光譜特徵編譯

Ⅰ 遙感圖像分析與信息提取

遙感圖像分析的目的是通過各種方法手段對遙感圖像進行有用信息的提取和解譯。遙感圖像解譯中，通常將表徵地物和地質現象遙感信息的影像特徵稱之為圖像解譯標志；將提取遙感信息的過程稱之為圖像解譯（判譯、判讀）；而將遙感圖像信息提取的種種手段稱之為遙感圖像解譯方法。

目前，遙感圖像信息提取的手段主要有三種：一是遙感圖像的目視解譯，它藉助於簡單的觀察工具（如立體鏡、放大鏡等）憑肉眼鑒別影像，判斷目標物的屬性特徵；二是遙感圖像的光學處理，即採用光學儀器改進圖像質量，壓抑雜訊，突出目標影像，提取有關信息；三是遙感圖像的數字處理，即用計算機對數字化了的影像進行幾何校正、增強等專門處理，達到提取目標物屬性特徵信息的目的。三種方法各有所長，但目視解譯是基礎，光學處理和數字處理是深入解譯和提高解譯水平不可缺少的技術手段，但其效果仍需要專業人員目視解譯判斷。隨著計算機技術的高速發展，遙感信息已越來越多地採用數字記錄和儲存，故數字圖像處理已經成為當今遙感圖像處理的主要手段。本節主要介紹遙感圖像的目視解譯和遙感數字圖像處理的基本方法。

20.1.1 遙感圖像目視解譯

目視解譯法的基本特點是能高度發揮解譯者所掌握的專業基礎知識和思維判斷能力，降低判錯概率，且具有簡便易行的優點。只要有遙感圖像資料，在任何場合都可以進行解譯。遙感圖像的目視解譯中，解譯效果取決於解譯者的知識、技能和經驗水平。

20.1.1.1 遙感圖像的地質解譯標志

地質解譯標志是表徵地質體及地質形象遙感信息的影像特徵。據其表現形式的不同，地質解譯標志又分成為直接解譯標志和間接解譯標志兩大類。前者是地質體及地質現象本身屬性特徵在遙感圖像上的直接反映，如影像形狀、大小、色調和陰影等；後者則是與地質體或地質形象具有相關關系的其他物體或現象所呈現出的影像特徵，如地貌特徵、水系格局、植被、土壤、水文和人類活動遺跡等，通過對它們的相關分析，也能判別這些地質體或地質形象的屬性特徵。

不同類型的地物，其電磁輻射特性不同。在影像上的反映就是形成各種各樣的色、形信息：色，就是色調、顏色、陰影和反差等；形，就是形狀、大小、空間布局、紋理等。「色」只有依附在「形」上來解譯才有意義。色形差異也常常顯示深部現象的「透視」信息。採取由此及彼、由表及裡的綜合分析和對比，從已知推未知，解譯才會有好的效果。

20.1.1.2 遙感圖像目視解譯的基本方法

目視解譯最基本的方法是立體觀察。它使用簡單的光學立體鏡，將二維平面圖像轉化為三維空間的立體光學模型，從而突出了地物的空間特徵，使人眼睛易於辨認目標和確定其空間位置。

進行立體觀察必須滿足兩個基本條件：一是具有立體像對，二是具有立體鏡。立體像對指在相鄰兩個攝影基站對同一地面獲取的一對具有相同比例尺和一定重疊的像片（圖像）。立體鏡是用來進行立體觀察的專門儀器，它的主要作用是迫使觀察者做到左眼只看左片（圖像），右眼只看右片（圖像），以獲得良好的立體觀察效果。

隨著遙感技術的發展，遙感解譯所使用的不僅是攝影方法得到的像片，而且還有紅外掃描成像和雷達成像的圖像等。應該指出，雖然它們的影像要素或特徵也是形狀、大小、陰影、周圍環境、空間布局、色調等等，但是它們在不同波段成像的圖像中所表達的含義有所不同。

20.1.1.3 目視解譯的方法與原則

（1）解譯方法

對於各種不同的遙感圖像的解譯，主要差別在於目標物的具體解譯標志有所不同；而解譯的原則與方法則是一致的。目視解譯中常用的方法主要是以下三種。

① 直判法。指運用直接解譯標志來判斷地質體或地質現象。這種方法簡便可靠，但必須在地質體直接出露於地表，或覆蓋很少，而且解譯標志比較穩定時，才宜應用。如我國西北地區大多具備這種條件，許多地質體可用直判法予以確定。

② 對比法。這是最常用的一種方法。它通常包括幾種情況，一是將遙感影像與地質實體進行對比；二是與已經工作過的鄰區圖像對比；三是與前人資料對比。通過對比，建立本區適用的確切可靠的解譯標志。對比法也用於解譯成果的野外驗證。

③ 邏輯推理法。根據地質體和地質現象與地表其他景觀要素的相關關系，運用地質學、地貌學、水文學、土壤學、地植物學等有關學科的理論進行綜合分析、邏輯推理，從而確定目標物的屬性。這里，主要是運用各種間接標志來判斷被掩蓋的地質體或地質現象，對我國南方地區的圖像進行解譯時，常常用到這種方法。

（2）解譯原則

遙感圖像解譯的原則可概略如下。

① 宏觀原則。在任何地區進行解譯時，應先採用衛星圖像或小比例尺航片略圖，對影像總體輪廓進行研究。以獲取整個工作區宏觀構造格架的正確概念。這是下一步詳細解譯能否快速、准確地取得成果的關鍵，具有重大的指導意義。在此前提下，方能有效地開展各個局部的詳細解譯。

② 先易後難，循序漸進原則。整個解譯工作必須做到循序漸進，方能提高工作效率，收到事半功倍之效。下面是一些實踐經驗的總結，可供參考。ⓐ 從比較了解的地段入手，向較陌生的地段推進，即從已知到未知。ⓑ 先解譯影像清晰部分，後解譯模糊部分。ⓒ 先山地，後平原；先構造，後岩性。ⓓ 先斷裂，後褶皺。ⓔ 先線性構造，後環形構造。ⓕ 先岩漿岩，後沉積岩，再變質岩。ⓖ 先解譯顯露的，後解譯隱伏的。其中，ⓓ、ⓔ、ⓕ三點靈活性較大，需根據影像顯示程度決定先後。解譯中，交錯進行的情況也是常見的。

20.1.2 遙感數字圖像處理

遙感圖像處理，特別是數字圖像處理是增強、提取成礦環境地質、構造、礦化等有用信息的重要手段，同時也在資源、環境、農、林、牧、漁、國土整治、工程地質等領域中廣泛應用，潛力很大。尤其是隨著新一代遙感圖像光譜解析度、空間解析度的提高，多時相、多類型遙感圖像數據的融合以及遙感圖像與其他數據的融合，將顯得越來越重要。由於遙感圖像記錄了大量肉眼以及常規儀器難以發現的微弱的地物特徵信息，如目標物的紅外波譜信息、微波信息等，通過遙感圖像數字處理提取這些標志信息，尤其是弱成礦標識信息，可大大增加人們鑒別目標的能力。實際上，當前隨著計算機技術的發展，遙感圖像處理的內容已遠遠超出了宏觀圖像的范疇，對遙感、物探、化探及地質、礦產數據都可以用圖像處理方法來進行有效組合、綜合與復合或進行增強、變換、分類及模式識別，提取一組特徵標志進而形成找礦綜合信息圖（或圖像）。

20.1.2.1 數字圖像

數字圖像是一種以二維數組（矩陣）形式表示的圖像。該數組由對連續變化的空間圖像作等間距抽樣所產生的抽樣點——像元（像素）組成，抽樣點的間距取決於圖像的解析度或服從有關的抽樣定律；抽樣點（像元）的量值，通常取抽樣區間內色調（色彩）連續變化之地物的平均值，一般稱作亮度值或灰度值；它們的最大、最小值區間代表該數字圖像的動態范圍。數字圖像的物理含義取決於抽樣對象的性質。對於遙感數宇圖像，就是相應成像區域內地物電磁輻射強度的二維分布。在數字圖像中，像元是最基本的構成單元。每一個像元的位置可由行、列（x，y）坐標確定；亮度值（z）通常以0（黑）到255（白）為取值范圍。因此，任何一幅數字圖像都可以通過X、Y、Z的三維坐標系表示出。例如，陸地衛星的MSS圖像（圖20-1），便可看作x=2340（行），y=3240（列），Z=0～255的三維坐標系。TM、SPOT等亦然，只是行、列數不同而已。

數字圖像可以有各種不同的來源。大多數衛星遙感，如MSS、TM、SPOT、SAR圖像等，地面景象的遙感信息都直接記錄在數字磁帶上。有關的遙感衛星地面站或氣象衛星接收站均可提供相應的計算機兼容數字磁帶（CCT）或數據光碟及其記錄格式。應用人員只要按記錄格式將圖像數據輸入計算機圖像處理系統，即可獲得數字圖像，並進行各種圖像處理。對於像片或膠片影像，則可通過電子-光學透射密度計和掃描器以及掃描儀等，將影像密度轉換為數值，進而形成數字圖像；對於非遙感的地學圖件，如地形圖、地質圖、航磁圖、重力圖、化探元素異常圖等等，也可通過數字化儀或掃描儀，轉換為數字圖像。同一地區不同來源的數字圖像都可精確配准，並作復合處理。

圖20-1中左圖是一條掃描線上亮度值產生原理。左圖中圖像坐標和像元參考系與光學圖像相比，數字圖像量化等級高（256級）、失真度小、不同圖像的配准精度高、傳輸及儲存方便，尤為重要的是可由計算機進行各種靈活、可靠、有效的處理，使遙感圖像獲得更好的判讀、分析等應用效果。

20.1.2.2 數字圖像處理

數字圖像以不同亮度值像元的行、列矩陣組織數據，其最基本的特點就是像元的空間坐標和亮度取值都被離散化了，即只能取有限的、確定的值。所以，離散和有限是數字圖像最基本的數學特徵。所謂數宇圖像處理，就是依據數字圖像的這一數字特徵，構造各種數學模型和相應的演算法，由計算機進行運算（矩陣變換）處理，進而獲得更加有利於實際應用的輸出圖像及有關數據和資料。故數字圖像處理通常也稱為計算機圖像處理。

數字圖像處理在演算法上基本可歸為兩類：一類為點處理，即施行圖像變換運算時只輸入圖像空間上一個像元點的值，逐點處理，直到所有點都處理完畢，如反差增強、比值增強等。另一類為鄰域處理，即為了產生一個新像元的輸出，需要輸入與該像元相鄰的若干個像元的數值。這類演算法一般用作空間特徵的處理，如各種濾波處理。點處理和鄰域處理有各自不同的適應面，在設計算估時，需針對不同的處理對象和處理目標加以選擇。

圖20-1 陸地衛星MSS數字圖像的構成原理

遙感數字圖像處理，數據量一般很大，往往要同時針對一組數字圖像（多波段、多時像等）做多種處理。因此，需要依據遙感圖像所具有的波譜特徵、空間特徵和時間特性，按照不同的對象和要求構造各種不同的數學模型，設計出不同的演算法；它不僅處理方法非常豐富，而且形成了自身的特色，已發展為一門專門的技術方法。

根據處理目的和功能的不同，目前遙感數字圖像處理主要包括以下四方面的內容。

（1）圖像恢復處理。旨在改正或補償成像過程中的輻射失真、幾何畸變、各種雜訊以及高頻信息的損失等。屬預處理范疇，一般包括輻射校正、幾何校正、數字放大、數字鑲嵌等。

（2）圖像增強處理。對經過恢復處理的數據通過某種數學變換，擴大影像間的灰度差異，以突出目標信息或改善圖像的視覺效果，提高可解譯性。主要包括有反差增強，彩色增強、空間濾波、圖像變換增強等方法。

（3）圖像復合處理。對同一地區各種不同來源的數字圖像按統一的地理坐標作空間配准疊合，以進行不同信息源之間的對比或綜合分析。通常也稱多源（元）信息復合，既包括遙感與遙感信息的復合，也包括遙感與非遙感地學信息的復合。

（4）圖像分類處理。對多重遙感數據，根據其像元在多維波譜空間的特徵（亮度值向量），按一定的統計決策標准，由計算機劃分和識別出不同的波譜集群類型，據此實現地質體的自動識別分類。有監督和非監督兩種分類方法。

需要指出，數字圖像處理經過近10多年的高速發展，其理論和方法逐步得到完善與發展，已經形成為一門研究內容豐富多彩的學科——數字圖像處理學。限於篇幅，這里僅列出了遙感數字圖像處理的一般過程（圖20-2）。

20.1.2.3 數字圖像處理系統

遙感數字圖像處理不僅數據量大，而且數據傳輸頻繁，專業性強。因此，一般都要在專門的處理設備上進行。用以進行數字圖像處理的專門計算機及其外圍設備和有關的軟體，即構成了數字圖像處理系統，通常由硬體系統和軟體系統兩大部分組成。其中硬體系統，按目前國內外的發展趨勢可分為大型專用機系統和微機圖像處理系統兩類。一般情況下，它們都包括以下一些基本的部件。

圖20-2 遙感圖像數字處理基本流程

（1）主機。進行各種運算、預處理、統計分析和協調各種外圍設備運轉的控制中心，是最基本的設備。一般為速度快、內存大的專用計算機。

（2）磁帶機和光碟刻錄機。連結數字磁帶（CCT）或圖像數據光碟和主機的數據傳輸裝置，既可以輸入原始圖像數據，也可以將中間處理和最終處理的結果再轉存記錄到磁帶上或光碟上。目前的微機圖像處理系統大多都帶有光碟刻錄機，圖像數據的輸入和輸出較為方便。

（3）圖像處理機。是數字圖像處理專用的核心設備，既具體承擔各種圖像處理功能的實施，如進行圖像復原、幾何校正、增強和分類等各種處理的數學運算，也是主機和各種輸出輸入設備的紐帶。

（4）輸出設備。用作處理結果的顯示分析及記錄和成圖，包括彩色監視器或彩顯，各種類型的列印機、繪圖儀、膠片記錄儀和掃描儀等等。

對於功能齊全的系統，除上述外，通常還包括有膠片影像的攝像或掃描數字化儀、圖形數字化儀等輸入設備。

軟體系統系指與硬體系統配套的用於圖像處理及操作實施的各種軟體。一般包括系統軟體和應用軟體兩部分。前者又包括操作系統和編譯系統，主要用於輸入指令、參數及與計算機「對話」；後者則是以某種語言編制的應用軟體，存於硬體系統的應用程序庫中，用戶可按研究任務採用對話方式或菜單方式，發出相應的指令使用這些程序，由主機作運算處理，獲得所需的結果。不同專業往往設計有各自的應用軟體系統，故國際上已開發出各種各樣的圖形圖像處理軟體系統，針對微機也開發了一系列建立在Windows上的圖形圖像處理軟體，如Photoshop等等，功能強大，操作也非常方便。

20.1.3 遙感圖像光學處理

光學圖像處理是指以膠片方式記錄的遙感影像或由數字產品轉換來的影像膠片為處理對象，通過光學或電子光學儀器的加工改造，對遙感圖像進行變換和增強的一種圖像處理技術。

用作光學處理的儀器和技術手段很多，包括攝影處理、光電處理和相干光處理等等；處理方法上，則有密度分割、彩色合成、邊緣增強、反差增強、光學圖像比值、光學變換、光學編碼等。其中較常用的是假彩色等密度分割和假彩色合成。

值得指出，隨著計算機硬體和軟體技術的高速發展，造價昂貴的光學圖像處理系統基本上由計算機圖像處理系統取代。因此，這里不再介紹。

Ⅱ 遙感地質解譯方法

遙感解譯方法及應用

一、遙感的概念

近年來，一方面，由於空間科學、信息科學、計算機科學、物理學等科學技術的進步與發展，為遙感技術奠定了必要的技術基礎，另一方面，由於人類生產活動不斷地向深度和廣度進軍，遙感技術得到較為廣泛的應用，因而使得遙感技術獲得了飛躍的發展，已經成為發達國家和一些發展中國家十分重視的一項科學技術。
隨著我國工農業生產的高速發展，人類對自然資源，特別是對礦產資源的需求量與日俱增。

因而，調查與管理資源則成為迫切需要解決的問題。其次，人類的生活環境正在不斷地遭受到人為和自然的污染。例如：工業排污對水體和大氣的污染造成人為的環境污染。而諸如洪水、泥石流、滑坡、森林火災、火山爆發等自然災害，則形成災害性環境，它們都對生命財產造成極大的威脅。
在這種情況下，只有實時監測人為環境污染和自然災害環境的發生，才能更有效地採取防護和治理措施，以減少對人類的危害程度。欲解決上述問題，完全依賴現場觀察已感不足，
於是，由於航空遙感和航天遙感的相繼問世便能獲得大范圍的地面遙感圖像和實時動態信息，所以，這兩種遙感方式則成為自然資源的調查與管理，環境的監測與災害預報的一種新的探測手段。

（一）遙感的概念
遙感顧名思義就是遙遠的感知。即藉助於專門的探測儀器，把遙遠的物體所輻射（或反射）的電磁波信號接收紀錄下來，再經過加工處理，變成人眼可以直接識別的圖像，從而揭示出所探測物體的性質及其變化規律。屬於空間科學的范疇。是物理、計算數學、電子、光學、航空（天）、地學等密切結合的新興學科，對工農業、國防、自然科學研究具有重大的意義。

1各類地質體的電磁輻射（反射、吸收、發射等）特性及其測試、分析與應用；
2、遙感數據資料的地學信息提取原理與方法；
3、遙感圖像的地質解譯與編圖；
4、遙感技術在地質各個領域的具體應用和實效評估。
（二）遙感平台（分類）
指放置遙感器的運載工具。按高度可分為航空和航天平台。在不同高度進行多平台遙感，可獲得不同比例尺、解析度和地面覆蓋面積的遙感圖像。

1、航空平台：是指在大氣層內飛行的飛行器，高度為100m—30km，主要有飛機、直升機、飛艇、氣球等。
2、航天平台：是指在大氣層之外飛行的飛行器，高度為幾百—幾萬公里；如人造地球衛星、探控火箭、宇宙飛船、太空梭、太空站等。
（三）遙感的發展簡況
1839年第一張黑白航片問世到20世紀30年代，主要應用於軍事偵察，1941年出版了《航空照片應用與判讀》為各方面應用提供了理論基礎進入20世紀50年代，蘇美廣泛應用，黑白、彩色航片進行軍事、地質測量，取得明顯效果。1957年蘇聯發射第一顆人造衛星, 1972年美國發射第一顆地球資源衛星 （ERTS即MSS其解析度80m）後改為陸地衛星（Landsat 5—7即TM、ETM解析度達30m和15m），由於具有快速、動態、多時相、質量好，成本低等特點被廣泛應用。

我國1970年4月24日發射人造地球衛星（東方紅1號），1971年3月3日發射科學實驗衛星，並回收，至今共發射17顆返回式衛星；中國風雲系列氣象衛星（包括3顆極軌衛星和一顆同步衛星）已經能獲取全球多種氣象數據；中巴地球資源衛星於1999年10月14日升空至05年第二顆已發射升空。經過近30年的努力,我國已形成較為完整的遙感衛星技術系統和實用化的應用系統,進入同地理信息系統和全球定位系統相融合的產業化進程。

二、遙感資料的特點及其解譯方法
這里所謂的遙感資料，主要是指目前通用的航、衛片及其數字化資料。
（一）航衛片特點
1、航空照片
航空照片可分為全色黑白、天然彩色、紅外彩色、多波段航空像片等；其為中心投影，偏斜度不超3度，中心部分准確，邊緣畸變；按航帶重迭56-60%和15-20%，需在立體鏡下觀察來識別物體，影象細部明顯優於衛片。
2、衛星照片
衛星遙感影像有彩色和黑白，彩色圖像又有真彩色、假彩色之分等。即各類不同的衛星數據：分掃描和攝影，早期為地球資源衛星（ERTS）的MSS多中心掃描片，現在各類不同解析度的衛星數據非常多，鑒於經濟、實用及項目工作要求等實際情況現我省各行業絕大部分利用TM或TM/ETM數據進行各類遙感解譯工作。我院現全省TM、TM/ETM數據已購置全（見圖）。

三、遙感資料特點及其解譯方法
遙感解譯方法、原則和程序
遙感解譯：即為從遙感圖像中識別和提取某種影像，賦予特定的屬性和內涵以及測量特徵參數的專業化過程。
遙感地質解譯：機助地質解譯有兩種方式，一是以數字遙感影像為信息源，以ERDAS、MAPGIS、 PCI 和PHOTOSHOP 等軟體為解譯平台，根據地質體遙感解譯標志，解譯圈定岩性、構造、接觸關系、地質災害和土地荒漠化等地質現象；二是以遙感影像為背景，疊合專題地質圖層，結合典型地質體影像特徵，進行對比修正解譯。
以遙感資料為信息源，以地質體、地質構造和地質現象對電磁波譜響應的特徵影像為依據，通過圖像解譯提取地質信息，測量地質參數，填繪地質圖件和研究地質問題的過程（行為）。遙感數據的收集，它包括遙感數據、地理數據和地質資料的收集，是遙感地質調查工作的基礎。

以前通常是目視解譯為主，現在一般是在計算機上以人機對話方式進行識別和解譯工作，其基本方法有五點：
1．解譯是認識實踐的反復過程，首先要熟悉、吃透本工作區域的有關資料（即地質、地貌、水文、氣象、植被、土壤、物探、化探資料及前人各類工作成果）；分析研究前人對區域地質遙感解譯成果的合理、可靠程度，弄清遙感資料能解決的地質問題和已解決及有待解決的地質問題。地質體的性質是多方面的，主要包括物理性質與化學性質兩大類，遙感主要是反映地質體的光譜特徵信息，對全面認識地質體而言，有其局限之處。
遙感影像記錄的是地質體光譜反射（SAR為後向散射）和輻射特徵，地質體性質和表面特徵不同所反映出的光譜特徵差異可通過色、形、紋、貌四種影像特徵要素加以表徵。

3．對比分析，有條件要依據不同比例尺、片種、時代、季節、波段、毗鄰地段進行對比，了解解譯標志變化與地質體、地質現象間的關系，提高認識。
由於一種類型遙感圖像只能反映一個時期、一種解析度、一個最佳波段組合的圖像，因此在地質解譯中往往受到信息源的限制，影響解譯效果。如工作需要或有條件獲取更多類型遙感數據時，應充分應用這些信息進行綜合地質解譯。為了減少雲、雪及植被覆蓋對地質體的影響，應選擇最佳時相圖像作解譯。當仍不能避讓覆蓋時，可選擇其它時相圖像對覆蓋區作補充。
另外，解譯中要注意研究不同地質體在各波段圖像上的影像特徵，通過單波段圖像中不同地質體波譜特性的反映，進一步深化地質解譯。在單波段不同地質體波譜特性研究的基礎上，再選擇合適、有效的圖像處理方法進一步增強或提取有效的地質信息，因此遙感解譯地質圖應是多源遙感數據解譯的綜合結果。

4、資料分析
遙感數據是遙感地質解譯必需的基礎數據源。為了最大限度地利用遙感數據提取地質專業信息，應系統地了解掌握各類遙感數據的基本技術參數、地學特徵，確保數據類型、最佳波段和最佳波段組合的選取。
1）了解和掌握資料的技術參數，如成像時間、季節、成像儀器、波段、經緯度、太陽高度角等，供解譯時參用。
2）分析研究前人對區域地質遙感解譯成果的合理、可靠程度，弄清遙感資料能解決的地質問題和已解決及有待解決的地質問題。
3）在明確前人解譯成果中哪些是可以直接利用後，明確本次工作力爭突破的重點和難點。
4）為合理選擇新的遙感數據源、數據源組合及遙感地質信息處理方案提供依據。

5、解譯的原則應採用由已知到未知、從區域到局部、先易後難、由宏觀到微觀，從總體到個別，從定性到定量，循序漸進，不斷反饋和逐步深化的方法進行工作；邊解譯邊勾繪，同時予以編錄（填寫解譯卡片）。指出成果及問題解決途徑。

四、遙感解譯方法、標志及其綜合應用
為了准確進行遙感地質解譯，解譯者首先應具備一定的地質、遙感知識；其次應對解譯區的地質基礎、構造格架、災害地質、地形地貌和水文情況等要有粗略的了解。常用的解譯分析方法有：
（一）直判法
根據不同性質地質體在遙感圖像上顯示出的影像特徵、規律所建立的遙感地質解譯標志或影像單元，並在遙感圖像上直接解譯提取出構造、岩石等地質現象信息，實現地質體解譯圈定與屬性劃分。

首先，從已掌握地質情況或建立解譯標志的區（點）出發，垂直地質構造走向（即沿地質剖面）進行解譯，通過解譯掌握地層層序與變化，了解調查區域的基本地質狀況；然後，再由線（剖面或路線）沿地質走向向兩側延伸解譯，進而完成面的解譯。區調中所採用的標志點、遙感點、線以及路線間的延伸解譯，就是採用由點到線、由線到面的原則進行的。在實施解譯中，也可根據實際情況採用點面結合、面中求點的方式。具體解譯方法為：
1）遙感剖面地質解譯
在室內初步掌握測區地質情況及遙感影像特徵的基礎上，選取地質構造簡單、岩石地層出露較齊全、影像特徵清楚的地區，垂直地層或構造走向布置多條地質剖面進行系統的遙感地質解譯。通過解譯，按影像組合規律劃分影像單元，作為遙感解譯草圖的編圖實體，即編圖單位。

2）區域性擴展解譯
在完成標志性剖面解譯後，以已知解譯結果為基礎，按照由點到線到面、由易到難的原則，向標志性剖面外圍逐步擴展以至全測區的地質解譯。解譯中要充分參考已有的地質資料和圖件，採取編譯結合的方式進行。
解譯時，要從已掌握地質情況或建立解譯標志的地區開始，在熟悉地質影像特徵，掌握解譯技巧後，再擴展到相同地質條件、相同影像特徵的未知區作解譯。進行野外調查驗證工作，是建立遙感影像解譯標志的主要手段，特別是遙感影像解譯工作程度較差地區更是必要的調查手段。對重點地區進行深入的實地調查可能會有所發現而令資源與環境遙感調查藉此更加豐富。通過野外調查、查證，一是可以確定各類解譯結果；二是可以對解譯不準確部分進行修定和補充，從而提高解譯資料與成果圖件的可靠程度。

在彩色攝影圖像中，地物的紅、綠、藍三原色或黃、品、青補色三原色及其不同組合呈現的五顏六色，是地物顏色的直觀表現。如果是多光譜彩色合成圖像，圖像中的紅、綠、藍三原色或黃、品、青三間色及其不同比例組合形成的假彩色，只是代表了不同地物反射特徵的差別，從而達到利用其特徵區分不同地物的目的。
2）形狀特徵
目標物在不同比例尺的遙感圖像中以形狀大小構成不同的形態標志特徵，是界定和識別目標物的重要解譯標志。各類目標物在圖像中的形態特徵是以點、線、面等組所組成的形狀加以區別的。
（1）點影像特徵
點的幾何含義是沒有量的概念，但在遙感圖像中肉眼可識別的點，往往是由數個或數十個像元點組成的色調（彩）組合，它們代表了地面一定面積內各種目標的綜合反射率。因此，影像中的點又有量的概念。

影像中的點則是色調或色彩的直觀表現，這些差異不同的點的色調（彩）代表著不同點狀物體反射特性的差異。在自然界中，相同或相近波譜特性的目標物往往具有一定規律的排列形式，它們在遙感圖像中也就以不同排列形式的點狀影像特徵組合揭示目標物的屬性。
（2）線影像特徵
線影像是相同性質點影像連續的線狀排列。線影像可以是人文活動或地形地貌、河流水系等自然形態的線狀痕跡的表現，也可以是線狀地質體或地質現象的線形影像特徵。從遙感地質解譯角度，線性主要指非人文活動的地學線性地質體或地質現象，它們往往代表斷裂、節理、破碎帶、變質構造、岩脈、岩層產狀、不整合，以及地形水系等自然線狀跡線。
（3）面影像特徵
面影像是地物空間形體性質相同的點影像的集合，即

不同形態面狀物體在二維投影平面顯示出的面狀形態特徵。通常所見面狀影像有脈狀、板狀、透鏡狀、渾圓狀、橢圓狀、環狀和不規則狀等。這些面狀形態特徵往往以相互間獨特的色調（彩）特徵顯現出來。與面狀影像相關的地質屬性有侵入岩體、岩脈、斷層面、岩層面及不同組合的岩層條帶、構造岩塊等組合形式。
它是地質體幾何形態特徵的直接顯示。影像規模可從幾個到幾千個像元，甚至更多。
（4）紋形特徵
紋形影像是指圖像具有相同或相似形態影像組合顯示出一種特徵的紋形圖案。這些紋形圖案是相同或相似岩性構成的微地形地貌、影紋結構、水系類型等地物景觀影像的直接表現。

（5）地形地貌特徵
地表地物的地形地貌特徵在圖像上的顯示具有一定的規律性，即地貌類型、形態及組合形式不同，反映的岩性、岩石類型也不同。
2、遙感地質解譯標志與描述方法
（1）色調（彩）標志
色調（彩）是解譯區分不同性質地質體的重要標志，其色調（彩）的不同，所反映的地質體屬性不同。它通常以色斑、色團、色塊、色帶等特徵顯示，應用中應針對黑白圖像和彩色圖像的差別採取不同的描述方法。
黑白圖像：可按灰階變化分為黑色、暗灰、深灰色、灰色、淺灰色、淡灰、灰白色及白色八個級別描述。
彩色圖像：可按色譜變化分為淡紅、紅、深紅、淡黃、黃、深黃、淡綠、綠、深綠、淡青、青、深青、淺藍、藍、深藍、淡品、紫、深品、白色、灰色及黑色等基本色彩級別進行描述。

（2）形態標志
地質體的空間產出形態（狀）影像特徵是區分侵入岩體、構造和岩脈的重要解譯標志。通常劃分為點、線、面三種形態加以描述。
點：按其分布密度分為麻點狀、斑點狀和稀疏點狀、密集點狀；
線：按線狀形態分為環線狀、直線狀、折線狀、弧線狀、線帶等形狀及規模（單位：km）加以描述。
對環線狀影像應進行形態、空間組合關系、規模和成因類型的描述。其環狀形態可分圓狀、半圓狀、橢圓狀、似圓狀；空間組合關系可分單環、同心環、外切環、鏈環、復式環等影像形式；環形規模可按直徑劃分為大（直徑＞50 km）、中（直徑7.5～50 km）、小（直徑＜7.5 km ）三種類型；地質屬性可劃分為侵入 岩、火山、構造、與成礦有關四種成因類型。

面：按形態分為不規則狀、塊狀、脈狀、透鏡狀、「啞鈴狀」、「鞋底狀」等多種形態。它是侵入岩體、雜岩體的重要解譯標志，描述的重點是邊界形態和內部組合形態特徵。
（3）影紋結構標志
主要是以地物表面影紋結構組成的一種花紋圖案影像特徵作為岩類劃分、岩石類型細劃、構造信息提取與類型劃分的重要解譯標志。通常劃分為下述影紋結構類型加以描述：
層狀影紋
由層狀岩石信息顯示，主體反映地層類。按組合規律可細分為單層狀、夾層狀、互層狀、不規則互層狀及帶狀等形式。

非層狀影紋
由非層狀岩石（主指岩體）顯示。因岩石類型復雜，影紋結構形式表現不一，除邊界形狀描述外，對於內部影紋結構應根據具體圖案自行命名即可。應注意的是，影紋結構特徵不同，代表的岩性也不同。
環狀影紋
主要針對空間產出形態呈環狀影像體內部信息特徵的描述，它是岩石類詳細劃分的遙感影像依據。實踐表明，同一侵入岩體內,其微細影紋結構的差異，反映的是岩石結構的變化。實際應用中，盡量結合工作區具體情況，按影紋結構形象自命名即可。
圈閉半圈閉影紋
指相同特徵的層狀影紋的對稱分布，弧形圈閉或半圈閉，直接反映褶皺構造現象的存在。

其它影紋形式
網格狀：由兩組以上的線性影紋互相穿插、切割所構成的影紋結構圖形，主要反映節理、裂隙、斷層或脈岩體的相互作用，如菱格狀、肋骨狀、方格狀影紋等。
壟狀：堅硬的沉積岩層、脈岩以及冰川終磧堤所形成的脊壟狀影紋。
鏈狀、新月狀：均是沙漠地貌的典型影像特徵，新月狀影紋在河漫灘沉積沙中也可出現。
斑點狀：森林、植被所形成的麻點狀影紋，點的稀密、大小與植被覆蓋程度有關，也與圖像比例尺有很大關系。
斑塊狀：以不同顏色的斑塊影紋圖案顯示地質體屬性的差異。如岩體、鹽鹼地、沼澤地、植被覆蓋區等。影像特徵是在背景色調（彩）上出現基本一致的其它色調的塊狀體（花斑），形狀不規則，雜亂分布。在中—低解析度衛星圖像上，多期火山岩噴發區也會呈現這樣的影紋。

疊置影紋：反映的是構造超覆現象。描述不同構造塊體影紋結構的不協調性，如影紋斜交、色彩差異、邊界性質等。
在對地物的影紋描述時，還會出現上述影紋外的其它圖案，描述時可根據圖案的實際形態，用人們熟悉的、生活中常用的圖案名稱加以描述。對於兩種或兩種以上的組合圖案，可用組合影紋加以描述。
（4）地形地貌標志
地形地貌特徵差異是地表地質體依屬性不同，在內外營力作用下的綜合產物。特定的地形地貌類型、形態、形態組合間接地反映了地質體屬性特徵的變化規律，是地層、岩性、構造現象解譯區分的重要標志。根據地質解譯內容不同，地形地貌標志可劃分為下述兩種類：

構造類
幾何形態標志：它是以幾何形態特徵顯示斷裂構造的存在。主要標志形式有陡坎、三角面、透鏡體、菱塊體、環狀體及環放體等。
構造地貌標志：它是以地貌形態特徵顯示褶皺、斷塊及斷陷等構造現象的存在。主要標志形式有單面山、褶皺山、斷塊山、斷陷盆、飛來峰等。
微地形地貌特徵標志：它是以微地形規律顯示，顯示斷裂構造現象的存在。主要標志形式有串珠狀負地形、鞍狀脊等。
地形地貌單元差異：它是以地貌單元突然變化顯示斷裂的存在。如平原與山脈之間的分界線等。
岩性類
被狀地形標志：地形形態如被，反映的是現代火山噴發熔岩。
板狀、條帶狀、壟崗狀標志：反映的是單一岩石或岩石組合類型。
環形標志：反映的是侵入岩體、火山機構等。

（5）水系類型標志
水系是由多級水道組合而成的水文網，它常構成各種圖形，在遙感影像上十分醒目。由於地質環境特徵不同，水系類型所反映的地質現象不盡相同。雖然，自然界中的水系類型較多，如樹枝狀水系、羽毛狀樹枝狀水系、扇狀水系、束狀水系、辮狀水系、帚狀水系、鉗狀溝頭狀水系、格狀水系、角狀水系、放射狀及向心狀水系、環狀水系等等，但可直接或間接作為解譯區分岩性或構造的標志，主要有下列幾種類型：
扇狀水系、束狀水系、辮狀水系、帚狀水系標志類
它們是解譯區分第四系鬆散堆積物的解譯標志。
扇狀水系：多發育在河口三角洲和洪積扇上。水流沿著扇面地形突然撒開，形成細而淺的放射狀沖溝，總體呈扇狀(圖版4.8a)。
辮狀水系：多發育在寬闊的平原區，尤其是河流從山區突然進入平原區的河段最為常見。水流形成的多條水道互相穿插、交織在一起，形似於辮。

格狀水系標志類
它們是區分節理和斷裂構造的解譯標志。
格狀水系是一種嚴格受兩組斷裂、節理構造控制的水系，呈方格狀或菱形格狀。方格狀水系的1～3級水道均很平直，並以直角相交。它們一般是沿斷層或節理發育的。格狀水系主要出現在裂隙發育、堅硬而穩定的岩層中，如塊狀砂岩、花崗岩、大理岩、灰岩地區等。格狀水系有豐字形水系和角狀水系兩種變種。其中的角狀水系是一種嚴格控制河流流向急劇改變，並呈現規律性變化，受斷裂控制的一種水系類型。
3、放射狀及向心狀水系、環狀水系標志類
它們是解譯區分岩體、環狀斷裂、火山口、火山機構的解譯標志。
放射狀及向心狀水系：水道呈放射狀由中心向四周延伸的水系稱放射狀水系。多發育在火山錐和穹隆構造上升區，溝谷一般切割較深，多呈「V」形谷，兩側常發育有短小的支流或沖溝；水流從四周向中心匯集的水系稱向心狀水系，多發育在湖盆、窪地、坡立谷和局部沉降區。

環狀水系：常與放射狀水系同時出現，共同組成「車輪狀」水系。沿花崗岩岩體上的環狀節理、穹隆構造上的岩層層理、片理均能形成環狀水系。
鉗狀溝頭狀水系,它們是南方碳酸鹽岩的解譯標志。

各類解譯標志通常可分為直接標志和間接標志，間接標志是通過與之相聯系的內在因素表現出來的特徵，推理判斷其屬性，標志與目標間不直接對應。

1．         直接標志：
在遙感圖像上能直接見到的形狀、大小、色調、陰影、花紋等影像特徵，稱作直接解譯標志。
1）影象的形狀、大小：任何物體都有一定形狀、大小，可以單獨識別，如河、湖、耕地、居民點、火山錐（口）、道路、山丘等。（地物的幾何形態與圖象的比例尺、解析度有關。比例尺越大，解析度越高，地物細節顯示越清晰。

2）色調和色彩:物體的顏色，彩色片的顏色，由於吸收、反射差異顯示為不同色彩，有利於區別物體。
3）陰影：它是形態和色調的派生解譯標志。陰影也具有不同的形狀、大小、方向，色調一般為黑色。陰影可分為本影和落影：前者指物體未被陽光直射的陰暗部分；落影指地物在光照下的投影。（如雲、山體陰坡等）。

4）圖案花紋：遙感圖像上的地物，其細節不外由點、斑、條、格、紋、壠、柵、鏈等影紋組成。並有規律地重復出現而構成各種圖案。影紋圖案是地物的形狀、大小、色調、陰影、小水系、植被、微地貌、環境因素的綜合顯示。它可以宏觀地反映大面積出露的一種地物。
變質岩中山
5）影象結構：物體表面的光滑與粗糙，造成吸收、反射光譜的差異、影響色調深淺變化。
6）位置布局：物體組合的必然性，依存關系,如某一種岩體、線、環形構造、河流、村鎮等。

1）水系：分布特徵、形態、密度、方向性、均一性、沖溝形態、水系格局、主支流交匯等，反映構造、岩性、氣候、成因等。（如水系均勻的地區表示該區岩性抗風化剝蝕能力和裂隙發育都比較相近；沖溝形態與組成沖溝的物質岩性有關等；如花崗岩多呈樹枝狀水系花紋；火山岩特別是火山機構附近則多為放射狀水系花紋及熔岩流動范圍等）。
火山岩特別是火山機構附近則多為放射狀水系花紋及熔岩流動范圍
復錐迭聚的火山錐——五大連池第四紀火山群之一，卧虎山火山錐口由四個火山錐口迭聚而成的。外面也被開墾但火山外型可見。

2）地貌形態：類型、形態、微地貌、脊、坡、階地、沖積扇、山頂等表示不同岩石類、構造，（如熔岩陡，凝灰岩緩，玄武岩成台地）。

Ⅲ 中國對色彩認知的演變

無彩色系
無彩色系是指白色、黑色和由白色黑色調合形成的各種深淺不同的灰色。無彩色按照一定的變化規律，可以排成一個系列，由白色漸變到淺灰、中灰、深灰到黑色，色度學上稱此為黑白系列。黑白系列中由白到黑的變化，可以用一條垂直軸表示，一端為白，一端為黑，中間有各種過渡的灰色。純白是理想的完全反射的物體，純黑是理想的完全吸收的物體。可是在現實生活中並不存在純白與純黑的物體，顏料中採用的鋅白和鉛白只能接近純白，煤黑只能接近純黑。無彩色系的顏色只有一種基本性質——明度。它們不具備色相和純度的性質，也就是說它們的色相與純度在理論上都等於零。色彩的明度可用黑白度來表示，愈接近白色，明度愈高；愈接近黑色，明度愈低。黑與白做為顏料，可以調節物體色的反射率，使物體色提高明度或降低明度。
黑白灰
有彩色系
彩色是指紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等顏色。不同明度和純度的紅橙黃綠青藍紫色調都屬於有彩色系。有彩色是由光的頻率和振幅決定的，頻率決定色相，振幅決定光強。
基本特性
有彩色系的顏色具有三個基本特性：色相、純度（也稱彩度、飽和度）、明度。在色彩學上也稱為色彩的三大要素或色彩的三屬性。[1]
色彩色環、色相、冷暖、明度、對比度
色相
色相是有彩色的最大特徵。所謂色相是指能夠比較確切地表示某種顏色色別的名稱。如玫瑰紅、桔黃、檸檬黃、鈷藍、群青、翠綠……從光學物理上講，各種色相是由射入人眼的光線的光譜成分決定的。對於單色光來說，色相的面貌完全取決於該光線的頻率；對於混合色光來說，則取決於各種頻率光線的相對量。物體的顏色是由光源的光譜成分和物體表面反射（或透射）的特性決定的。
純度
色彩的純度是指色彩的純凈程度，它表示顏色中所含有色成分的比例。含有色彩成分的比例愈大，則色彩的純度愈高，含有色成分的比例愈小，則色彩的純度也愈低。可見光譜的各種單色光是最純的顏色，為極限純度。當一種顏色參入黑、白或其他彩色時，純度就產生變化。當參入的色達到很大的比例時，在眼睛看來，原來的顏色將失去本來的光彩，而變成摻和的顏色了。當然這並不等於說在這種被摻和的顏色里已經不存在原來的色素，而是由於大量的參入其他彩色而使得原來的色素被同化，人的眼睛已經無法感覺出來了。
有色物體色彩的純度與物體的表面結構有關。如果物體表面粗糙，其漫反射作用將使色彩的純度降低；如果物體表面光滑，那麼，全反射作用將使色彩比較鮮艷。
明度
明度是指色彩的明亮程度。各種有色物體由於它們的反射光量的區別而產生顏色的明暗強弱。色彩的明度有兩種情況：一是同一色相不同明度。如同一顏色在強光照射下顯得明亮，弱光照射下顯得較灰暗模糊；同一顏色加黑或加白摻和以後也能產生各種不同的明暗層次。二是各種顏色的不同明度。每一種純色都有與其相應的明度。白色明度最高，黑色明度最低，紅、灰、綠、藍色為中間明度。色彩的明度變化往往會影響到純度，如紅色加入黑色以後明度降低了，同時純度也降低了；如果紅色加白則明度提高了，純度卻降低了。
有彩色的色相、純度和明度三特徵是不可分割的，應用時必須同時考慮這三個因素。
國際色彩體系
國際上常用的國際標准色彩體系有三個，分別是：
日本研究所的PCCS體系
PCCS（Practical Color Coordinate System）色彩體系是日本色彩研究所研製的，色調系列是以其為基礎的色彩組織系統。其最大的特點是將色彩的三屬性關系，綜合成色相與色調兩種觀念來構成色調系列的。從色調的觀念出發，平面展示了每一個色相的明度關系和純度關系，從每—個色相在色調系列中的位置，明確的分析出色相的明度、純度的成分含量。
美國的MUNSELL
蒙塞爾（Munsell）顏色系統，1898年由美國藝術家A. Munsell發明，是另一常用的顏色測量系統。Munsell目的在於創建一個"描述色彩的合理方法"，採用的十進位計數法比顏色命名法優越。1905年他出版了一本顏色數標法的書，已多次再版，仍然當作比色法的標准。
蒙塞爾系統模型為一球體，在赤道上是一條色帶。球體軸的明度為中性灰，北極為白色，南極為黑色。從球體軸向水平方向延伸出來是不同級別明度的變化，從中性灰到完全飽和。用這三個因素來判定顏色，可以全方位定義千百種色彩。蒙塞爾命名這三個因素（或稱品質）為：色調、明度和色度。
德國的OSTWALD
奧斯特瓦德色立體的色相環，是以赫林的生理四原色黃(Yellow)、藍(Ultramarine-blue)、紅(Red)、綠(Sea-green)為基礎，將四色分別放在圓周的四個等分點上，成為兩組補色對。然後再在兩色中間依次增加橙(Orange)、藍綠(Turquoise)、紫(Purple)、黃綠(Leaf-green)四色相，總共8色相，然後每一色相再分為三色相，成為24色相的色相環。 色相順序順時針為黃、橙、紅、紫、藍、藍綠、綠、黃綠。取色相環上相對的兩色在迴旋板上迴旋成為灰色，所以相對的兩色為互補色。並把24色相的同色相三角形按色環的順序排列成為一個復圓錐體，就是奧斯特瓦德色立體。
中國的COLORO體系
中國應用顏色體系是中國應用色彩領域的國家標准，由中國紡織信息中心（CTIC）研發。COLORO以人眼看顏色的方式編譯色彩，基於視覺等色差理論基礎上。COLORO色彩體系基於這樣一個3D模型，整個體系由160個色相、100個明度等級、100個彩度等級構成，三者共同構建了一個可以定義160萬潛在顏色，均勻的視覺等色差的色彩模型。