北京建筑大学遥感基础PPT第六次课_遥感影像地学分析与应用.pptVIP

第七章 遥感影像地学分析与应用 本章内容 7.1 遥感影像地学分析方法 7.2 植被信息提取与应用 7.3 水体信息提取与应用 7.4 居民地特征提取 7.5 土壤信息提取与应用 7.6 高光谱遥感及应用 本章要求 本章主要讲述遥感影像在地学方面的应用，要求学生了解遥感技术在地学方面的主要应用领域，以及在该领域中遥感技术应用的一般原理和基本方法。 7.1 遥感影像地学分析方法 7.1 遥感影像地学分析方法（续） 地学（地理、地质、气象等）背景知识 遥感影像的尺度特征 混合像元 光谱分辩率 时间分辩率（影像获取时间） 7.2 植被信息提取与应用 植被光谱特征与影响因素 不同植物类型信息的提取 植物遥感应用 1）植被光谱特征与影响因素 植被调查是遥感的重要应用领域。植被是环境的重要组成因子，也是反映区域生态环境的最好标志之一，同时也是土壤、水文等要素的解译标志。个别植物还是找矿的指示植物。 植被解译的目的是在遥感影像上有效地确定植被的分布、类型、长势等信息，以及对植被的生物量作出估算，因而可以为环境监测、生物多样性保护、农业、林业等有关部门提供信息服务。 （1）植物的光谱特征 健康绿色植物的反射光谱特征 （2）影响植物光谱的因素 叶子的颜色：植物叶子中含有多种色素，在可见光范围内，其反射峰值落在相应的波长范围内。 叶子的组织构造 叶子的含水量 植物覆盖程度 不同植物类型的区分 不同植被类型，由于组织结构不同，季相不同，生态条件不同，而具有不同的光谱特征、形态特征和环境特征，在遥感影像中可以表现出来。 利用植物的物候期差异来区分植物，也是植被遥感重要方法之一。最明显的是冬季时，落叶树的叶子已经凋谢，叶子的色素组织都发生变化，在遥感影像上显示不出植物的影像特征，无论是可见光区和近红外光区，总体的反射率都下降，蓝光和红光的吸收谷都不明显。而常绿的树木仍然保持植物反射光谱曲线特征，两者很容易辨别。 根据植物生态条件区别植物类型。不同种类的植物，有不同的适宜生态条件，如温度条件、水分条件、土壤条件、地貌条件等等。这些条件在一个地区综合地影响着植被的分布，但其中的主导因素起着重要的作用。 受温度的限制，不同地理地带生长着不同的植物，在同一地理地带受海拔高度的影响，形成不同的温度-湿度组合和植被类型。 在高分辨率遥感影像上，可比较直接地确定乔木、灌木、草地等类型，还可以分出次一级的类型。 草本植物在高分辨遥感影像上表现为大片均匀的色调，由于草本植物比较低矮因而看不出阴影。 灌木：遥感影像呈不均匀的细颗粒结构，一般灌木植株高度不大，阴影不明显。 乔木：形体比较高大，有明显的阴影，根据其落影可看到其侧面的轮廓。从乔木的树冠也可明显地识别出其阳面和阴面（本影）以及树冠的形状，并结合其纹理结构的粗细，明确区分出针叶树和阔叶树，甚至具体的树种。 植物生长状况的解译 健康的绿色植物具有典型的光谱特征。当植物生长状况发生变化时，其波谱曲线的形态也会随之改变。如植物因受到病虫害，农作物因缺乏营养和水分而生长不良时，海绵组织受到破坏，叶子的色素比例也发生变化，使得可见光区的两个吸收谷不明显，0.55微米处的反射峰按植物叶子被损伤的程度而变低、变平。近红外光区的变化更为明显，峰值被削低，甚至消失，整个反射光谱曲线的波状特征被拉平。 遥感植被解译有极为广泛的用途，资源卫星都把植被的探测作为重要的目标，无论是传感器波段的选择或是重复周期（时相分辨率）的选择都充分考虑植被的生长规律。 植被制图 城市绿化调查与生态环境评价 草场资源调查 林业资源调查 …… 遥感植被解译的应用 植被制图：应用遥感影像进行植被的分类制图，尤其是大范围的植被制图，是一种非常有效而且节约大量人力物力的工作，已被广泛的采用。在我国内蒙古草场资源遥感调查，“三北”防护林遥感调查、水土流失遥感调查、洪湖水生植被调查、洞庭湖芦苇资源的调查等等研究中，都充分利用了遥感影像，其制图精度超过了传统方法。此外，在湖北的神农架地区以及湖北、四川部分地区的大熊猫栖息地的调查中，利用遥感影像把大熊猫的主要食用植物箭竹与其他植物区别开来，从而为圈定大熊猫的栖息地起到了重要的作用。 遥感植被解译的应用 城市绿化调查与生态环境评价：改善城市的生态环境，提高城市绿化水平是我国城市生态建设的重要问题。近20年来，我国应用高分辨率遥感影像进行城市绿化调查已取得了显著的成效。我国的几个主要特大城市都进行过这方面的工作，上海市曾在航空遥感综合调查中，通过遥感影像解译与野外实测相结合找出遥感影像特征与植株高度、胸径的关系，提出“三维绿化指数”或“绿量”指标，以代替原先的“绿化覆盖率”指标来评价城市绿化水平。相同面积的草地、灌木和乔木具有相同的“绿化覆盖率”，但具有不同的“绿量”，其