gis与遥感技术实验报告 测绘遥感gis

实验三十 遥感线性与环形构造解译

一、实验目的

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通过对广西花山ETM＋遥感影像的线性与环形构造解译，获得线性与环形构造遥感影像特征及解译标志的感性认识，学会通过目视解译在遥感图像上提取线性与环形构造信息，掌握运用MapGIS软件在遥感图像上勾绘线性与环形构造解译信息的操作。

二、实验内容

①遥感线性构造解译；②遥感环形构造解译；③遥感线性构造统计分析；④遥感环形构造统计分析；⑤制作遥感线性与环形构造解译图。

三、实验要求

①完成对广西花山ETM＋遥感影像线性构造及环形构造解译；②编制构造解译图；③线性体及环形体统计分析；④编写实验报告。

四、技术条件

①微型计算机；②国际分幅124-42双牌幅TM 影像；③《广西老厂铅锌成矿带地质图》（1:20万）；④ENVI软件；⑤MapGIS软件（ver.6.6以上）和ACDSee软件（ver.4.0以上）。

五、实验步骤

（1）将广西花山ETM＋遥感影像作假彩色合成处理，输出为JPEG格式，假彩色合成方案为R（TM5）⊕G（TM4）⊕B（TM3）。

（2）用MapGIS打开广西花山ETM＋假彩色合成遥感影像，建立点、线图层，进行遥感构造解译。

（3）地质构造解译原则。地质构造行迹通常表现为线性与环形特征。线性行迹主要指断裂构造，它控制着岩浆活动及矿液的运移、储存，对成矿、导矿、容矿起着重要作用。环形构造多是地球内部热源活动行迹在地壳中的总体表现，它与热液成矿密切相关。线性环形构造及构造交叉部位是成矿、找矿的重要条件。

在遥感影像上线性构造与环形构造常具有以下识别标志：

1）色调与形态。包括色调线、色调带、色调界面等线、环形影像特征，是鉴别线性、环形构造的首要标志。

2）线性特征的错断。是证明断裂构造存在的直接标志，反映了地层、岩体在断裂构造作用下所引起的相对移动，通常在错动的两侧可以发现地层的牵引变形及扭动现象或者破碎带出露。

3）特殊的地质体影像组合。如断层崖、断层三角面、侵蚀构造山地、构造盆地、不对称谷地、构造阶地、叠置的扇形体及山脊、盆地、湖泊等地貌形态的扭曲变形，如截山切岭、脊移谷错等，在断裂构造附近会有特有的地质地貌影像组合。

4）水系格局及其演变。水系类型、水系密度、切割深度、平面形态及流动方向等，均受到岩性、构造等地质因素的密切控制，特别是平面形态和摆动方向，更是直接地反映了地壳运动的特点。

5）活动特征点的线性展布。如侵入岩体、火山口、河道特征点（汇流点、分流点、拐点、河道展宽、变窄点、曲流段和直线段的起止点等）、泉水出露点、地下潜水溢出带、冲洪积扇定点、湖岸线、海岸线、岛屿等呈线状展布以及山系、平原、盆地等地貌单元的线性边界、湖泊的串珠状分布等，均指示线性构造行迹。

（4）线性构造解译。

1）用MapGIS软件打开多波段假彩色合成的广西花山ETM＋遥感图像，仔细观察，用遥感地质学理论课学习的线性构造识别原则，看总体上具有的线性影像情况，观察要点包括：数量特征、形态特征、分布特征和空间相互关系特征。然后，按显示的线性体粗细分别选择不同粗细的红色折线，将线性影像描绘出来。解译完毕，对解译出的线性体用红色字体编号，如F1等，解译完成后，输出线性构造解译图。

2）线性构造玫瑰花图制作。运用与制作断裂或节理玫瑰花图相同的方法，对影像区域内解译出的线性构造进行测量和统计，绘制线性构造玫瑰花图。

（5）环形构造解译。

1）用MapGIS软件打开多波段假彩色合成的广西花山ETM＋遥感图像，仔细观察，用遥感地质学理论课学习的环形构造识别原则，看总体上具有的环形影像的情况，观察要点包括：数量特征、形态特征、分布特征和空间相互关系特征。然后，按显示的环形体粗细分别选择不同粗细的红色折线，将环形影像描绘出来。解译完毕，对解译出的环形体用红色字体编号，如R1等，解译完成后，输出环形构造解译图。

2）环形体统计分析。按表30-1的要求对图中的环形体作统计。

表30-1 环形体统计表

结合表中数据，试分析研究区内可能存在的地质构造活动或者岩浆侵入活动的空间分布规律。

六、实验报告

（1）简述实验过程。

（2）回答问题：①根据影像线性构造解译结果，分析其所反映的构造地质问题。②根据影像环形构造的解译结果，分析其所反映的地质问题。③本次线性构造解译，你运用了哪些识别标志？

实验报告格式见附录一。

实验二十八 遥感岩性解译

一、实验目的

通过对山西曲垣县ETM＋遥感影像岩性解译，获得岩浆岩、沉积岩、变质岩遥感影像特征及解译标志的感性认识，培养对三大岩类遥感目视识别的能力，初步掌握运用MapGIS软件在遥感图像上勾绘三大岩类解译信息的操作。

二、实验内容

①遥感沉积岩解译；②遥感岩浆岩解译；③遥感变质岩解译。

三、实验要求

①实验前复习三大岩类的遥感解译标志及影像特征；②以曲垣县ETM＋的7、5、4波段假彩色合成影像作为解译影像；③建议解译顺序为岩浆岩－沉积岩－变质岩；④解译过程中注意观察各类岩性影像标志及其之间差异，并进行描述；⑤编写实验报告。

四、技术条件

①微型计算机；②山西曲垣县ETM＋遥感影像；③ENVI软件；④MapGIS软件（ver.6.6以上）和ACDSee软件（ver.4.0以上）。

五、实验步骤

（1）将山西曲垣县ETM＋遥感影像进行假彩色合成处理，输出为JPEG格式，假彩色合成方案为R（TM7）⊕G（TM5）⊕B（TM4）。（2）用MapGIS打开山西曲垣县ETM＋假彩色合成遥感影像，建立点、线图层，进行遥感岩性解译，具体步骤见实验二十六。

1）沉积岩解译。沉积岩在遥感图像上以条带或条纹的影纹呈现。其图像特征往往与岩石的结构、构造和成分密切相关。在流水作用下岩石常形成不同类型的水系，如格子状、树枝状水系等。在地形上形成一些独特的地貌形态，如单面山、方山、岩层三角面等，因此在遥感图像上解译沉积岩比较容易。

不同的岩石由于颜色、成分、结构构造等差异，形成不同的影像特征，如沉积岩的胶结物，铁质色调深，钙质色调浅。但当沉积岩遭受强烈风化时，可产生褪色，使色调变浅。沉积岩的颗粒大小、均匀性，裂隙和透水性的发育程度，直接影响沉积岩的水系类型和疏密程度，当沉积岩受构造变动时往往出现异常水系。沉积岩在地形上经受风化剥蚀形成高低起伏的山地，坚硬的岩石呈山脊或山顶，较软的岩石呈山的鞍部。例如砾岩，粒度粗，较易风化，透水性好，层理不发育，在图像上显示出树干状稀疏水系，地形起伏不平，影像上条带不发育。石英砂岩，粒度细，抗风化较强，透水性较好，层理发育，在图像上显示出水系较密集。锯齿状山脊，影像上有明显的条纹条带。页岩，颗粒细，抗风化弱，透水性差，层理发育，在遥感图像上地形低缓，水系密集，条纹影像明显。

沉积岩图像的主要解译标志见表28-1。

表28-1 沉积岩主要解译标志表

2）岩浆岩解译。岩浆岩在遥感图像上也十分醒目，它常以不同形状的环状构造或放射状水系呈现。一般岩浆岩出露地表其影像清晰，常以地形形态特征和水系特征显示，未出露地表的岩浆岩以色调、水系和微地貌间接显示。岩浆岩的成分、结构和产出的位置直接影响到岩浆岩的图像特征。除岩石的抗风化剥蚀能力的强弱外，岩石的裂隙发育程度等对岩浆岩图像特征都有影响。

解译时通过色调可以了解岩浆岩的性质，一般酸性侵入体呈浅色，基性侵入体呈深色。根据水系分布特征、密度和地形形态特征分析岩体出露范围、岩体特性和展布规律等。解译时要注意岩体的侵入产状，特别是岩浆岩侵入接触关系，是否有蚀变带，控制岩浆活动的断裂构造等。

遥感图像岩浆岩的主要解译标志见表28-2。

表28-2 岩浆岩遥感图像解译标志表

3）变质岩解译。变质岩类图像解译与沉积岩和岩浆岩图像解译相比，难度较大。原因是变质岩岩石类型复杂，岩相变化大，厚度大小不一，不稳定。它经过多期变质和变形，变质构造多次叠加，使其标志复杂而不稳定。所以，解译时以岩性组合为单元，以影纹特征为主要标志，结合其他特征标志进行综合解译。

变质岩解译时一般从水系分析着手，变质岩的水系常呈丰字形或羽毛状水系。在影纹组合上常呈断续的细条纹条带，在假彩色合成图像上尤为突出。当原岩是岩浆岩时，它呈环状，其形态特征与岩浆侵位时形成的环形构造十分相似，但变质岩类环形构造不太明显，在环形中常有一些细的条纹叠加，在遥感图像上有些部位较明显，有些部位十分隐晦，它是变质岩的片麻理在影像上的特征。

变质岩类遥感图像主要解译标志见表28-3。

表28-3 变质岩类遥感图像解译标志表

（3）根据色调、水系和影纹等标志，在山西曲垣县ETM＋遥感影像上勾绘出不同时代的岩性界线，不整合接触界线用花纹表示，并将结果输出到自己的作业文件夹。

六、实验报告

（1）简述实验过程。

（2）回答问题：①结合本次实验，简述岩浆岩、沉积岩和变质岩各具有哪些遥感影像特征？造成它们遥感影像特征差异的主要原因是什么？②结合本次实验，你认为这三大岩类岩石目视解译的难易程度如何排序？

实验报告格式见附录一。

实验二十六 遥感地貌解译

一、实验目的

通过对桂林市TM 假彩色合成影像目视解译，获得各种地貌类型遥感影像特征及解译标志的具体印象，掌握遥感地貌解译的方法要领，增加对遥感地貌解译原理的理解。

二、实验内容

对桂林市TM 遥感影像进行：①岩溶山体地貌解译；②碎屑岩山体地貌解译；③河流、湖泊等水体地貌解译；④农用地、建筑用地解译；⑤遥感地貌解译简易图制作与输出。

三、实验要求

①解译统一采用TM5、TM4和TM3假彩色合成影像；②为简化实验，只对影像上具有中等和大空间尺度的地貌单元进行解译，一般的小尺度地貌不解译；③解译后绘出地貌单元的边界；④编写实验报告。

四、技术条件

①微型计算机；②桂林市TM 遥感影像；③ENVI软件；④MapGIS软件（ver 6.6以上）和ACDSee软件（ver.4.0以上）。

五、实验步骤

（1）在ENVI主菜单栏中选择“FileOpen Image File”，出现文件目录窗口，将桂林市TM 影像1～7波段数据调入“Available Bands List”窗口。

（2）利用本书实验八中的遥感影像假彩色合成增强处理方法，将桂林市TM 影像进行假彩色合成处理，输出为JPEG格式，合成方案为R（TM5）⊕G（TM4）⊕B（TM3）。

（3）将JPEG文件转换为msi文件。

1）打开MapGIS软件主菜单，选择“图像处理＞图像分析”，出现“msiProc60”对话框，在该对话框中选择“文件＞数据输入”，将出现“数据转换……”对话框，如图26-1所示。

图26-1“数据转换……”对话框

2）在“数据转换……”对话框中的“转换数据类型”下拉列表框中选择 PEG 文件（*.JPG）作为输入数据文件类型。

3）在“数据转换……”对话框中选择“添加文件……”，找到桂林市TM 影像54-3假彩色合成影像JPEG文件并添加。

4）点击【转换……】按钮，开始将JPEG文件转换为msi文件。待提示“操作成功完成”后，点击【确定】按钮，完成数据转换，转换后的msi文件将自动保存于同输入JPEG文件相同的路径下。

（4）建立工程文件。

1）打开MapGIS软件主菜单，选择“图形处理＞输入编辑”，建立一个新的工程文件，如图26-2所示，出现“MAPGIS编辑子系统”对话框，存该对话框左侧空白处单击鼠标右键，选择“添加项目”，将上一步骤中所生成的msi文件添加进来。

图26-2“MAPGIS编辑子系统”对话框

2）在“M APGIS编辑子系统”对话框左侧空白处单击鼠标右键，选择“新建线”，命名及选择输出路径后，点击“创建”。

3）选中新创建的线文件，在“MAPGIS编辑子系统”菜单栏中选择“L线编辑＞输入线”，将弹出“MAPCAD/MAPGIS造线信息”对话框，如图26-3所示，在选择好线形、线型、线颜色、线宽度、线类型等编辑参数后，点击【确定】按钮，就可以在工程文件上输入线。点击鼠标左键开始输入线，点击鼠标右键结束输入线。

图26-3“MAPCAD/MAPGIS造线信息”对话框

4）同理，在“MAPGIS编辑子系统”对话框左侧空白处单击鼠标右键，选择“新建点”、“新建区”，找到相应的“点编辑”、“区编辑”选择编辑参数后，就可以在工程文件上输入点图元、区。

（5）遥感影像地貌解译。

1）岩溶地貌山体。在图像中岩溶的溶沟常以线状和网状出现。常发育漏斗或落水洞，形态不一，有圆形、椭圆形或不规则碟形等。常发育峰林、峰丛或孤峰。峰林、峰丛呈星点状，孤峰呈似圆锥形。岩溶地貌由于凹凸不平的特征又被俗称为“太婆脸”。

2）碎屑岩山体。较为光滑平整，因此山体与凹凸不平的岩溶地貌山有很大区别。

3）河流、湖泊。在图像中表现为细长的线状影像，具有支流，可形成不同的水系网，包括树枝状水系、角状水系、格状水系、平行状水系、放射状及环状水系、羽状水系等。

4）农用地、建筑用地。形状都具有一定规则，且通常分布密集。

（6）对桂林市TM 影像进行地貌解译，观察碳酸盐岩岩溶地貌、碎屑岩地貌、漓江水体影像特征，建立解译标志，并圈定其边界。

（7）解译图像输出。

1）保存项目/工程。对已建立的各线图层和点图层进行保存。在左边文件视图窗口中，选中已建立的点/线图层，单击鼠标右键，选择“保存项目”，逐个文件完成该步骤进行保存。项目保存完毕，在左边文件视图窗口中，单击鼠标右键，选择“另存工程”，文件名设为“地层及构造解译”，保存到自己的文件夹中。

2）图像输出。在MapGIS软件主菜单中选择“工程输出”，将出现工程输出窗口，在左侧视图窗口中点击鼠标右键，选择“工程输出编辑”，进行页面设置和比例尺设置，设置完成后点击“R光栅输出”，选择“生成JPEG图像”点击【确定】按钮，完成图像输出（输出的JPEG图像和上面保存的工程文件在一个文件夹中）。

本次实验所用到的MapGIS软件工具栏工具及快捷键如下：

新建一个工程文件；

使图像复位；

更新图像；

拖动图像；

在图像上画点；

修改点图元的参数；

删除已画好的点图元；

在图像上画线；

修改线的参数；

删除已画好的线。F5：图像放大功能；F6：图像拖动功能；F7：图像缩小功能；F8：画线进点功能；F9：画线退点功能。

六、实验报告

（1）简述实验过程。

（2）回答问题：①在桂林市TM 影像上，岩溶石山地貌和碎屑岩山地貌各具有什么判读特征？②用MapGIS进行地貌解译时，通常点、线、面几何形态用于对哪些地貌类型的解译描绘？

实验报告格式见附录一。