美国锁眼侦查卫星遥感数据在活动断层研究中的应用——以郯庐断裂带江苏段为例

遥感技术是活动断层研究的重要技术手段之一。美国锁眼侦查卫星(Keyhole,简称KH)于20世纪60年代开始运行,在中国拍摄了大量的影像数据,具有成像时间早、分辨率高的特点。该影像较好地保存了东部地区城镇化建设之前的原始地形地貌信息,可以有效地揭示现今影像无法呈现的构造地貌特征,从而完成活动断层及微地貌的精细化填图与定量化分析,是活动断层调查的重要资料来源。本文首先简要介绍了KH卫星数据的基本信息及处理流程,其次论述了KH卫星影像的优势及其在活动断层研究中的初步应用,最后以郯庐断裂带江苏段为例,开展了基于KH卫星影像的活动断层遥感解译工作。试验结果表明,郯庐断裂带江苏段在试验区内仅马陵山—重岗山分支断裂(F5)、新沂—新店分支断裂(F2)断续出露地表,两条断裂的构造微地貌极为发育,为高角度逆冲断层,走滑运动不明显。KH卫星影像记录着上世纪至今大量的瞬时影像信息,为研究和理解活动构造相关地质构造、构造地貌、最新的地貌演化与历史变迁提供了更精确的基础数据,这些影像资料在活动构造研究领域乃至其他行业都具有重要的应用价值。     

基于多源遥感数据西藏山南地区活动断层解译

利用多源遥感数据从多尺度重新对西藏山南地区活动断层进行遥感解译,并综合前人研究成果对其位置及活动性进行判定。首先,采用具有全天候和穿透性的Sentinel-1雷达图像和光谱信息丰富的Landsat ETM+影像作为主要数据源,并结合高空间分辨率的高分二号遥感影像,提取并分析不同尺度的地质构造信息;其次,将DEM数据与ETM+遥感影像进行融合,获取三维可视化遥感影像,方便从不同角度、不同层次进行活动断层的构造地貌分析;最后,综合雷达遥感与光学遥感各自的成像优势,利用图像预处理、图像增强处理与多源遥感图像融合等处理来降低活动断层遥感解译的多解性与可疑性,明晰了西藏山南研究区的活动断层遥感影像特征。根据活动断层遥感解译标志,在研究区共解译出主要活动断裂带4条,分别为:雅鲁藏布江断裂带、札达—拉孜—邛多江断裂带、桑日—错那断裂带和达吉岭—昂仁—仁布断裂带。研究区的活动断层解译结果表明,综合应用多源遥感数据可以大大提高活动断层解译的准确率与可信度,并为研究区后续研究提供借鉴。     

海岸线遥感解译和提取方法研究

用美国陆地卫星Landsat8影像和0.3 m高分辨率航拍影像结合大量的数据资料和丰富的先验经验,分析不同类型海岸在遥感影像中的表现特征,建立遥感解译标志,基于不同海岸类型提出计算机和人工解译相结合的遥感提取方法,提取结果与GPS野外实测岸线数据对比分析,提取效果较好,满足精度要求。     

基于资源三号和ETM~+影像的断裂构造解译

以资源三号影像、ETM+影像为数据源,在分析断裂构造遥感影像特征基础上,研究断裂构造解译中的遥感图像处理方法,运用灰度拉伸、图像融合、定向滤波等方法进行增强处理,依据解译标志进行人机交互解译。对鄂尔多斯盆地的断裂构造进行了综合分析,证明高空间分辨率的资源三号影像与多光谱分辨率的ETM+影像相结合的遥感技术在断裂构造解译方面具有可行性。     

基于ZY-102C星数据的遥感地质解译——以塔吉克斯坦帕米尔地区为例

为了对境外地质矿产勘查开发提供遥感信息支持,在综合前人研究成果及野外验证基础上,对塔吉克斯坦帕米尔地区的地质和构造特征进行深入分析和研究;根据不同地质体的特征影像,对照"资源一号"(ZY-1)02C星遥感图像中所显示的地貌景观、色调及纹形等,建立了塔吉克斯坦南部地区主要沉积岩、变质岩和侵入岩以及断裂构造、褶皱构造和环形构造等的遥感解译标志;通过对ZY-1 02C星的全色/多光谱相机(P/MS)和全色高分辨率相机(HR)数据的遥感地质解译效果对比,认为P/MS数据中地质体的色调差异更为明显,易于建立区域构造格架、开展岩石大类解译;而HR数据所反映地质体的微地貌、纹理及细节更为清晰,易于进一步识别各类岩性及小型构造,尤其对碎屑岩的粒度、层状构造类型、第四系、矿业活动以及特殊成分的岩石等具有较好的反映。     

沂沭断裂带北段活动构造遥感地质解译与检验

根据卫星遥感影像色彩、色调异常、构造地貌、水系和纹理特征,提炼了活动构造遥感地质解译的垂直错动标志和水平错动标志,进行了沂沭断裂带北段的活动构造遥感地质解译,编制沂沭断裂带北段的遥感地质断裂构造解译图,实现了活动构造遥感地质解译的野外地质考察与检验,初步确定沂沭断裂带北段断裂的空间分布和断裂的活动性。沂沭断裂带北段活动构造遥感地质解译与检验的实践证明,具有周期性、视野宽广和信息丰富的遥感数据和便捷快速的图像处理技术,在断裂构造探查和活动性鉴定中有着广泛的应用前景。     

金矿床遥感影像模式及证据权重法在找矿预测中的应用

河南熊耳山地区为我国金矿的重要成矿区,为加速金矿资源评价和找矿勘探工作,利用遥感技术对该区金矿成矿规律进行了研究,并进行了金矿找矿靶区优选。首先利用多种方法进行TM数字图像处理,以获取理想的遥感图像,然后进行遥感影像信息解译分析,结合区域地质调查和典型金矿床解剖研究,确立主要控矿因素(如构造、含矿地层、岩体、蚀变等).根据金矿分布规律和从遥感图像上提取的综合影像特征,建立了不同金矿床类型遥感影像模式。     

基于高分辨率影像的城市园林绿地遥感解译研究

应用遥感技术对城市绿地现状及绿化指标进行了统计与研究。利用高分辨率遥感影像,探讨城市绿地及其指标在解译中存在的问题,分析了影响遥感解译的因子,为进行城市绿地解译提供一定的参考作用。     

遥感影像解译标志库的建立和应用

在遥感影像解译标志库中,全面、综合地总结了各种解译要素和常见的各种典型地物及其解译标志。该库具有全面性、综合性、开放性和包容性的特点。同时,结合该遥感影像解译标志库,成功地实现了对研究区的遥感地质解译。根据所建立的解译标志库系统地总结了研究区各种岩性的遥感影像特征;解译结果与1:200000地质资料相对比,共发现18处影像特征与其不一致的地方。经野外验证,根据解译标志库所建立的不同岩性的解译标志及解译结果是准确可靠的。     

断层高分辨率遥感在线解译及产状测量平台

为解决高分辨率遥感应用中的断层在线解译及产状测量问题,利用主流网络地图服务提供的高分辨率卫星遥感影像及应用程序接口,开发断层在线解译及产状测量平台。通过该平台在线分析地质构造、解译断层,提取断裂地理信息;数据以可扩展标识语言(extensible markup language,XML)格式存储,可转换为主流GIS软件数据格式;对已有断裂的GIS数据通过格式转换进行查看、校准;使用Google Earth Plug-in嵌入三维地图服务,结合数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据同步采用多点法解算断层产状要素,以提高精度。结果表明:基于网络地图服务的断层在线解译和产状测量方法,发挥了高分辨率遥感影像在断裂构造解译中的优势,同时突破了遥感影像和DEM数据源的限制,可快速、准确地提取断裂构造地理信息和产状要素;平台矢量化数据具有可共享性,程序具有可移植性。     

麻城—团风断裂带分段活动特征遥感调查

遥感图像可以从宏观上反映活动断裂的空间展布规律和构造特征。在区域地质特征分析基础上,采用数据预处理、信息增强和数据融合等图像处理方法,提高了遥感图像的清晰度和可解译程度;根据遥感图像光谱特征和几何特征建立断裂构造带解译标志,进行断裂构造带及其活动性解译;结合野外调查,对麻城—团风断裂带进行了宏观分析和分段性活动的初步研究。研究结果表明:麻城—团风断裂带可按其控制力强弱分为北、中、南3段,北段图像线性特征明显,断裂解译标志显著;中段断裂控制力减弱,图像线性特征较模糊;南段为隐伏断裂。遥感技术在麻城—团风断裂带活动性调查中发挥了重要作用,特别是高分辨率遥感图像和遥感图像处理技术的应用不仅可以加快调查进度,还能为实地调查提供指导信息,从而显著提高调查效率与精度。     

斑岩型铜矿找矿预测中环形构造的示矿作用——以玉龙—马拉松多子区为研究区

在斑岩型铜矿资源潜力评价中,斑岩体是圈定铜矿最小找矿预测区的重要依据。研究表明,遥感图像上的许多环形影像与岩浆活动(包括斑岩体)有关。为了快速进行斑岩型铜矿成矿预测,利用遥感技术在西藏玉龙—马拉松多斑岩型铜矿周边地区开展了找矿预测。首先建立了环形构造的遥感解译标志;然后开展了环形构造的解译工作,研究了该区环形构造的展布特征;最后总结了由环形构造推断斑岩体的标志。结果表明,遥感解译的环形构造为该区斑岩型铜矿最小找矿预测区的圈定提供了重要依据。     

北巴颜喀拉山地区岩性遥感解译标志建立

岩性解译是遥感地质解译中十分重要的内容,解译前首先要根据待解译区地质体的岩性及其组合类型建立遥感解译标志。北巴颜喀拉山群复理石建造因岩性单一、地层厚度巨大、难见顶底且化石稀少,长期以来对该套地层的划分相对困难且争议颇多,形成了众多划分方案。针对这种情况,采用遥感方法,以SPOT5和ETM卫星遥感数据为基础影像,从岩性解译入手进行了最大程度的地质信息挖掘。从4个方面详细阐述了岩性解译和岩性组合划分的依据,系统地介绍了研究区基于遥感影像的岩性可视化解译标志的建立过程。并利用所建立的解译标志重新厘定了地层的影像特征,细分了各地层岩段或岩性组合,取得了对研究区地层岩性的新认识,为北巴颜喀拉山群地层对比及区域地质调查提供了新资料。     

GF-3全极化影像在地表浅覆盖区进行地质构造解译的新方法

地质构造信息对地质矿产调查具有重要意义,野外实测和光学遥感等常规手段在一些地表浅覆盖区获取的地质构造信息十分有限,而合成孔径雷达(SAR)对地表具有一定的穿透性,在探测地表浅层覆盖区域的地质构造特征中具有独特优势。利用高分三号(GF-3)全极化影像,在典型的地表浅层覆盖区域,开展了断裂构造等信息的解译探索,提出了一种地表浅覆盖区域地质构造解译的新方法。首先对西藏改则、林芝、贵阳、北京千家店等4个研究区内的断裂构造和环带构造进行分析;接着,提出了GF-3全极化影像用于浅覆盖区地质解译的处理流程,通过引入DEM数据对GF-3影像进行地形校正,充分利用微地形微地貌特征,并采用不同极化方式的RGB合成,增强了影像的判读性,并进行地质构造解译;最后,将解译结果与1∶5万实测数据进行对比,断层的位置和方向与实测结果基本一致,同时获取了大量野外实测未能探明的浅覆盖层以下的断层信息,进一步丰富了研究区的地质构造信息。结果表明,GF-3全极化影像可用于浅覆盖区的地质构造解译,并且具有野外实测和光学遥感等常规手段所不能替代的独特优势。     

自然资源要素遥感智能解译样本分类体系研究

根据湖北省自然资源监测监管对大规模遥感智能解译的需求,对已有遥感智能解译样本数据集进行了总结,从提升地类细分领域的深度学习模型效果出发,研究了遥感影像智能解译的典型应用场景和解译对象,构建了湖北省自然资源要素遥感智能解译样本分类体系,并以优于2 m的多源异构高分辨率光学遥感影像为数据源,开展遥感智能解译样本采集。通过具体业务应用场景实验证明,建立的智能解译样本分类体系及其样本库,能够较好地反映湖北省自然资源卫星遥感影像智能解译的区域特征,取得较之前的样本库更为有效的解译效果。     

遥感技术在地质构造及找矿中的应用

利用Landsat-8卫星的ETM+遥感影像为数据源,结合当地区域地质调查基础资料,对中国西北某高原地区内线性断裂、环形构造、侵入岩体、赋矿地层等地质构造的成矿特征开展遥感解译,综合运用数理统计原理与地统计学分析方法,分析遥感解译的地质构造信息与矿产勘查的相关性,总结了区内解译构造与成矿关系条件。     

基于DEM的岷山构造带构造地貌初步研究

以地理信息系统(GIS)为平台,结合构造地貌研究,利用矢量地形数据,构建了岷山构造带数字高程模型(DEM),初步对岷山构造带,特别是岷山断裂带构造地貌特征进行了分析。研究表明,将DEM与GIS技术结合,辅以遥感图像解译和详细野外地质调查,能够直观地进行坡度、坡向以及地形起伏度和高程的统计分析等研究,在构造地貌研究中具有良好的应用前景。     

面向地理国情普查的高分辨率遥感影像半自动解译研究

随着高分辨率遥感技术和信息化测绘技术发展,地理国情普查成为测绘地理信息领域的重要工作内容。本文通过研究高分辨率遥感影像大数据并行分块分割与地物特征知识库建立的理论与方法,建立了高分辨率遥感影像半自动解译技术流程,开发了快速、高效的半自动解译工具软件。本文以重庆市沙坪坝区大学城研究区域的QuickBird影像为研究对象,以解译结果一致性比率为精度评估量化指标进行试验。结果表明道路、房屋建筑物一致性比率在80%以上,水体、植被一致性比率在90%以上,解译自动化程度较高,具有一定的技术参考价值和应用推广价值。     

高分辨率遥感影像解译中的机器学习范式

高分辨率遥感影像解译是遥感信息处理领域的研究热点之一,在遥感大数据知识挖掘与智能化分析中起着至关重要的作用,具有重要的民用和军事应用价值。传统的高分辨率遥感影像解译通常采用人工目视解译方式,费时费力且精度低。所以,如何自动、高效地实现高分辨率遥感影像解译是亟待解决的问题。近年来,随着人工智能技术的飞速发展,采用机器学习方法实现高分辨率遥感影像解译已成为主流的研究方向。本文结合高分辨率遥感影像解译的典型任务,如目标检测、场景分类、语义分割、高光谱图像分类等,系统综述了5种代表性的机器学习范式。具体来说,本文分别介绍了不同机器学习范式的定义、常用方法以及代表性应用,包括全监督学习(如支持向量机、K-最近邻、决策树、随机森林、概率图模型)、半监督学习(如纯半监督学习、直推学习、主动学习)、弱监督学习(如多示例学习)、无监督学习(如聚类、主成分分析、稀疏表达)和深度学习(如堆栈自编码机、深度信念网络、卷积神经网络、生成对抗网络)。其次,深入分析五种机器学习范式的优缺点,并总结了它们在遥感影像解译中的典型应用。最后,展望了高分辨率遥感影像解译的机器学习发展方向,如小样本学习、无监督深度学习、强化学习等。     

融合主题语义特征的高分辨率遥感影像建筑物自动化识别

建筑物提取是高分辨率遥感影像解译领域的一项重要工作,由于遥感技术的宏观性、实时性和周期性特点,基于遥感影像的建筑物识别对于城市管理与国土规划等领域具有非常大的应用潜力.本文介绍了一种基于影像主题语义特征建模的高分辨率遥感影像建筑物提取方法并通过具体的影像场景加以实践应用,该方法首先对影像进行对象级的分割,然后利用LDA...