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。     

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。     

高分辨率遥感技术在活动断层研究中的应用

高分辨率遥感技术为活动断层大比例尺调查提供了高效的技术方法,它可以对活动断层及其控制的构造微地貌进行全面深入的定量研究,分析断层几何形态、结构特征与构造变形,进而明确断层运动学特征及力学机制。然而,遥感技术应用于活动断层与传统遥感地质调查工作区别很大,前者需要建立不同类型的活动断层遥感解译标志,目前该方面仍然缺乏系统性的总结与指导,错误不当的解译标志容易造成对活动断层理解的偏差。为此,系统地分析了高分辨率遥感在活动断层调查应用中的技术现状,特别是与传统遥感地质调查之间的区别与联系。在断层形成力学机制分析的基础上,总结不同断层模式形成的复杂多样的构造微地貌模型及其表现形式,通过对一些活动断裂带上典型地貌特征遥感影像的分析,给出了不同活动断层及相关微地貌的高分辨率遥感识别标志及分析方法。通过大量典型的高分辨率遥感影像特征,建立遥感解译标志、构造微地貌与活动断层之间的关系模型,并强调利用遥感资料分析活动断层时,需考虑不同类型断层形成构造地貌的相似性与叠加性,应根据遥感解译标志对构造地貌模型及其形成的断层力学环境进行综合判定。本文的相关研究可以为中国大陆活动构造探察中遥感技术的应用提供很好的参考。     

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。     

2017年伊朗Mw7.4地震三维同震形变场及滑动分布

针对如何准确分析2017年11月12日的伊朗Mw7.4地震断层属性的问题,该文从三维同震形变场与断层滑动分布角度出发,采用Sentinel-1A升降轨数据获取该地区三维同震形变场,并基于弹性半空间矩形位错模型,结合最速下降法反演得到其发震断层参数、模拟三维形变场。结果显示,地震东西向和南北向最大形变分别为68.8、43.8 cm,竖直方向上最大沉降和抬升分别达到34.4、96.7 cm,均符合逆冲断层的运动特征。地震主要形变特征为抬升,地震矩1.66×10²⁰ N·m,矩震级Mw7.4,断层倾角16°,走向351°。结果表明,Okada模型解算所得地震三维形变场与观测结果总体特征相吻合,并且该地震为西南部板块挤压东北部板块而引发,属于逆冲为主带有右旋走滑的逆冲断层,其与地震学结果一致。     

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。     

应用航空像片在苏、皖交界地区进行粘土找矿的研究

本文阐述了在充分研究了苏、皖交界地区粘土矿产成矿条件的基础上,结合航空像片判译,建 立了该地区粘土矿产的影像特征,通过解译,圈定了含矿远景地段,并经过实地调查,取得了较 好的找矿效果等内容。     

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。     

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。     

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。     

鲜水河活动断裂带TM图像中雪及其影响的抑制

在利用TM图像研究鲜水河活动断裂带时首先遇到的问题是:大片的积雪在TM图像中经常出现,干扰了图像中有用的地学信息的解译。本文主要探讨利用数字图像处理技术抑制雪等干扰信息的几种有效方法,在鲜水河地区使用这些方法增强了活动断裂带信息,获得了一些新的地质认识。     

遥感数据(TM)的地空相关性研究及其在成矿预测中的应用

在合理的大气物理假设前提下,本文通过对遥感方程的推导,论证了遥感传感器各通道接收的亮度R_ij与地物的反射亮度W_ij呈线性相关。依据这一地空波谱数据的相关关系,笔者在对典型铜多金属矿床的野外波谱实测基础上,经与TM遥感数据进行相关分析,建立了典型矿床的地面波谱反射率数据与TM图像最佳波段数据的相关模型,并据这些相关模型,将TM图像反演成与矿床地面波谱有关的地空相关图像,同时建立了矿床光谱识别模型,并据其进行了计算机图像矿床光谱异常识别。TM数据的地空相关性研究的应用结果表明,矿床的地面波谱研究及其与遥感TM数据的相关分析方法在成矿预测、找矿靶区定位中应用效果颇佳,是多金属矿产信息提取值得借鉴的方法。     

应用遥感图像对南襄盆地断裂系统及盆地形成机制的研究

南襄盆地是中新生代含油气沉积盆地,它们形成演化与断裂活动密切相关。通过应用1∶20万卫星TM图像进行线性构造解译,确定了区内3种线性构造类型,明确了盆地基底构造与区域构造的关系,并编制了盆地构造格架图和断裂密度图等图件,为油气预测提供了重要依据。作者还应用应变场的反演理论模拟了凹陷的受力方式,认为断裂作用引起的地幔隆起是凹陷形成的重要原因之一。     

新疆拜城地区煤田煤层自燃的陆地卫星遥感探测方法研究

利用TM图像,结合区域实测、地质和区域能源分布资料,分析了煤田煤层自燃的光谱特征,对煤田地火燃烧区进行定位;在此基础上对新疆拜城地区TM图像进行线性变换、边界增强、波段运算、多波段假彩色合成等增强处理,识别并提取影像中煤田煤层自燃引起的地表热信息、地表植被异常和岩石烧变信息等,通过分析达到探测煤田火区的目的。     

TM图像在新疆奇台北山煤田火区动态监测中的应用

本文以实测的煤田火区地物波谱数据为依据,对用于煤田火区各地物解译的遥感信息源──TM图像的最佳时相选择、最佳波段组合和煤田火区地物在TM图像上的影像特征进行了探讨。采用多时相TM图像对新疆奇台北山煤田火区进行动态监测及火情预测的成果进行了叙述,该勘查研究成果对指导该煤田火区灭火工程设计及后期防火管理有较大实用价值。对其它煤田火区火情监测也有一定借鉴作用。     

基岩裸露区蚀变岩遥感信息的提取方法

笔者利用与金属矿化相关的蚀变岩的TM多波段图像像元亮度值曲线的双峰特性(TM3和TM5为高值),以柳沟峡地区为样区,进行了提取蚀变岩遥感信息的方法研究,改进了Crosta信息提取方法,认为用TM1+TM2、TM4/TM3、TM5、TM7组合进行主分量分析所获得的蚀变岩遥感异常图效果最佳。将该方法用于北祁连山西段,疏勒河以东9000km2区域内蚀变岩遥感信息提取,其结果是：在103处已知矿产地中的86处有蚀变岩遥感异常信息显示,符合率达83.5%,进而预测了找矿靶区115处。     

TM图像的大地校正及其镶嵌方法研究

大地校正和数字图像镶嵌是应用遥感图像进行资源环境监测工作的基础,其精度的高低将对后续工作产生直接影响。基于经过系统校正的TM图像内部几何精度高的前提,本文提出一种快速实用的大地校正及图像镶嵌方法,该方法避免了传统方法在应用控制点建立拟合方程时耗时长的缺点,保证了TM镶嵌图像的几何精度.     

SAR和TM图像主成分变换融合中不同主分量替换的比较

常用的主成分变换融合方法是将一种遥感图像数据代替主成分变换后的第一主成分并进行反变换,从而得到融合信息的方法。但是,信息量较高的第一主成分被替换,往往造成一定的信息损失。本文对TM2、TM3、TM4、TM5和TM7进行主成分变换,然后用RadarsatSAR影像分别替换各主成分,并对其进行反变换。研究表明,与替换第一主成分或原始图像相比,替换第四和第五主成分的结果在信息量上有很大提高,且信息增强,类别间分离度增大,分类精度提高。但是,替换第四、第五主成分的融合结果相差不大.     

四湖地区洪水期遥感图像的解译

本文根据Landsat TM影像数据磁带和地面实况调查资料,提出了洪水期影像的解译方法,并以肖家湖实验区为例,解译了该区洪水期的影像。通过监督分类和非监督分类估算了洪水淹没范围;根据比值植被指数图像解译出了不同受灾程度作物的分布;用NDVI计算作物的受灾损失,并对结果进行了讨论。     

南沙群岛岛礁地形地貌TM影像特征分析

根据南沙海区的地形地貌特征，利用TM图像，对不同的珊瑚礁、珊瑚沙发育状况和岛礁的地质特征与生态特征进行了分析，研究了水下礁、滩的物质组份、发育程度及TM影像特征，提出了30m以浅岛礁分类方法，查清了南沙海域岛、礁、滩、沙的形态和分布，细化并完善了南沙群岛岛礁分类。