第一章 遥感地质绪论pgx0917.ppt

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1、第一章 绪论,地学院：彭光雄,遥感地质学,内容提纲,1.自我介绍2.遥感的基本概念3.遥感的应用领域4.遥感地质概述5.遥感地质典型案例6.课后作业练习,2010年5月现在 ：讲师 .单位：中南大学地学院 .研究领域：矿产地质与资源环境遥感2007年2010年：博士后 . 单位：中国科学院遥感应用研究所 .研究领域_资源环境遥感2004年2007年：博士 .单位：北京师范大学资源学院 .专业：地图学与地理信息系统2001年2004年：硕士 .单位：中南大学地学与环境工程学院 .专业_遥感地质1996年2000年：学士 .单位：中南大学地学与环境工程学院 .专业：地质工程,个人基本情况,博客 h

2、ttp:/ ；Email:,1. 个人介绍,主要成果及奖励,科研论文：SCI 5篇、EI 4篇、期刊16篇、共31篇科研项目：主持2项目，参加十余项软件著作权：2项发明专利：申请1项,1. 个人介绍,主要成果及奖励,1. 个人介绍,国防科工委副主任、国家航天局局长孙来燕等领导为获中巴地球资源卫星应用研究优秀论文作者颁奖,来源：http:/ 个人介绍,国外工作经历,2009年 .单位_哈萨克斯坦国家科学院地理研究所 .任务_考察中哈能源经济走廊，项目论证。2006年 .单位_马来西亚国家遥感中心（MACRES） .任务_作为中方外国专家，负责中国与马来西亚国际合作 项目(MARS)的森林火灾子课

3、题。,1. 个人介绍,广义的遥感：遥感(Remote Sensing)，顾名思义，就是遥远的感知。广义上是泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波（声波、地震波）等的探测。狭义的遥感是指应用探测仪器，不与探测目标接触，从远处吧把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。实际工作中重力、磁力、声波、地震波等的探测被划分为物探的范围。因而只有电磁波探测属于遥感的范畴。,遥感的定义,2. 遥感的基本概念,遥感系统组成,1 2 3 4 5,2. 遥感的基本概念,遥感的类型,1.按遥感平台分地面遥感、航空遥感、航天遥感2.按工作方式分主动遥感、被动遥

4、感成像遥感、非成像遥感3.按传感器的探测波段分紫外、可见光、红外、微波、多波段遥感等4.按应用领域分外层空间遥感、大气层遥感、陆地遥感、海洋遥感等。具体可分为农业、林业、资源、环境、水文、城市、地质遥感等。,2. 遥感的基本概念,遥感的特点,1.视域宽广居高俯视，单幅图像覆盖面积大。2.信息丰富包括可见光、红外、微波等多波段遥感影像，能够提供超出人类视觉的大量地学信息3.定时定位观测对地面目标周期性的进行观测，可获得地面目标的空间位置信息4.经济性与传统地面调查相比费用低，效率高。5.局限性时间、空间、和波谱分辨率有待提高；需要地面调查和验证工作的支持配合。,2. 遥感的基本概念,遥感的探测波

5、段,美国陆地卫星五号 (LANDSAT 5),红640780nm 橙640610nm 黄610530nm 绿505525nm 蓝505470nm 紫470380nm,2. 遥感的基本概念,TM1,TM2,TM3,TM4,TM123-RGB,TM5,TM7,TM457-RGB,2. 遥感的基本概念,不同波段的对火点的敏感性,250m R(B1)+G(B2)+B(B1)可见光,1kmR(T21)+B(T25)+T(31)亮温可见光+远红外,1kmR(T21)亮温4m中红外,1kmR(T25)亮温4.6m中红外,1km R(T31)亮温11.m远红外,R(T21)+G(B2)+B(B1)可见光+中红

6、外,农业遥感林业遥感水质遥感环境遥感城市遥感地质遥感,遥感的应用领域,2. 遥感的基本概念,农业遥感,3. 遥感的应用领域,2006年,2007年,2008年,3. 遥感的应用领域,农作物遥感分类,甘蔗,玉米,面积监测,云南烟田遥感野外调查,3. 遥感的应用领域,烟田地膜、烤烟烟苗和土壤组成的混合光谱与其它地物存在显著差异，是识别烟田地块的有利标识。,3. 遥感的应用领域,云南烟田遥感信息提取,3. 遥感的应用领域,2005年烟田,2006年烟田,2007年烟田,2008年烟田,3. 遥感的应用领域,中俄边境森林资源遥感监测,林业遥感,3. 遥感的应用领域,森林火灾,3. 遥感的应用领域,火灾

7、监测,3. 遥感的应用领域,可燃物类型制图,SPOT影像,可燃物类型分布图,水环境监测,3. 遥感的应用领域,采暖期,非采暖期,外围污染源监测分析,3. 遥感的应用领域,城市热环境遥感监测,城市热环境遥感监测,3. 遥感的应用领域,城市用地监测,中巴CBERS卫星HR融合效果试验,3. 遥感的应用领域,城市扩展,3. 遥感的应用领域,遥感测图,3. 遥感的应用领域,三维场景模拟,3. 遥感的应用领域,遥感地质学,4. 遥感地质概述,1.研究性质是遥感技术与地学科学结合的一门学科，即利用遥感的工具研究地质问题的学科。3.研究对象研究地球表层地质体和地质现象的电磁辐射特性，为地质构造研究、矿产资源

8、勘查、区域地质调查、环境和灾害地质监测等服务。4.研究内容各类地质体的地磁辐射特性及其测试、分析与应用；遥感数据的地学信息提取原理与方法；遥感图像的地质解译与编图；遥感技术在地质各个领域具体的应用和实效评估。5.研究方法波谱测试、数理统计、模拟试验、模式识别及地学综合分析等。,遥感地质学的发展,4. 遥感地质概述,1.遥感科学发展的几个阶段二战前：航空摄影阶段；1937-1960：成像技术从军事推广到民用；60年代后：民用航天技术的出现，遥感器的波段从可见光扩展到了红外和微波；大型电子计算机的推广。2.遥感地质应用的主要方向遥感地质解译：构造、岩性、矿化带的解译蚀变信息遥感提取：如铁化、泥化、

9、硅化等与其他多源地学信息综合分析：如物探、化探、地面观测数据等。,地质灾害监测,5. 遥感地质典型案例,矿化蚀变信息提取,红色域为高值级，绿色域为低值级；背景为ETM8 单色图像,反映铁化蚀变遥感信息的变量(PC4)分级,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,布尔根金铜矿带TM影像图,布尔根金铜矿带蚀变信息提取图,云南北衙金矿区TM影像图,云南北衙金矿遥感信息图,内蒙古哈德门得沟TM影像图,哈德门得沟遥感蚀变信息提取图,遥感找矿信息叠加在地形图中,异常强度由低到高，以蓝青黄红表示,与金矿体有关的铁染、粘土化和硅化等蚀变遥感信息晕,金矿化,1、遥感信息异常由“羟基图象”分离提取出来；2

10、、红线圈为已知金矿体；3、绿线圈范围为经实地检查新发现的金矿化体或蚀变岩，吻合率100%，见矿率40%,金矿体,金矿化,金矿体,遥感找矿信息查证图,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,铝土矿信息遥感提取,5. 遥感地质典型案例,三水铝石,针铁矿,5. 遥感地质典型案例,Fe信息提取图像,最大似然法分类图,5. 遥感地质典型案例,原地堆积铝土矿地貌地表特征,5. 遥感地质典型案例,伟晶岩脉型矿遥感提取,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,5. 遥感地质典型案例,伟晶岩矿物,红石榴石,大型白云母,黄石榴

11、石,绿柱石-海兰宝石,5. 遥感地质典型案例,透明海兰宝石,钽铌铁矿,电气石,石榴石-绿柱石,伟晶岩矿物,5. 遥感地质典型案例,地质构造遥感解译,5. 遥感地质典型案例,各类岩石、地层在图像上清晰可辨，图像可解性极高,地质构造遥感解译,5. 遥感地质典型案例,地质构造 遥感解译,5. 遥感地质典型案例,地质构造 遥感解译,5. 遥感地质典型案例,青海茫崖阿克提山地区铁化信息图 (1:5万),地质构造遥感解译,5. 遥感地质典型案例,地质构造遥感解译,5. 遥感地质典型案例,甘肃野马山地区铁化信息图 (1:10万),5. 遥感地质典型案例,甘肃野马山地区遥感地质解译图 (1:10万),地质构造

12、遥感解译,5. 遥感地质典型案例,矿区1:1万遥感地质图,矿区1:1万遥感找矿信息图像,5. 遥感地质典型案例,根据区内遥感蚀变信息异常和遥感地质构造解译分析，可以进行了遥感找矿预测区划。根据遥感找矿信息异常，结合各试验区地质成矿环境分析，区划出遥感找矿远景区14处，圈定了遥感找矿靶区6处。,遥感地质图,遥感地质找矿预测图,遥感找矿预测区划,5. 遥感地质典型案例,基础地理信息图层,地质矿产信息图层,遥感信息图层,基础遥感图像,遥感信息增强图像,遥感信息提取,遥感地质解译,综合遥感找矿信息,遥感快速评价信息系统多源数据图层结构示意图,多源数据集成,5. 遥感地质典型案例,遥感找矿信息与化探异常

13、,GIS综合处理分析,多源数据集成,5. 遥感地质典型案例,6. 课后作业练习,1.目的掌握遥感地质相关文献的查阅方法，了解研究进展和发展趋势2.任务通过CNKI期刊网，查阅文献，任意选择一个感兴趣的遥感地质相关主题（如蚀变信息提取、铁、泥矿化、解译等）写一个文献阅读报告。3.要求将所查阅的文献，以专题汇报的形式，作出PPT幻灯片（不是WORD）文档，篇幅8-15页左右，要求重点突出，思路清晰，简洁美观。提倡使用图形图像和流程来说明问题。主题可以相近，内容严禁雷同。4.提交时间和方式最好由班长收集后上课时拷贝给我，其次为单独补交。时间为一个星期。或者发送至我的QQ邮箱：20497204。（地学

14、楼410）,文献阅读笔记,6. 课后作业练习,文献阅读笔记,http:/ 课后作业练习,文献阅读笔记,6. 课后作业练习,文献阅读笔记,6. 课后作业练习,文献阅读笔记,6. 课后作业练习,文献阅读笔记,6. 课后作业练习,文献阅读笔记-示例,高寒山区遥感与化探综合找矿信息的提取,姓名：XXX XXX班级：XXX XXX学号：XXX XXX,6. 课后作业练习,注：要求将文章首页拷屏于此,1.引言,1.多元地学找矿信息(地质、物化探、遥感等)之间存在着套合和耦合这2 种不同的空间相关关系；2.多元地学数据综合分析的关键技术之一是数据或信息融合，其目的是将地质、物探、化探、遥感等多源数据进行处理

15、、分析和综合，以生成满足特定应用需求的综合信息；3.遥感信息与地球化学信息之间存在一定的相关性。因此，通过多元数理统计分析能够对遥感和地质、物探、化探数据之间的相关性进行正确的识别和判断；4.对于遥感与化探信息的综合处理及相关分析，目前，在国内外尚处于试验探索阶段，大都停留在应用遥感的岩石、构造和蚀变等信息与化探异常叠合，进行空间分布关系的定性分析。,2.研究内容及思路,1. 研究区域以青海省乌兰都兰地区(简称两兰地区)为研究对象，针对多元地学找矿信息的空间相关关系，对遥感与化探数据综合处理分析模型进行研究。2. 研究内容基于套合关系的综合处理，以表达两类数据信息在空间上的相互关系；采用彩色图

16、像合成技术，生成满足特定应用需求的合成信息；基于耦合关系的综合处理，采用基于数据层融合的彩色空间变换和二维相关编码、基于决策(符号)层融合的关联系数变换等技术，分析研究两类数据信息在空间和成因上的相关关系。,3.研究方法,1.基于套合关系的综合处理与分析1）技术模型采用合适的数据变换方法，把实型的化探数据转换成图像数据，使之在空间上和量纲上都与遥感图像保持一致，便于两者的综合处理。2）综合处理分析由于遥感数据为栅格格式，而化探数据为矢量格式，因此，首先，将研究区的化探异常输出为柵格格式的灰度图像，再与遥感铁化或泥化蚀变异常图像进行假彩色合成，得到化探异常与遥感蚀变异常的空间叠置图像。以重叠区域

17、为多信息综合区，非重叠区域为单一信息区。,3.研究方法,2.基于耦合关系的综合处理与分析1）基于数据层的融合处理与分析,3.研究方法,2.基于耦合关系的综合处理与分析1）基于数据层的融合处理与分析,3.研究方法,2.基于耦合关系的综合处理与分析1）基于数据层的融合处理与分析,3.研究方法,2.基于耦合关系的综合处理与分析2）基于决策(符号)层的融合处理,3.研究方法,2.基于耦合关系的综合处理与分析2）基于决策(符号)层的融合处理,4.研究结果,从图3 可以看到， 铁化蚀变遥感信息异常与Cu-Pb-Zn-Ag 化探异常相关性密切的地区已完全“凸现”出来，均分布于地层与岩体的接触带上或矿(化)体

18、的产出部位。这与前述的综合处理结果大致相当，说明通过多元数理统计分析方法，能够对遥感与化探数据之间的相关性作出正确的识别和判断。,4.研究结果,对于矿化地段、遥感异常与化探异常，由于自然地理景观以及形成因素上的差异，三者在空间位置并不完全一致。遥感异常与矿化地段一般较好地对应，而化探异常往往由于元素迁移而出现一定距离的偏移，从而形成矿化体遥感异常化探异常的距离差，这种距离差在高陡的地势地貌上显得更加明显。可见，基于决策数据层的关联系数变换，能把遥感与化探信息相关性密切的地区识别出来，这在西部高寒山区对综合信息靶区进行定位预测时，选取模型区十分有利。,5.结论与讨论,a.针对遥感和化探找矿信息之

19、间的套合和耦合关系，以空间分析技术为支撑，提出了基于套合关系的彩色图像合成技术、基于数据层融合的彩色空间变换和二维相关编码、基于决策(符号)层融合的关联系数变换等技术方法，实现了遥感与化探信息的综合处理及相关性分析。b.优选出了具有地质找矿意义的综合信息异常，圈定了曲录、沃拉达坂、高恩霍特勒、哈莉哈德山、野马滩北、钻石沟东沟、太子沟藏碑沟、哈茨谱山、柯柯赛等找矿靶区，为在该地区进一步开展地质矿产勘查工作提供了科学依据。c.在遥感与化探信息的数据空间相关性分析和增强矿化异常强度等方面，取得了良好的示范效果。d. 在高寒山区深切割、强侵蚀的景观条件下，要准确地分析遥感与化探信息的空间相关性，还必须结合自然景观环境、成矿地质背景及成矿地质条件来进行综合分析与研究。,Thank You !,