❶ 海岛遥感信息的提取
4.4.2.1影像特征和解译标志(见图4.15)
图4.15影像特征和解译标志示意图
(1)海岛(屿):大潮平均高潮位以上、面积在500m2以上散滑、周围被海水包围的小块陆地;在ETM+743影像上,海岛呈蓝-深蓝色海水包围的淡黄色、淡绿色、粉红色色调的小块陆地,地形有起伏,高差10~400m。
(2)河口岛:指河口线以内水域中的小块陆地,影像特征同海岛(屿)。
(3)内陆岛:历史上曾经是海岛,因人工修桥、围垦、筑堤坝等原因,使以前的海岛变成海岸线内侧的陆域或半岛,影像特征同海岛(屿)。
(4)岛内岛:因人工修桥、围垦、筑堤坝等原因,使早期的几个海岛相连变成一个新的海岛,影像特征同海岛(屿)。
(5)干出礁:大潮平均高潮位以下、低潮位以上的礁石;在ETM+743影像上,呈蓝—深蓝色海水包围浅蓝色、蓝白色的色块。
(6)暗礁:大潮低潮位以上的礁石;在ETM+743影像上,因潮水的运动而显示出呈蓝—深蓝色海水包围浅蓝色、蓝白色的水晕。
(7)海岛黑色“怪圈”:海岛陆地与海水交界的位置处,有的部位存在一细小的黑色痕迹圈,据推测可能是海岛崖壁多年来受潮汐作用与氧化作用所致(樊斌等,1999),在ETM+743影像上呈一细小的浅黑色圈。
(8)冲积滩:一般分布在河口区及其沿岸,主要由河流搬运的泥沙堆积而成。在ETM+743影像上,冲积岛呈现以蓝色调海水包围的淡黄色、暗棕色、淡黄色、淡绿色或白色的小块陆地,地势低,地形较平坦,一般高出大潮平均高潮位1~5m。
(9)淤泥滩:一般分布在岛屿或海岸线的外侧,为海水中的泥沙堆积而成。在ETM+743影像上,呈暗蓝色、暗棕色成片分布,外侧为浅蓝色或蓝—深蓝色海水。
(10)网箱养殖:在岛屿附近,成带或成片分布、大小较均匀,ETM+743影像颜色与冲积滩相似的人工水上漂浮物。
(11)海涂养殖:在岛屿近岸处或海岸边,以围垦、筑堤(坝)等形式围起来的池塘;在ETM+743影像上呈网格状堤岸包围的蓝色色块,成片或单个分布。
(12)盐场:在岛屿近岸处或海岸边,以围垦、筑堤坝等形式围起来的池塘;在ETM+743影像上呈网格状堤岸包围的青色色块,成片或单个分布,规模一般不大。
(13)港口:在港口的近海一侧,广泛分布着码头。
(14)船:静止的船一般靠近港n处,在ETM+743影像上,呈细长的长方形,淡黄色、洋红色,周围为蓝—深蓝色海水包围;运动的船在ETM+743影像上有一长长的、浅白色尾线,该尾线与潮水的流动方向相交甚至垂直。
4.4.2.2海岛边界
海岛边界是指大潮平均高潮位以上的陆地与海水的交界,由于难以获得大潮平均高潮位时的ETM+影像,因此,应确定海岛边界的解译标志。根据樊斌等(1999)研究,在TM影像上,海岛陆地与海水交界的位置,存在一细小的黑色痕迹圈(俗称“怪圈”),一般认为是海岛崖壁多年来受潮汐作用与氧化作用所致,因此,海岛的岸线可以用海岛周边的黑色痕迹圈的上界线来确定。
但是,黑色“怪圈”在卫星影像图上并不是到处存在,对握掘斗较小的岛屿来说,黑色“怪圈”基本上不存在。因此,我们不可能用黑色“怪圈”来确定所有海岛的边界,尤其是对几千个岛屿都去寻找黑色“怪圈”作为边界也是不现实和不可实现的。
为了能自动地确定海岛边界的准确位置,我们对ETM+1、2、3、4、段磨5和7波段数据的光谱特性和频谱特征进行了系统的分析,发现海水和陆地的光谱特性差异较大,在每一波段都有不同的表现,相同或相近的地物具有相似的光谱值,差异较大的地物光谱值也相差较大,因此,可以采用图像处理的方法分析卫星影像数据的光谱特征,确定海水和陆地的交界位置。从遥感影像提取海岛边界的计算机处理流程如图4.16所示。
图4.16海岛边界处理流程
海岛边界自动追踪过程实际上是将点阵图形变成矢量数据的过程,由于遥感影像中的每一个像元都表示一定的面积,而普通的点阵图形中的点没有面积的含义,因而不能采用常规算法进行海岛边界的矢量处理。为此,我们提出了一种从遥感影像自动提取海岛边界的算法(见图4.17)、并开发了相应软件系统。对该算法描述如下:
设遥感影像水平方向上的像元数为n,垂直方向上的像元数为m,像元分辨率为r0,则海岛边界自动提取算法为:
(1)垂直方向计数器jj从1到m进行循环,进入(2);当jj大于m时,退出本循环,进入(5);
(2)水平方向计数器ii从1到n进行循环,进入(3);当ii大于n时,退出本循环,继续过程(1);
(3)检查遥感影像中当前点(ii,jj)是否为海岛点,如是,进入(4);如否,则继续过程(2);
(4)以当前点(ii,jj)为开始点1,按逆时针方向寻找下一个海岛边界位置2,3,……,(见图4.17),检查新找到点与开始点位置是否重合;如重合,退出本过程,继续过程(2);否则重复过程(4);
像元点位置(ii,jj)与矢量数据(xi,yi)关系如下:
①矢量点在像元点的左上角②矢量点在像元点的左下角
xi=ii*r0-r0;xi=ii*r0-r0;
yi=(m-jj+1)*r0; yi=(m-jj+1)*r0-r0;
③矢量点在像元点的右下角④矢量点在像元点的右上角
xi=ii*r0; xi=ii*r0;
yi=(m-jj+1)*r0-r0;yi=(m-jj+1)*r0;
(5)输出海岛边界矢量坐标,结束。
对上述方法从遥感信息检测出的海岛,逐一按1∶1万~1∶25万海图上标绘的岛名进行查对,修正有偏差海岛的地理坐标。如果检测出的目标没有岛名,说明该目标可能是新发现的岛屿,或是较大的船舶,也可能是退潮时露出海面的暗礁。对这种情况,通过对不同时相的卫星遥感影像进行多次识别之后,就能做出准确判断。
4.4.2.3海岛数量、面积和岸线长度信息提取的原则
在海岛资源遥感调查中,如何正确处理临界岛、岛内岛、大陆岛、岛礁共存以及大潮高潮位等技术问题至关重要,如若处理不好,会影响海岛调查的质量与成果,因此必须制定一个统一规范。
4.4.2.4临界岛的识别
临界岛是指高潮位以上、面积为500~900m2的小岛。由于临界岛面积小于ETM+图像多光谱波段一个像元的面积900m2,计算机无法用ETM+多波段数据直接进行自动识别。但如果将ETM+8波段与ETM+7、4、3波段进行融合处理,合成影像中一个像元的面积是225m2,这时临界岛表现为2个以上的像元;如果将SPOT-4与ETM+7、4、3波段进行融合处理,一个像元的面积为100m2,临界岛表现为5个以上的像元。另外,ETM+(或TM)图像1~3波段对海水有透视作用的特点,它反映的不仅仅是海水上的信息,还可反映水下10~20m2左右的信息,因此,在ETM+321影像上临界岛的面积要比500~900m2大得多。综上所述,在自动解译的基础上,利用ETM+多波段数据不同波段具有不同特性、多源数据具有不同精度的特点,可以对临界岛进行准确解译。对一些难以辨别的临界岛,还可参照航片解译或较大比例尺的地形图、海图等资料进行综合解释。
图4.17从遥感影像自动提取海岛边界方法示意图
4.4.2.5活动目标的识别
活动目标(船、云)的影像有时与岛屿很难区别,但是,一般它们具有在不同时间不可能存在于同一地点的特点。根据这一特点,利用多时相遥感数据可区别活动目标与岛屿;对海水较深的区域出现的活动目标也可直接排除。对船只等活动目标还可通过地理位置进行识别,静止的船一般靠近港口处,在ETM+743影像上,呈细长的长方形,周围为蓝-深蓝色海水包围;运动的船在ETM+743影像上有一长长的、浅白色尾线,该尾线与潮水的流动方向相交甚至垂直。
4.4.2.6网箱养殖的识别
网箱养殖一般在近海或岛屿附近,为成带或成片分布,在影像上大小相差不多,颜色与冲积滩相似的人工水上漂浮物。可通过对比不同时期的ETM+和TM影像进行识别。
4.4.2.7岛内岛的识别
由于遥感影像的识别精度,对部分间隔在30m以下的海岛,往往会连成一个岛屿,这时可利用影像的颜色差异或参照航片解译或较大比例尺的地形图、海图等资料进行综合识别。
4.4.2.8岛、礁的区别与解译
TM或ETM+数据1~3波段图像既包含了岛、礁的水上信息,又包含了水下透视信息,而5、7两个波段图像,仅显示岛、礁水面以上部分信息、它们之间存在明显差异。通过对这两种影像的仔细比较,可初步揭示岛、礁属性。如果在3波段图像上有影像显示,而在5波段图像上无影像显示,则该影像多属于礁石;在TM或ETM+3和5波段图像上,同时有影像显示者,有可能属岛、礁共存。具体识别时还应参照航片和地形图、海图等资料进行综合解译。
4.4.2.9大潮高潮线的调查
由于遥感数据是卫星通过该点的成像,它受卫星运行轨道和通过时间限制,同时遥感数据的好坏还受天气条件影响。因此,所获得的TM和ETM+数据中,不可能都是大潮高潮位时的数据,需对其进行潮位修正,以达到海岛综合调查的要求。我们采用修正距离矩阵的阈值进行适当调整,并进行实地校正。
4.4.2.10海岛数量统计规则
这里所指的海岛数量,从理论上讲,应是大潮平均高潮位以上、面积在500m2以上、被海水包围的小块陆地的个数,河口岛、内陆岛(或半岛)都不应属于海岛的范畴。因人工修桥、围垦、筑堤坝等原因,使先前的几个海岛相连变成一个新的海岛时,应按一个海岛计算。但是在实际调查时,还应兼顾习惯和可操作性。例如:玉环岛已与大陆相连,是一个半岛,但一般习惯上还是作为一个海岛处理;瓯海河口的灵昆岛,是一个河口岛,但习惯上还是作为一个海岛处理。还有洞头岛的五岛桥连工程,在2001年3月13日的ETM+卫星数据上仅仅是洞头岛和大三盘岛相连,而2002年洞头岛、大三盘岛、花岗岛、中屿、状元岙屿、霓屿岛等已全部连成一个岛内岛,但习惯上还是分开按五个岛计算。
因此,本次调查工作对海岛数量统计准则是,以目前的岛屿现状为基准,兼顾历史已形成的习惯称谓。对岛内岛,根据情况,有时还是作为多个岛进行处理,河口岛仅保留瓯海河口的灵昆岛,内陆岛(或半岛)保留历史上已有岛名的大岛或仅仅是桥与大陆相连或围垦还未全部封闭的内陆岛。
4.4.2.11海岛面积计算原则
海岛面积从理论上讲,应是对无数小投影点的正投影面积的积分,而不应是直接在各种地形图、海图上的量算面积。但实际应用中,一般都采用在地形图或海图上量算面积。考虑到海岛的特点,我们对海岛面积的计算原则是:利用计算机系统自动形成的海岛边界的经纬度坐标,将其投影到标准纬线为29°02′的墨卡托投影海图上,计算其面积。
4.4.2.12海岛岸线长度计算原则
根据分形理论(Mandelbrot,1983),海岸线长度是依观测尺度(测量尺度)的不同而变化的,因此海岸线长度与使用的测量方法或测量尺度有关。采用卫星遥感方法调查海岸线长度,则长度与遥感影像像素的空间分辨率有关。本次遥感调查采用的ETM+卫星8波段遥感影像数据,其空间分辨率为15m,即以一个像素所代表的面积225m2作为海岛岸线长度的测量尺度。由于遥感影像中每一个像素不是一个点,而是一个面,因此,通过遥感影像获得的岸线是一系列线段(长度为15m)组成的折线,在4.4.5节“海岛岸线长度调查”和表4.12中给出的遥感调查一栏的“未光顺长度”,就是指在遥感影像图中以分辨率为15m的像素直接度量出的海岛岸线长度,所谓“光顺后长度”是指去掉折线的直角后的长度,也就是对遥感影像像素度量的海岛岸线进行光滑处理后计算的长度,这样也便于与其他传统方法所获得的长度进行对比(图4.18)。
图4.18采用遥感影像像素度量的海岸线长度
(a)以像素作为度量尺度,得到的海岸线长度是山线段组成的折线;(b)去掉折线的直角后得到的“光顺后长度”
❷ 根据遥感图片可以判断岛屿的平均海拔吗
根据高分辨率的遥感图片可以判断岛屿的平均海拔。
遥感技术厅腊隐是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地物目标的电磁辐射信息,判认地球环局衡境和资源的技术。是根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测扮厅和识别的一种综合技术,通过遥感集市,可查询到高分一号、高分二号、资源三号等国产高分辨率遥感影像。
❸ 台湾省遥感地质特征
黄正清
(福建省地质遥感中心,福州350011)
摘要:台湾省位于我国沿海大陆架的东南缘,欧亚大陆板块与菲律宾海板块的结合带上,主要出露新生代的第三系地层,并有少量的火山岩体分布。这些地质特征在我国东部是一特殊的地质构造现象,其地层岩性、构造、火山机构等特征在卫星遥感影像图上均反映出特别的影像特征。通过对这些影像特征的深入研究,可进一步了解该地区的地层结构变化、沉积建造特点、板块构造活动规律及岩浆侵入特征等。
关键词:台湾省;地质;遥感;影像特征
台湾省位于我国大陆架东南缘,东临太平洋,西隔台湾海峡与福建省相望,南临巴士海峡,北濒东海。本岛境内山岭耸峙,地势险峻,中部与东部多高山和丘陵,西部为平原。山地面积约30%,丘陵约40%,平原约30%。玉山山脉主峰海拔3952m,为我国东部最高山峰,亦居太平洋西缘岛屿高山之冠。主要山脉自东向西有海岸山脉、中央山脉、雪山山脉、玉山山脉及阿里山山脉,它们均呈北北东方向展布。中央山脉为台湾岛的主干山脉,有“台湾屋脊”之称。脊岭偏东,是纵贯全岛的分水岭,并将全岛分为东陡西缓2个不对称的地貌单元。在地质构造上,台湾省属西太平洋岛弧活动带的一部分,是中国境内中、新生代地壳运动最为活跃的地带。全岛位于欧亚大陆板块和菲律宾海板块的结合带上,西部是大陆板块,东部属于菲律宾海板块。两个板块在第三纪末期互相接近而发生弧陆碰撞,原来分隔两板块的海沟关闭;这就是台湾最重要也是范围最广泛的构造运动,两板块拼接形成缝合线,就是现今的台东纵谷。
1 地质特征
台湾省以广布新生代地层为特征,有前第三系、第三系和第四系地层,主要地层均呈北北东向狭长带状展布。
前第三系分布在中央山脉东斜坡,为一套巨厚的变质混杂岩,含有来自洋壳的镁铁质-超镁铁质岩类。第三系是台湾省的主要地层,在不同地层区具有不同的岩性、岩相、含矿性和地质发展史等特征;中央山脉西部亚区的第三系为一套厚度巨大的海相碎屑岩建,岩性主要为泥质板岩、板岩、千枚岩和变质砂岩等,西部山麓亚区的第三系是一套由砂岩、粉砂岩、页岩、泥岩夹煤和玄武质火山碎屑岩等组成的碎屑岩地层,东部海岸山脉区的第三系为一套以火山岩、含有火山物质的沉积岩、浊流作用造成的碎屑沉积岩及缺乏层理的氏旅如混杂岩为特征的海相沉积地层。第四系更新统地层大部分以台地堆积层为代表,并由砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩或泥岩等组成;全新统由多种成因类型的松散砂、砾石、泥、粘土,及少量珊瑚礁等组成。
台湾省的地质发展和演化,经历有3次重要的板块构造运动:第一次在中生代早-中期,形成太鲁阁杂岩带;第二次在中生代晚期,形成玉里杂岩带;第三次在新生代,表现在大陆与岛弧的碰撞,这是台湾最重要也是范围最广泛的构造运动,它奠定了现今台湾岛的基本轮廓;东部为海岸山脉地体(属菲律宾海板块),其西的欧亚大陆板块部分又进一步以屈尺—潮州断裂为界划分为中央山脉地体和台湾西部地体。
图7 虎山一带的背斜构造影像图
参考文献
[1]福建省地质矿产局.台湾省区域地质志.北京:地质出版社,1991
[2]何春荪.台湾地质概况(台湾地质图说明书).台湾“经济部”,1986
[3]朱亮璞.遥感地质学.北京:地质出版社,1994
[4]卓宝熙.工程地质遥感判释与应用.北京:中国铁道出版社,2002
[5]林朝荣等.台湾省通志稿,巻四,经济志,矿业篇.台湾省文献委员会,1960
The Remote Sensing Geological Characteristics in Taiwan Province
Huang Zhengqing
(Fujian Geological Remote Sensing Center, Fuzhou 350011)
Abstract: Taiwan Province, with Cenozic Paleogene strata and a small quantity of volcanic terrane, lies in the southeastern costa of our nationa circumlittoral continental shelf, and the conjoint strip of the Eurasian land mass and Philippines thalassic land mass. The geological characteristics are special geological tectonic phenomenon, whose lithology, structure and volcanic framework are reflected from the satellite remote sensing image with especial image characteristics. After further study, we can learn the strata structural changes, sediment building characteristics, tectonic movement rules and magma inrush characteristics, etc.
Key words: Taiwan Province; Geology; Remote Sensing; Image characteristics
❹ 读图下列遥感影像图及相关材料,回答问题.钓鱼岛列屿是我国的固有领土,台湾将其划归宜兰县管辖.(1)
(1)据已知知识可知,钓鱼岛位于台湾宜兰的东北方向.东侧海底地形为海沟,是太平洋洋板块俯冲到亚欧大陆板块之下形成的.
(2)据已学知识可知遥感具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大而准等特点.
(3)据图可知纬度接近回归线,热量丰富;且降水较多约为2800mm,故适闹培合水稻种植.降水总量较大,尤液派唯其秋季最多.原因主要有为亚热带季风气候,年降水量较大;夏秋多台风雨;受东风(东北风)影响,北西南三面环山(山地迎风坡),东临太平洋,多地形雨.
故答案为:
(1)东北东侧海底地形(海沟)是太平洋洋板块俯冲到亚欧大陆板块之下形成的.
(2)具有探测范围大、获取资料快、受地面条件限制少、获取信息量大而准等特点.
(3)水稻 降水总量大(2700mm以上),以秋季(9-11月)最羡李多,其它季节相对均匀(或相差不大).为亚热带季风气候,年降水量较大;夏秋多台风雨;受东风(东北风)影响.北西南三面环山(山地迎风坡),东临太平洋,多地形雨.
❺ 南中国海岛屿位置问题。能看出这两幅图的岛屿分布有什么不同吗那个才正确
第一幅更正确。
仔细看第二幅坦租图的最南端,曾母暗沙 去哪儿了?我国南海的疆域南至扮消 曾母暗沙让缺兆,这是必须坚持的。第二幅图必定是错误的。
❻ 海区环境的SAR遥感特征
根据前人调查资料,从整体上看,舟山群岛-宁波海区波浪的基本特征是,具有区域性和季节性,远岸的区域波浪高大于近岸区域。较大的波浪主要为台风引起,其次为寒潮。潮流主要以不规则半日潮流为主,运动形式以往复流为主。并且由于海区位于河口区,同时岛屿密集、水道纵横交错,引起潮流流速强化,属强潮流海区。强潮流主要分布在崎岖列岛、龟山航门、岱衢洋、乌沙水道等地,弱流区分布在马鞍列岛、中街山列岛等外海水域。一般情况下,靠近大陆一侧的落潮流速大于涨潮流速;远离大陆的区域,涨落潮流速相当。
利用ERS-2SAR遥感资料对舟山群岛-宁波海区进行调查分析的主要目的,是探测海区的锋面和内波信息,这些都对船舶的航行安全构成很大的影响,也是选择航道和锚地的重要依据之一。图5.6是2000年6月10日的舟山群岛-宁波深水港区邻近海区海洋环境的SAR遥感图像,其中标出了有锋面和内波信息的区域。各子区域海区的内波和锋而等重要海洋环境要素见图5.7~图5.14。
图5.6舟山海域2000年6月10日10时26分成像的ERS-2SAR图像图中显示了丰富的环境信息(内波和锋面)。图中各子区的放大图见图图5.6~图5.13
图5.7嵊泗附蔽棚近锋面图像SAR图像(FMI)
图5.8上川山岛附近锋面SAR图像(FM2)
图5.9嵊泗以东海域内波SAR图像图中有三组内波,第1组和第3组向SW方向传播,第2组向NE方向传播,与第行亮3组交汇(NB1)
图5.10SAR图像图中有两组内波,均向宏带则SE方向传播(NB2)
图5.11SAR图像图中有一组内波,向SW方向传播(NB3)
图5.12SAR图像图中有一组内波,向SE方向传播(NB4)
图5.13SAR图像图中有一组内波,向SW方向传播(NB5)
图5.14SAR图像图中内波信息丰富,内波波列相互叠合,内波传播方向大致为SW向(NB6)