2022年遥感地质学-答案版 .pdf
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1、1.遥感地质学最新进展表现在那几个方面?遥感技术的新进展主要表现在:1)新一代传感器的研制,以获得分辨率更高,质量更好遥感图像和数据空间分辨率提高光谱分辨率提高时间分辨率提高辐射分辨率的提高2)成像光谱仪的问世及实际应用3)主动式(微波)遥感的发展4)高分辨率商业小型卫星和雷达卫星成为重要的信息来源5)除了陆地卫星外,海洋卫星、大气卫星等各种目的卫星发射6)掌握和发射技术和具备卫星发射能力的国家越来越多7)遥感应用更加广泛和不断深化,渗透到地表各个领域。8)定量遥感的发展和研究深入9)不同平台不同系列卫星组合形成对地观测系统10)地理信息系统的发展与支持是遥感发展的又一进展和动向(3S)Goo
2、gle Earth问世,3S结合的成功典范,反映了遥感技术、体现了遥感技术。2.遥感地学调查和研究主要工作方法和程序?每个阶段主要解决哪些问题?遥感图像目视解译的主要步骤为:1)资料准备阶段明确解译任务与要求;收集与分析有关资料;选择合适波段与恰当时相的遥感影像2)初步解译阶段初步解译的主要任务是掌握解译区域特点,确立典型解译样区,建立目视解译标志,探索解译方法,为全面解译奠定基础。在室内初步解译的工作重点是建立影像解译标准,为了保证解译标志的正确性和可靠性,必须进行解译区的野外调查。野外调查之前,需要制定野外调查方案与调查路线。3)野外调查阶段收集相关解译对象的第一手资料,填写各种卡片,室内
3、解译标志的准确性检验,遥感图像室内外对比。包括检验专题解译中图斑的内容是否正确;验证图斑界线是否定位准确,并根据野外实际考察情况修正目标地物的分布界线GPS点的采集4)详细解译阶段野外调研基础上,遥感图像的再认识。解译标志的修正,初步解译图像的修正。5)制图阶段遥感图像目视判读成果,以专题图或遥感影像图的形式表现出来。3.什么是遥感解译标志?什么是直接解译标志?什么是间接解译标志?那些能识别、区分地质体或地质现象,并能说明它们的性质和相互关系的影像特征,在一定区域范围内稳定,称为地质解译标志。直接解译标志是地物或地质体本身属性特征图像上的直接反应,例如物体的形状、大小、色调(或色彩)、阴影等。
4、间接解译标志是通过与之有联系的其它地物在影像上反应出来的特征,推断地物或地质体的属性。例如岩性可以通过地貌形态、土壤类型反应出来;断层可以通过地貌、水系格局、植被的线性分析等特征反映出来。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 13 页 -4.为什么说解译标志是可变的?同一种地质体,即便是在 同一个地区,当其出露面积、厚度、所处构造部位、岩层产状、以及覆盖程度不同时,也能表现出不同的色调、水系或地貌形态。概括起来,影响解译标志变化的因素有一下几个方面:(1)地质体本身的物质成分、结构构造、出露面积、岩层产状等表现不同时,特征也持相应地变化。成分的不同会造成色调、地貌形态及
5、水系密度的变化,出露面积对水系类型、水系密度和沟谷形态都有很大影响。(2)地质体所处构造部位不同,地质体的产状、出露面积和裂隙发育程度就会有所差别,因此就 会表现出不同的水系类型和地貌形态。(3)基岩上覆盖 较厚的松散沉积物时,会使下伏的 影像特征不能表现出来,给地质解译造成很大困难。此时,色调标志失去意义,而地貌特征则成为重要的分析因素。(4)大面积的植被覆盖,使地表的岩石、构造形迹不易识别,甚至水系及微地貌特征也难以反映。此时只能根据植被的种类及空间分布上的规律分析其控制因素,从中提取有关的地质信息。(5)遥感图像的种类及 比例尺不同,其解译标志也不尽相同,各种遥感图像都有其最有效的解译标
6、志。不同的比例尺图像由于地面分辨率不同,所反映的地质体细节有明显差异,因此解译标志的侧重点也不同。例如,高分辨率遥感图像强调色调标志、形态标志和水系分析,而中等分辨率遥感图像强调色调标志和地貌形态分析。5.遥感图像上地物大小与哪些因素有关?(与本身大小有关比例尺空间分辨率)形态标志包括地物的几何形状和大小,地表任何地物都有一定的形态和大小。在遥感图像上,有很多地物依据其独特的形状和大小直接判断出来。例如,建筑物一般为较规则的方形或长方形、圆形等,长、宽几米几十米。火山锥及火山口浑圆状、锥状突起、侵人岩体的浑团状外部轮廓、沉积岩的条带状影像。因此,利用形态、大小标志进行地质解译一般不需要作过多分
7、析,常可直接判断得出结论。但必须注意以下几个问题:(1)图像比例尺图像比例尺越小,反映地物的形态越粗略,甚至只能反映物体的集合体。随着比例尺的增大,物体的形态特征表现得越来越明显、细致。因此,遥感图像上依据地物大小判别地物类型时,应首先根据图像或显示的比例尺,大致推测地物大小。在对不同的物体进行比较或区分时,必须在同一比例尺的前提下进行。比例尺大小与图像的地面分辨力直接有关,遥感图像空间分辨力高,可制作生成比例尺大的遥感图像,能显示较细小的物体,反之只能反映较大的物体、或地物组合。目视解译时,人们能够从图像上识别出来的地物大小,又与人眼分辨本领密切相关,人眼的分辨能力大致为0.2mm,也就是说
8、,在110 000的遥感图像上能分辨2m 以上大小购物体;在150 000的遥感图像上能分辨10m以上大小的物体。但对线性地物,人眼的分辨本领比较高,尽管有许多线性体在图像上的宽度达不到0.2mm,但由于其长度很大,仍然能被识别出来。一般来说,在遥感图像上能识别出的单个地物,大小应在10 个像素以上。(2)中心投影的影响遥感图像多由摄影或扫描的方式获得,因此,地质解译时必须注意图像或相片中地物形态和名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 13 页 -大小受中心投影的影响。例如,地形起伏很大的山区,因中心投影产生像点位移,使各处比例尺不统一,因而引起地物形状和大小的变形。如
9、高差较大、两坡对称的山体,在遥感图像上除像主点以外,图像边部表现为一坡宽(似缓)一坡窄(似陡),易使人误判为两坡不对称。地形起伏不大的平原区,或处于水平状态的河流、湖泊等地物,其形态一般不会产生畸变。中心投影使像片边部的物体变形较大。像片边缘部位反映的是物体侧面形态,配合相邻图像同一物体的俯视形态,有利于了解该物体的总体形态特征。(3)建立立体影像识别地物的形状、大小时,要尽可能在立体镜下观察,或在计算机屏幕上建立立体概念。根据组成地物的几何要素-点、线、面、体的具体特征,区分高低、长短、曲直、陡缓,从三度空间识别地物的形态,研究不同物体之间形状。大小的差异,这对地质解译是一种必不可少的手段。
10、对初步解译者,应注意建立的立体图像是正立体还是反立体。根据沟谷水系、山脊形态、建筑物、农田分布等,判别建立的遥感图像立体效果。地物的形态标志常常通过色调反映出来,物体之间常以明显的色调差异界线而显示出物体形态特征。形态相同的物体可以根据其色调深浅、地貌特征、影纹图案等其它标志进一步区分。6.遥感图像上颜色、色调与哪些因素有关?不同地物具有各不相同的电磁辐射特征,这种特征反映在黑白遥感图像上就是黑白深浅色调的差异,彩色图像上就是五颜六色的颜色和色调的差异。黑白遥感图像上的色调称为灰阶(或称灰度)。色调的影响因素很多,除了物体(地质体)本身的组成成分、结构构造、含水性等特征外,地质地理环境、风化程
11、度、覆盖程度、表面粗糙度、植被生长状况等外部因素也能改变物体的色调。色调的变化是非常复杂的,完全不同的物体可以具有相同的色调,而同一物体有时也可以表现出不同的色调。因此色调是个不稳定的解译标志,色调的深浅是相对的,不能仅仅依靠色调来确定地物。在地质解译中,把色调作为一个重要标志,主要是研究物体的相关色调,即研究地质体之间的色调差异和相互关系。特别是在干旱区和半干旱区基岩裸露区,利用这种色调差异,可以很好地追索出岩层露头或勾划地质界线。彩色图像有天然彩色图像和假彩色图像之分,前者的颜色具有与地物相同或相似的颜色,符合人的视觉习惯;红外彩色图像和多光谱合成的彩色图像属于假彩色,影像的色彩不反映地物
12、的真实颜色,遥感解译时使用时需有一个适应过程。7.遥感图像上常见水系类型有哪些?8.遥感图像上水系类型与哪些因素有关?水系是指一条干流及其所属各级支流共同组成的河流系统。由多级水道组合而成的水文网,它常构成各种图形,在遥感图像上十分清晰。一个地区的水系特征,是由该地区的岩性、构造和地貌形态所决定,因此,在地质解译中它是重要的解译标志之一。水系类型是指同一水系系统内,各级水道在平而上组成的形态和轮廓。水系的平面形态一般都具有一定的图形,水系类型的划分主要是依据这些图形的形状来命名的。每种水系类型都反映了一定的地质构造环境,它们与岩性、构造、岩层产状和地形有着密切的关系。常见的水系类型有(图):1
13、树枝状水系这是在遥感图像上最常见的水系型式,有树干和树枝组成。各级水道水流方向自由发展,没有明显的固定方向。其主要特点是每一级水道均以锐角注入高一级水道,而且各处的角度大致相同。树枝状水系多发育在岩性均一、产状平缓、构造简单、地形坡度不大的地区。泥名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 13 页 -岩、页岩、粉砂岩、黄土岩地区常形成密集的树枝状水系;含泥质较高的砂岩、泥质灰岩、裂隙不甚发育的花岗岩、灰岩区常形成中等密度的树枝状水系;透水性强的砂岩、抗侵蚀能力强的均质坚硬岩石如花岗岩、玄武岩、砾岩区常形成稀疏的树枝状水系。树枝状水系有几种变态,它们是在特定的岩性或特定的地质
14、环境中形成的。(1)树枝状水系干支流呈树枝状,是水系发育中最普遍的一种类型,一般发育在岩性相对均一,抗侵蚀力较一致的沉积岩或变质岩地区。(2)扇形水系干支流组合而成的流域轮廓形如扇状的水系。如海河水系,北运河、永定河、大清河、子牙河和南运河五大支流交汇于天津附近,之后入海。这种水系汇流时间集中,易造成暴雨成灾。(3)羽状水系干流两侧支流分布较均匀,近似羽毛状排列的水系。汇流时间长,暴雨过后洪水过程缓慢。如西南纵谷地区,干流粗壮,支流短小且对称分布于两侧,是羽状水系的典型代表。(4)平行状水系支流近似平行排列汇入干流的水系。当暴雨中心由上游向下游移动时,极易发生洪水。(5)格子状水系由干支流沿着
15、两组垂直相交的构造线发育而成的。此外还有梳状水系,即支流集中于一侧,另一侧支流少。放射状水系及向心状水系,前者往往分布在火山口四周,后者往往分布在盆地中。2格状水系是一种严格受构造控制的水系,呈方格状或菱形格状。方格状水系的13 级水道均很平直,并以直角相交,它们多半是沿断层、节理发育的。格状水系主要发育在裂隙发育坚硬而稳定的岩层中,如块状砂岩、花岗岩、大理岩等。菱格状水系的冲沟顺着强烈破碎的节理面或软弱面发育,两个方向的冲沟呈锐角相交形成菱形水网。格状水系也有几种变化形态或亚类:(1)丰字形水系:往往支流稀疏、相互平行、发育程度不等,与主流呈直角相交。多半是沿断裂或节理发言而成。黑龙江森林覆
16、盖区震旦纪结晶片岩中发育一种独特的“丰”水系。(2)角状水系:主河道出现突然的直角或近于直角的转弯,支流呈直角或锐角与主流相交。主流的急转弯多受断裂控制。它们主要发育在缓倾斜的大片砂岩或灰岩区,平原地区有时也会出现角状水系。3放射状及向心状水系水道呈放射状自中心向四周延伸的水系,称放射状水系。多发育在火山锥和穹隆构造上升区,沟谷一般切割较深,多呈“V”形谷,两侧发育短小的支流或冲沟;水流从四周向中心汇集的水系称向心状水系。多发育在湖盆洼地、沉降盆地和局部沉降区。4环状水系常与放射状水系同时出现,共同组成“车轮状”水系。沿花岗岩体上的环状节理、穹隆构造上的岩层层理、片理均能形成环状水系。5其它水
17、系类在特定的地形、环境或构造条件下,形成一些特殊的水系类型,例如:(1)星点状水系:发育于岩溶地区,在岩溶发育的初期阶段,地面上落水洞星罗棋布,地表径流少而短,且时隐时现,没有完整的格局。星点状水系是识别碳酸盐岩的重要标志。(2)平行状水系:受地形控制,多出现在稳定倾斜的地区,如滨海斜坡、冲积锥、单斜山的一侧。其特点是各级冲沟近于平行,或以很小的角度交汇,支流水流呈直线状注入主流或名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 13 页 -汇水盆地中。(3)扇状水系:多发育在河口三角洲和洪积扇上,水流沿着扇面地形突然撒开,形成细而浅的放射状冲沟,总体呈扇状。(4)辫状水系:多发育
18、在宽阔的平原区,尤其是河流从山区突然进入平原区的地段最为常见。水流形成多条水道互相穿插、交织在一起,时而合并时而分开,形成辫状或网状。(5)倒钩状水系:支流多呈反向流动,以钝角注入主流中,有时称为逆向水系。它常由掀斜构造形成或为河流袭夺的结果。倒钩状水系虽不常见,但它对于分析新构造运动有很大意义。9.水系密度与沟谷形态与哪些因素有关?水系密度 是指在一定范围内各级水道(主要指一、二级或三级)发育的数量。但也有用相邻两条同级水道之间的间隔来表示水系的疏密。水系密度大小是由岩石和土壤的成分、结构、含水性及地形决定的。因此,通过对水系密度的分析,可以了解该地区的岩性、地质特征。水系密度分为:1密度大
19、(密集):地表径流特别发育,形成密集的一、二级冲沟(间隔小于100m),冲沟短而浅。反映地势比较平缓,岩石和土壤结构致密,透水性不好,质地软弱,易被流水侵蚀。大片泥岩、板岩、粉砂岩、易碎片岩发育的地区,容易形成密集的水系。2密度中等:介于上述二者之间(间隔为100500m),地表径流比较发育,一定的坡度。反映岩石透水性较差、抗侵蚀能力中等。3密度小(稀疏):地表径流不发育(间隔大于500m),小冲沟很少,沟谷长而稀疏。反映地表坡度均一,岩石坚硬,裂隙发育,透水性好。大面积出露的砂岩及松散堆积物地区多为稀疏水系。在遥感图像上对水系密度进行定量统计,可以为地质解译提供更为可靠的依据。统计时,可以测
20、量规定范围内各级水道(主要是1、2、3 级)出现的条数,也可以测量单位面积内各级水道的总长度。沟谷形态 是指沟谷断面形态,其与被切割地区的物质成分和结构密切相关。粘土、粉砂质粘土地区,冲沟横断面呈碟形,纵断面为均匀缓坡。中等粘性土地区冲沟横断面呈屉形,纵断面力陆续交替的复合坡。无粘性粒状物质(包括粉砂岩、砂岩、砂砾岩)地区冲沟横断面呈“V”形,纵断面为陡坡。对地质解译来说,水系是重要的间接解译标志,利用此标志时,要善于分析其形成条件、影响因素及可能发生的变化,要搞清控制水系特征的主导因素。1水系密度分析:密度大,反映地表径流发育,支沟密集,土壤与岩石透水性不良,泥岩、页岩、粘土、粉砂岩区常见。
21、密度小,表示地表径流小,岩石裂隙发育,水系长而稀疏。砂岩、石英砂岩发育区常见。密度中等。是比较多见的水系密度。2水系的均匀性,对称性,方向性分析:水系均匀的地区,表示该区岩性抗风化剥蚀能力和裂隙发育都比较相近,这是大片花岗岩或同一种沉积岩出露区较常见。水系的对称性反映区域地形或大片成层岩层向一侧倾斜。水系的方向主要反映区域山系走向、岩层走向及构造走向。3冲沟形态分析。冲沟形态与组成冲沟的物质岩性有关。粘土、粉砂质粘土区的冲沟,沟横断面为浅碟形,纵断面为均匀缓坡。中等粘性、直立裂隙发育的黄土,冲沟断面为“U”形,沟头陡立,沟底呈阶梯状的复合坡面。在砂岩、砂砾岩、火成岩发育区,冲沟断面为“V”形,
22、纵断面为较均匀陡坡。上述冲沟如果局部有效坚硬岩层出面,则局部发育为瀑布、陡坎。10.遥感地质解译一般应遵循哪些原则?名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 13 页 -人们在地质解译实践中,积累了丰富的经验,总结出以下几条目视解译原则:1多种遥感图像相结合。工作前要尽量收集工作区内能收集到的各种遥感图像,如不同传感器、不同分辨率、不同时相、不同波段的遥感图像,不同比例尺、不同种类的遥感图像等。也可尝试多波段图像不同波段组合,对比解译。将各种遥感图像结合起来进行解译,以长补短,能获取较多的地质信息。2先整体后局部。即先概略解译全区解译卫星图像,建立起整体概念后再解译单景图像
23、,解决细节问题。3先易后难。先勾绘比较清楚的,把握性较大的地质界线,然后再逐一解决有疑难问题。4先构造后岩性。即先勾结出各种构造形迹(先断层后褶皱),然后再解译岩性、地层(先岩浆岩、后沉积岩和变质岩)。有时构造和岩性解译需结合进行,互相印证。5先目视后图像处理,二者相结合。在目视解译的基础上,带着问题、有针对性地选择合适的图像处理的方法,得到处理结果后再作目视解译。6图像解译与地面调查相结合,遥感图像与物化探资料相结合。解译前要广泛收集地面地质资料和物化探资料,供图像解译时参考和印证,并辅以必要的实地调查和检验,以保证解译质量。11.遥感图像上沉积岩主要影像特征?1.沉积岩基本解译标志:影响沉
24、积岩波谱和色调的主要因素:岩石中有机质成分、暗色或杂色碎屑矿物含量。三价铁、猛的氧化物含量;岩石孔裂隙的发育程度、岩石的湿度和含水量。沉积岩层理发育程度、产出状态及与地形关系等。沉积岩的主要图形特征:层理显示的条纹条带状 影像是沉积岩最主要的图形特征。2.松散堆积物的解译:主要解译标志位地貌类型、色调和水系、规模大小、影纹图案。(1)黄土:均匀的浅色调。地貌有特殊的微地貌如墚、塬等。水系为树枝状水系、格状水系,且密度大有U 形冲沟。影纹为菱格状、条块状影纹。(2)冲积物:色调上河流的心滩、边滩和新洪积扇色调较浅。植被上河流两侧阶地农田发育。影纹上老洪积扇、阶地具有格子状、斑块状影纹。(3)干旱
25、地区风沙、盐碱沉积物:风沙沉积色调浅而均匀,基本无植被,单个沙丘成新月状组合成链状。盐碱地色调较浅、水系不发育,植被稀疏、斑点状。3.固结沉积岩解译:碎屑岩、粘土岩与碳酸盐岩之间,由于物理化学性质差异比较明显,故在色调、地貌、水系等方面都表现出不同程度差别。(1)粗碎屑岩:地形常成桌面山、平顶山、单面山、猪背岭或阶梯状地形。水系以羽毛状、菱格状、树枝状为主,水系密度小,末部水系明显受局部层理和节理控制。影纹成层性好、层理条纹条带状影像明显。特殊影像上,岩层三角面发育,是解译和追索的主要标志。(2)粉砂岩、粘土岩、页岩解译:地形低缓,波状起伏地形上分布有大小不等高差不大的馒头山。水系上水系密度大
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