和紫外線監(jiān)測項目，近來，ARQX以12站點組網(wǎng)以天為周期搜集和處理

臭氧量監(jiān)測數(shù)據(jù)。該儀器每10-20分鐘測量一次臭氧總量和紫外線(290-325

nm)輻射,所獲信息被用于臭氧、紫外線預(yù)報和科學研究。F通過http://woudc.ec.gc.ca/e/ozone/Curr_allmap_g.htm可瀏覽當天的全球臭氧分布圖。F作為Brewer監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)的補充，ARQX與加拿大高空網(wǎng)絡(luò)合作，每周三從6個地點發(fā)射臭氧無線電探測儀，有時也為特殊研究目的額外增加發(fā)射次數(shù)。該數(shù)據(jù)的圖表公開發(fā)表，并每周更新。F

由于ARQX的臭氧監(jiān)測站網(wǎng)都分布在加拿大境內(nèi)，對于

全球氧分布，特別是主要臭氧損耗區(qū)—南極數(shù)據(jù)不足。衛(wèi)星（特別是極軌衛(wèi)星）攜載的臭氧傳感器可以定期獲得全球幾乎全覆蓋的臭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)。F

美國航宇局（NASA）

1978年發(fā)射的雨云7號上攜帶了

TOMS(總臭氧量成圖光譜儀)，是較早以遙感手段獲得全球臭氧分布的成功例子。TOMS在觀測臭氧空洞方面的

作用尤其突出，它取得了與平流層中臭氧層被破壞有關(guān)的重要信息。F

目前，臭氧的有關(guān)測量是使用載于NASA測地衛(wèi)星（Earth

Probe）上的TOMS，也叫TOMS-EP。NASA的儀器還從1970s起測量南極的臭氧水平。自從1985年發(fā)現(xiàn)臭氧空洞后，TOMS是監(jiān)測地球大氣臭氧水平的主要設(shè)備。F通過/ozone/today.html可以瀏覽天的全球臭氧數(shù)據(jù)和分布圖，以及近期臭氧異常報告。F

2000年9月TOMS-EP探測到南極上空臭氧空洞的擴展區(qū)

域約為28.3百萬平方公里，它大概三倍于美國的本土面積。而1998年9月19日探測的面積約27.2百萬平方公里。南極上空臭氧空洞的尺寸近來比較穩(wěn)定，但臭氧濃度卻仍在繼續(xù)下降。每年的九月下旬或10月上旬，都將觀測這個最低值。F

NASA高層大氣研究項目負責人Michael

J.Kurylo博士指出：“這種觀測增強了對于地球臭氧層脆弱性的關(guān)注。雖然在國際公約的約束下破壞臭氧層的幾種氣體排放量減少了，但這些氣體在同溫層的濃度目前剛達到峰值，由于它們會長期存留于大氣中，所以每年臭氧空洞的出現(xiàn)還要持續(xù)幾十年”FTOMS-EP和其他的臭氧測量項目是NASA地球科學計劃的全球環(huán)境努力的重要組成部分。NASA地球科學計劃是一項長期的研究項目，側(cè)重于把地球陸地、海洋、大氣、冰和生命體作為一個整體來研究。關(guān)于一氧化碳的排放衛(wèi)星的對地觀測可以直接測量大氣和近地面層的一氧化碳和氮氧化物，它們可以在工業(yè)活動和自然生物燃燒中產(chǎn)生。在陽光的作用下它們可能產(chǎn)生對人有害的近地面臭氧，而森林、草原等大火又增加了季節(jié)性的貢獻。2004年在阿拉斯加所發(fā)生的大火形成了橫跨北美和歐洲的飽含CO的煙霧。為此，一個國際研究計劃曾動用了地面、飛機和衛(wèi)星觀測技術(shù)開展了觀測研究?？茖W家們利用了NASA對地觀測衛(wèi)星，如TERRA衛(wèi)星上的MOPITT儀器計算了所釋放的污染物，利用大氣化學和天氣模型來預(yù)測污染物的擴散。研究表明，野火所排放的一氧化碳量大約為1.4億噸（約為660億磅），大約相當同期全美國大陸由于人為活動所產(chǎn)生的排放量。據(jù)估計，由于人為和植物燃燒一氧化碳的排放所產(chǎn)生的地面層臭氧在北美大陸將占到25%，在歐洲要超過10%關(guān)于厄爾尼諾現(xiàn)象作為一種正常的氣候現(xiàn)象，El

Ni?o幾乎每隔３－７年發(fā)生一次。在此期間產(chǎn)生全球性的氣候異常：El

Ni?o時期在北、南美洲會出現(xiàn)異常高的降水，同時在東－西太平洋國家，如澳大利亞、印度尼西亞等國則出現(xiàn)干旱，這是一個重要的特征。2006年又是El

Ni?o發(fā)展的一年。通過衛(wèi)星對熱帶

太平洋的觀測發(fā)現(xiàn)２００６年１１月在該地區(qū)出現(xiàn)了明

El

Ni?o特征。這一現(xiàn)象首先由NASA’sAqua衛(wèi)星上的AMSR-E掃描微波輻射計觀測到，同時被NOAA衛(wèi)星AVHRRs所觀測到全球變暖與冰雪融化全球變暖在很大程度上影響到冰凍圈的變化，南北極的冰蓋和冰層受到很大沖擊，從而導(dǎo)致冰雪的融化、減少，海平面上升。有研究表明，北冰洋冬季的冰面甚至以百萬平方公里的速度減少，有的長年積冰到了“一觸即潰”的狀況。有人預(yù)測，到2040年以后北冰洋的夏天可能就在不會有冰了！地區(qū)性生態(tài)災(zāi)難監(jiān)測和災(zāi)難影響評估地球表面許多自然的或人為的生態(tài)災(zāi)難大都具

有突發(fā)的特點，但其影響可能會持續(xù)很多年，有的甚至是不可恢復(fù)的。從影響區(qū)域來說，這些災(zāi)難雖然發(fā)生在某國某地，但其影響范圍卻可能波及到一個很大的區(qū)域。不同空間、時間、波譜分辨率的星載傳感器，提供了監(jiān)測這些生態(tài)災(zāi)難的能力。草原和森林火災(zāi)監(jiān)測、預(yù)報和火災(zāi)影響評估F草原和森林火災(zāi)通常具有突發(fā)的特點，一般持續(xù)數(shù)天到數(shù)周，直到它們被控制住。用時間分辨率較高的氣象衛(wèi)星圖像，可以從空間非常有效地監(jiān)測這類火災(zāi)的發(fā)生，因為火災(zāi)產(chǎn)生的異常高溫區(qū)和煙霧可以很容易地被熱紅外和可見光波段的傳感器探測到，它們甚至可以探測密林深處、尚未形成明火、在地面不易察覺的火災(zāi)。F因為氣象衛(wèi)星的空間分辨率通常較低，為了準確定位燃燒點，一般采用從氣象衛(wèi)星上提取燃燒點的熱信息，再與空間分辨率較高的測地衛(wèi)星圖像配準復(fù)合的方法。F獲取的燃燒點信息與TOMS衛(wèi)星的圖像所表達的較詳細的地形信息復(fù)合。過程性空氣污染監(jiān)測過程性空氣污染包括沙塵暴等自然空氣污染和人為排放大氣污染物引起的空氣污染過程。沙塵暴監(jiān)測污染監(jiān)測

臺風監(jiān)測災(zāi)害監(jiān)測F沙塵暴是一種風與沙相互作用的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,它的形成與地球溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、森林銳減、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素有著不可分割的關(guān)系。其中，人口膨脹導(dǎo)致的過度開發(fā)自然資源、過量砍伐森林、過度開墾土地是沙塵暴頻發(fā)的主要原因。沙塵暴作為一種高強度風沙災(zāi)害，并不是在所有有風的的地方都能發(fā)生，只有那些氣候干旱、植被稀疏的地區(qū)，才有可能發(fā)生沙塵暴。在我國西北地區(qū)，森林覆蓋率本來就不高，貧窮的西北人民還想靠挖甘草、摟發(fā)菜、開礦發(fā)財，這些掠奪性的破壞行為更加劇了這一地區(qū)的沙塵暴災(zāi)害。裸露土地的覆層沙土很容易被大風卷起形成沙塵暴甚至強沙塵暴。F

沙塵暴的危害有很多：人畜死亡、建筑物倒塌、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。沙塵暴對人畜和建筑物的危害絕不亞于臺風和龍卷風。近５年來，我國西北地區(qū)累計遭受到的沙塵暴襲擊有２０多次，造成經(jīng)濟損失１２億多元，死亡失蹤人數(shù)超過２００多人。大氣污染、表土流失。沙塵暴降塵中至少有３８種化學元素，它的發(fā)生大大增加了大氣固態(tài)污染物

的濃度，給起源地、周邊地區(qū)以及下風地區(qū)的大

氣環(huán)境、土壤、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等造成了長期的、潛在

的危害。特別是覆層沙土被刮走后，貧瘠的土地

將嚴重影響農(nóng)作物的生長。F沙塵暴的攜塵氣團具有顯著的反射波譜特征，一般的星載傳感器都可以發(fā)現(xiàn)它。但如果要研究它的動態(tài)過程，以重復(fù)成像周期較短的衛(wèi)星為好。2001年4月6、7日被稱為“春季大敵”的一系列的強大沙塵暴從蒙古起源席卷中國西部，使得能見度幾乎為零，并一度使地面交通全部中斷。這股強大的懸浮塵云在它覆蓋中國并向海中運移時被NASA的SeaWiFS衛(wèi)星捕捉到。F由圖可見沙塵暴和攜塵云的分布和運行路徑，它一直向東直到太平洋上空。在數(shù)小時里，在近15,000米高度處，該懸浮層看上去具有明顯波動起伏，在日落前的短暫時間里，厚厚的塵罩遮蔽了整個天空并像一個厚厚陰暗的卷層云云層。F

TOMS-EP也可在沙塵暴監(jiān)測中發(fā)揮重要作用。F

TOMS-EP可以每日提供全球浮塵指數(shù)（AerosolIndex），對于研究一次沙塵暴從發(fā)生、發(fā)展到消亡的全過程和影響范圍和程度等非常有效，下圖11顯示了2001年4月的這次沙塵暴的全過程。由圖可見，這種近實時的沙塵暴詳細信息有助于預(yù)報沙塵暴的影響范圍和程度，也有助于研究沙塵暴從起源到消亡的規(guī)律，為人類最終戰(zhàn)勝這種嚴重的災(zāi)害提供技術(shù)支持。7.4土地利用遙感F土地利用是人類根據(jù)土地的特點，按一定的經(jīng)濟與社會目的，采取一系列生物和技術(shù)措施，對土地進行的長期性或周期性的經(jīng)營活動。F

土地利用變化是指土地利用類型發(fā)生了變化F土地利用遙感的主要內(nèi)容：土地狀況調(diào)查，土地利用變化監(jiān)測土地利用類型F

1耕地種植農(nóng)作物的土地，包括新開荒地、休閑地、輪歇地、草四輪作地；以種植農(nóng)作物為主間有零星果樹、桑樹或其它林木的土地；耕種三年以上的灘地和海涂。耕地中包括寬度＜1．0米的溝、渠、路、田埂。11灌溉水田有水源保證和灌溉設(shè)施，在一般年景能正常灌溉，用以種植水稻，蓮藕，席草等水生作物的耕地，包括有灌溉設(shè)施的水旱輪作地。12望天田無灌溉工程設(shè)施，主要依靠天然降水，用以種植水稻、蓮藕、席草等水手作物的耕地，包括無灌溉設(shè)施的水旱輪作地。13水澆地指水田、菜地以外，有水源保證和灌溉設(shè)施，在一般年景能正常灌溉的耕地。14旱地無灌溉設(shè)施，靠天然降水生長作物的耕地，包括沒有固定灌溉設(shè)施，僅靠引洪淤灌的耕地。15菜地種植蔬菜為主的耕地，包括溫室，塑料大棚用地F

2園地種植以采集果、葉、根莖等為主的集約經(jīng)營的多年生木本和草本作物，覆蓋度＞50％，或每畝株數(shù)大于合理株數(shù)70％的土地，包括果樹苗圃等用地。21果園種植果樹的園地。22桑園種植桑樹的園地。23茶園種植茶樹的園地。25其它園地種植可可、咖啡、油棕、胡椒等其它多年作物的園地。F

3林地生長喬木、竹類、灌木、沿海紅樹林等林木的土地，不包括居民綠化用地，以及鐵路、公路、河流溝渠的護路、護岸林。31有林地樹木郁閉度＞30％的天然、人工林。32灌木林地覆蓋度＞40％的灌木林地。33疏林地樹木郁閉度10—30％的疏林地。34未成林造林地指造林成活率大于或等于合理造林株數(shù)的40％，尚未郁閉但有成林希望的新造林地（一般指造林后不滿3—5年或飛機播種后不滿5—7年的造林地）。35跡地森林采伐、火燒后，五年內(nèi)未更新的土地。36苗圃固定的林木育苗地。F

5居民點及工礦用地城市、建制鎮(zhèn)、村莊及居民點以外的工礦、國防、名勝古跡等及企事業(yè)單位用地，包括其內(nèi)部交通、綠化用地。51城鎮(zhèn)市、鎮(zhèn)建制的居民點，不包括市、鎮(zhèn)范圍內(nèi)用于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)生產(chǎn)用地。52農(nóng)村居民點鎮(zhèn)以下的居民點用地。53獨立工礦居民點以外獨立的各種工礦企業(yè)、采石場、磚瓦窯，倉庫及其他企事業(yè)單位的建設(shè)用地，不包括附屬于工礦、企事業(yè)單位的農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)基地。54鹽田以經(jīng)營鹽業(yè)為目的，包括鹽場及附屬設(shè)施用地。55特殊用地指居民點以外的國防、名勝古跡、風景旅游，墓地、陵園等建設(shè)用地。F

7水域指陸地水域和水利設(shè)施用地，不包括滯洪區(qū)和墾殖三年以上的灘地、海涂中的耕地、林地、居民點、道路等。71河流水面天然形成或人工開挖河流常水位岸線以下的面積。72湖泊水面天然形成的積水區(qū)常水位岸線以一下的面積。73水庫水面人工修建總庫容≥10萬立方米，正常蓄水位岸線以下的面積。74坑塘水面天然形成或人工開挖蓄水量<10萬立方米常水位岸線以下的蓄水面積。75葦?shù)厣L蘆葦?shù)耐恋兀┩可系娜數(shù)亍?6灘涂包括沿海大潮高潮位與低潮位之間的潮浸地帶，河流、湖泊常水位至洪水位間的灘地，時令湖、河洪水位以

上的灘地；水庫、坑塘的正常蓄水位與最大洪水位間的面

積，水位線一般按地形圖，不另行調(diào)繪。77溝渠人工修建，用于排灌的溝渠，包括渠槽、、渠堤、取土坑、護堤林。指南方寬≥1米，北方寬≥2米的溝渠。78水工建筑物人工修建，用于除害興利閘、壩。堤路林、水電廠房、場水站等常水位岸線以上的建筑物。遙感圖像和判讀標志F

遙感圖像特征F

地物分布和變化特征F

判讀標志的確定土地利用遙感解譯實用案例分析：土地利用遙感制圖F

成圖比例尺（決定影像分辨率、圖斑大?。〧

區(qū)域范圍（決定工作量大?。〧區(qū)域自然、社會、經(jīng)濟特點（了解程度決定遙感判讀精度）F數(shù)據(jù)處理（主要包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、多光譜合成、幾何糾正、圖像增強、圖像鑲嵌、圖像融合、圖像裁切、彩色合成等）F影像特征分析（通過對研究區(qū)和影像的了解建立判讀標志）F

解譯過程（目視判讀、自動分類、屏幕數(shù)字化、紙圖數(shù)字化）F

結(jié)果處理（按規(guī)范制圖）7.5水體遙感利用erdas實現(xiàn)水體自動識別生成研究區(qū)原始影像（導(dǎo)入、多光譜合成、幾 何糾正、鑲嵌、裁切等，簡單操作步驟）計算各波段反射率（原理和操作步驟）3水體識別（水體的遙感信息機理、單波段閾值

法、多波段譜間關(guān)系法、水體指數(shù)、通過精度對比，確定一種水體識別方式）ERDAS遙感圖像基本處理步驟1、圖像導(dǎo)入在erdas的Import/Export模塊中，分別導(dǎo)入TM圖像的第1、2、3、4、5、7波段，具體操作步驟為①點擊import模塊，打開對話框②選擇type類型③media為file；④然后選擇輸入、輸出文件名路徑和文件名⑤分別對123457波段進行導(dǎo)入；⑥在此之前可以選擇session－>preference，選擇輸入、輸出主目錄。2、多波段圖像合成在erdas的interpreter模塊中將單波段影像進行合成，生成多波段文件，具體操作步驟為：

interpreter－>utilities－>layer

stack，①在出現(xiàn)的對話框中import框中依次選擇需要合成的波段，每選擇輸入一個波段用Add添加一次；②

output

file選擇導(dǎo)出文件路徑及命名文件。③Data

type設(shè)為Unsigned

8

bit；④Output

option設(shè)置為Union，選中ignore

zerostats；⑤進行操作。3、用shape文件進行圖像裁切①打開一個viewer窗口，打開一個影像；②打開Shapefile，選中要作為興趣區(qū)的圖斑，點擊轉(zhuǎn)換工具使之成為興趣區(qū),選中該興趣區(qū)；③啟動裁切模塊，選中要裁切的文件，選用剛生成的興趣區(qū)作為參考范圍，執(zhí)行裁切。返回計算各波段反射率像素值：是由傳感器探測到的目標物電磁輻射強度決定的，反映的是地物輻射（反射）亮度–絕對輻射亮度值

R–地物相對亮度值

VR

=

V

*（Rmax-

Rmin）/

Dmax+

RminRmax和

Rmin是最大和最小輻射亮度，

Dmax為級數(shù)–有效量化級–對于本實驗所用TM影像，V見各像元值，各波段Rmax和

Rmin見影像的頭文件，D為256–可用模型實現(xiàn)像元亮度值計算頭文件中Rmax和

Rmin部分內(nèi)容GROUP

=

MIN_MAX_RADIANCELMAX_BAND1

=

193.000

LMIN_BAND1

=

-1.520

LMAX_BAND2

=

365.000LMIN_BAND2

=

-2.840

LMAX_BAND3

=264.000

LMIN_BAND3

=

-1.170LMAX_BAND4

=

221.000

LMIN_BAND4

=

-1.510

LMAX_BAND5

=

30.200LMIN_BAND5

=

-0.370

LMIN_BAND6

=1.238

LMAX_BAND6

=

15.303LMAX_BAND7

=

16.500

LMIN_BAND7

=

-0.150

END_GROUP

=

MIN_MAX_RADIANCE像元亮度值計算返回水體的遙感信息機理水的光譜特征主要取決于水體本身的物質(zhì)組成，同時又受到水的各種形態(tài)影響。天然水體對電磁波的吸收明顯高于絕大多數(shù)其它地物，因而水體的總輻射水平低于其它地物，在彩色遙感影像上表現(xiàn)為暗色調(diào)。水在近紅外和中紅外區(qū)有兩個影響顯著的吸收帶，反射能量很少，而植被和土壤在這兩個波段內(nèi)的吸收能量較小，具有較高的反射值，這使得水體在這兩個波段上與植被和土壤有明顯的區(qū)別。但是在山區(qū)，由于山體的陰影的影響，使得近紅外和中紅外在陰坡面的反射能量特別低，使得它們在圖像上呈現(xiàn)出明顯的暗色調(diào)。水體與陰影的混淆使得難以在這兩個波段上通過閾值來提取水體。在可見光波段內(nèi)，圖像上記載的反射信息主要取決于水面、水中懸浮物質(zhì)和水體底部物質(zhì)的反射。水體的吸收和輻射特性不僅與其本身的性質(zhì)有關(guān)，還與其所含物質(zhì)的類型和大小有關(guān)。水體與背景地物地表反射率分析選擇試驗區(qū)內(nèi)主要典型地物作為樣本，測得各典型地物的反射率曲線，可知波段1上水體和植被有一定程度的混淆，在波段2上水體與植被、陰影的反射率差值較大。在波段4上，植被的反射率達峰值，與水體的差值最大。水體與植被、居民地和陰影均有明顯的區(qū)別。在波段5

上，水體的反射率值最低，與其他三種地物的差別較大。返回單波段閾值法單波段閾值法主要選取遙感影像中的近紅外波段并利用閾值來提取水體信息。這種方法利用了水體在近紅外波長處的強吸收性以及植被和干土壤在此波長范圍內(nèi)的強反射性特點。通過分析圖像各波段水陸交界處的地表反射率值，確定閾值，將低于該值的像元定義為水體，就能區(qū)分水體和其他地物。對比假彩色合成圖，檢驗閾值法提取水體的效果。需經(jīng)過反復(fù)試驗才能得到較理想的閾值。多波段譜間關(guān)系法多波段譜間關(guān)系法利用多波段的優(yōu)勢綜合提取水體信息，通過分析水體與背景地物的波譜曲線特征規(guī)律，用邏輯判別表達式將水體提取出來。水體指數(shù)以兩種水體指數(shù)為例NDWI是基于植被歸一化指數(shù)NDVI基礎(chǔ)上提出的水體歸一化指數(shù)。其表達式為NDWI=(b2-b4)/(b2+b4)水體的反射隨著波長的增加逐漸減弱，在近紅外和