遥感技术在地貌信息提取中的应用
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[摘要]在选取美国陆地卫星Landsat-7 ETM+影像数据的基础上，研究遥感数字图像的处理并分析了遥感地貌信息提取与解译，建立地貌遥感解译标志，研究相山矿区地貌类型和特征。
[中图分类号] TP79 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-176-1
1 遥感数字图像处理
1.1 波段的选取
本研究所选取的数据是美国陆地卫星Landsat-7 ETM+影像数据。
1.2 遥感数字图像预处理
遥感图像反映的是物体表面综合辐射能量分布和几何特征。因而在不同程度上与实际物体表面的辐射能或亮度分布有差异，即存在着畸变或退化。遥感成像、感测、记录、传输等过程都会造成图像的退化。遥感数字图像的退化大致可以归结为两大类：遥感图像的辐射失真和几何畸变。辐射失真是指遥感传感器在接收来自地物的电磁波辐射时，由于电磁波在大气层中传输和传感器测量过程中受到遥感传感器本身特性、地物光照条件（地形影响和太阳高度角影响）以及大气作用等的影响，而导致遥感传感器测量值与地物实际的光谱辐射率的不一致。几何畸变是指由于遥感传感器方面的原因（例如扫描线速度的不均匀等）、遥感平台方面的原因（例如卫星运行姿态的变化）以及地球本身的原因（例如地球自转的影响）等而造成的图像在几何位置上的失真。遥感数字图像恢复处理就是针对以上畸变，采取的相应校正处理，使处理后的图像能最好地接近原始景物[1]。
1.2.1 辐射校正
1.2.1.1 传感器的辐射校正
传感器的辐射校正主要校正由于传感器灵敏度特性变化而引起的辐射失真，包括对光学系统特性引起失真的校正和对光电转换系统特性引起失真的校正。
1.2.1.2 大气校正
遥感传感器感测的信息是地物对太阳光的反射或地物发射的电磁波经过大气层传输并与大气发生作用后的结果，大气通过对电磁波的吸收和散射（大气的吸收和散射作用不仅造成地物辐射电磁波能量的衰减，而且散射还将产生邻近像元间的辐射干扰和形成天空光）来影响和改变遥感图像的辐射性质，其中对遥感图像影响最大的是散射作用，因而通常遥感数字图像处理的大气校正是指大气散射校正，即消除大气散射对辐射失真的影响。
1.2.2 照度校正
遥感图像的质量与摄影时的光照条件有直接关系。照度校正是用来校正由于不同成像时间及不同太阳高度角所引起的辐射差异。在不考虑地形影响及太阳高度角对大气衍射影响的情况下，对太阳高度角给予亮度值的影响作校正或补偿。
几种校正或补偿，主要应用于比较不同太阳高度角（不同季节）的多日期图像。当研究地区跨越两幅不同日期的图像时，为了使两个部分便于衔接或镶嵌，也可作太阳角校正。校正的方法是以其中一幅图像为标准即参考图像，校正另一幅图像，使之与参考图像近似。
1.2.3 几何校正
由于遥感传感器、遥感平台以及地球本身等方面的原因，在遥感成像时往往会引起难以避免的几何畸变。几何校正可分为两种：即几何粗校正和儿何精校正。
1.3 遥感数字图像信息增强
图像增强是遥感数字图像处理的基本内容之一。它是指按照特定的需要突出一幅图像的某些信息，同时削弱或去除某些不需要的信息的处理方法，其目的是使处理后的图像对于某种特定的应用比原始图像更适用。遥感数字图像的增强处理主要目的是扩大不同图像特征（例如灰度或不同的颜色）之间的差别，以便提高对图像的解译和分析能力，使之更适合实际应用。遥感图像信息内容丰富，图像增强处理只能是相对的、有选择性的，即增强某些信息的同时对另一些信息进行压缩。因此图像增强处理方法的选择和应用，取决于研究对象、目的和要解决的问题以及图像本身的信息特征。
2 遥感地貌信息提取与解译
2.1 目视解译法
遥感图像是地物电磁波谱特征的实时记录，我们可以根据记录在图像上的影像特征—光谱特征、空间特征、实践特征等来推断地物的电磁波谱性质。不同地物由于其特征性质不同，在图像上的表现不一，故我们可以根据它们的变化和差异来识别和区分不同的地物。本文将研究区的1：25000相山矿区地质图与遥感影象进行套合，并在此基础上进行解译。根据调查区不同地质单元的不同特征、不同地物的光谱特征，统一选择了ETM图像7、4、3波段合成的假彩色影像数据作为本次遥感调查的主要信息源。
2.1.1 构造地貌解译
地表的大型山系、高原、盆地的形成与发育大多受区域构造的控制和影响；同时也程度不同的反映区域构造基本轮廓和特征，并在遥感图象上显示出来。局部的断裂、褶皱和岩层产出状况，同样也会以各种中小尺度构造地貌形式显示在遥感地图上。坡面构造的解译：山体由多个坡面组成。坡面类型除正常的以外还有受地质构造控制发育而成的，即a.倾向坡。b.断层陡崖，是沿断裂线展布的陡坡，通常是断裂破碎带区系经强烈风化剥蚀、崩塌作用而成的一种构造地貌。c.断层三角面，是断层破碎带发育而成的似三角形坡面，它与断层陡崖不同，是断裂破碎带的直接出露。在遥感图象上常成排出现，形成直线状延伸的锯齿状。断层三角面出现在高角度正断层破碎带上。
3 小结
相山铀矿田地层、岩体、构造、蚀变以及成矿作用等方面进行了卓有成效的研究，也取得了丰硕的成果，但对地貌的研究包括地貌形体与铀矿空间分布关系研究却显得极为薄弱，本文通过相山ETM遥感图象数据与相山矿区1：25000地质图应用ERDAS IMAGINE8.4软件，对相山地区的ETM遥感影像数据进行预处理以及对研究区地貌遥感影像进行了一系列处理，总结了前人的经验和成果，建立地貌遥感解译标志，研究相山矿区地貌类型和特征。解译出相山铀矿区地貌的主要类型有流水地貌、构造地貌、重力地貌三大类。侵蚀沟、洪积扇、河流、崩塌、滑坡、泥石流、山体构造、坡面构造、构造盆地九小类地貌。地貌类型和铀矿的空间展布关系未得到相应的结论。
参考文献
[1] 刘允良，张富祥，等.遥感地质学[M].北京：地质出版社，2004.2.
[2] 张万良，张杰林，等.相山铀矿田地貌形体 DEM模型应用分析[J].地球信息科学，2007.8.
[3] 陈庆涛，杨武年，等.卫星遥感TM 图像在川东地区地貌解译研究中的应用[J].成都理工学院学报，2000.7.
[4] 王卓广.广东西南部沿海地貌单元影像特征及地质意义[J].惠州学院学报，2006.6.
[5] 白雅文.遥感技术在地质构造信息提取中的应用-以内蒙古四子王旗地区为例[J].中国地质大学（北京），2006.5.