遥感影像的波段组合及用途

遥感影像的波段组合及用途高光谱遥感数据最佳波段的选择根据自己对具体影像解译的要求进行波段的选择，以提高解译的速度和精度。若要获得丰富的地质信息和地表环境信息，可以选择TM（7、4、1）波段的组合，TM（7、4、1）波段组合后的影像清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹（褶皱及断裂）显示清楚；若要获得监测火灾前后变化分析的影像，可以选择TM（7、4、3）波段的组合，它们组合后的影像接近自然彩色，所以可通过 TM（7、4、3）彩色合成图的分析来掌握林火蔓延与控制及灾后林木的恢复状况； 若要获得砂石矿遥感调查情况，可以选择TM（5、4、1）波段组合；用TM影像编制洲地芦苇资源图时，宜用TM（3、4、5）波段组合的影像，分辨率最高，信息最丰富；用 MSS图像编制土地利用地图，通常采用 MSS（4、5、7）波段的合成影像；若要再区分林、灌、草，则需要选用MSS（5、6、7）波段的组合影像。遥感影像时相的选择 ：遥感影像的成像季节直接影响专题内容的解译质量。对其时相的选择，既要根据地物本身的属性特征，又 要考虑同一地物不同地域间的差异。例如解译农作物的种植面积最好选在8、9月份，因为这时作物成熟了，但还没有收割，方便各种作物的区别；解译海滨地区的芦苇地及其面积宜用5、6月份的影像；解译黄淮海地区盐碱土分布图宜用3、4月份的影像。高分辨率影像的选择 ：分辨率的选择要符合自己的实际需要，分辨率高对解译速度和精度都有很大帮助。随着科技的不断发展， 已经有了 1530m分辨率的ETM/TM影像、2. 55. 0m分辨率的SPORT影像、2m分辨率的福卫 二号、lm 分辨率的 ORBVIEW 3/IKONOS、0 . 6m 分辨率的 QUICK BIRD 等。法国SPOT-5卫星影 像分辨率可达到2. 5m ,并可获得立体像对，进行立体观测。SPOT 5卫星上的主要遥感设备是 2台高分辨率几何成像仪（HRVIR）,其工作谱段有4个，主要任务是监测自然资源分布，特别是监测农业、林业 和矿产资源，观测植被生长状态与农田含水量等项，对农作物进行估产，了解城市建设与城市土地利用状 况等。卫星遥感传感器和遥感数据处理技术发展很快，一些传感器的立体观测，各类遥感数据分辨率的提 高，为遥感影像解译标志和遥感影像信息模型的开发、研究提供了有利条件，为快速和精确地进行解译提 供了便利。ETM+遥感不同波段的用途741741波段组合图像具有兼容中红外、近红外及可见光波段信息的优势，图面色彩丰富，层次感好，具有极 为丰富的地质信息和地表环境信息；而且清晰度高，干扰信息少，地质可解译程度高，各种构造形迹（褶 皱及断裂）显示清楚，不同类型的岩石区边界清晰，岩石地层单元的边界、特殊岩性的展布以及火山机构 也显示清楚。1992年，完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译，利用 1: 10万TM7、4、2假彩色合成片进行 解译，共解译出线性构造 1615条，环形影像481处，并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典 型矿床的遥感影像特征及成矿模式的基础上，对全区进厅成矿预测，圈定金银A类成矿远景区2处，B类4处，C类5处。为该区优选找矿靶区提供遥感依据。743我国利用美国的陆地卫星专题制图仪图象成功地监测了大兴安岭林火及灾后变化。这是因为TM7波段（2.08-2.35微米）对温度变化敏感；TM4、TM3波段则分别属于红外光、红光区，能反映植被的最佳波段，并有减少烟雾影响的功能；同时 TM7、TM4、TM3 （分别赋予红、绿、蓝色）的彩色合成图的色 调接近自然彩色，故可通过 TM743彩色合成图的分析来指挥林火蔓延与控制和灾后林木的恢复状况。754对不同时期湖泊水位的变化，也可采用不同波段，如用陆地卫星 MSS7 , MSS5 , MSS4合成的标准假彩 色图像中的蓝色、深蓝色等不同层次的颜色得以区别。从而可用作分析湖泊水位变化的地理规律754陆地卫星图像的标准假彩色指采用陆地卫星多光谱扫描仪所成的同一图幅的第四波段MSS4图像、第五波段MSS5图像和第七波段 MSS7图像，分别配以兰、绿、红色的彩色合成图像上的彩色。并称此种合成 的图像为陆地卫星标准假彩色图像。在此图像上植被分布显红色，城镇为兰灰色，水体为兰色、浅兰色（浅水），冰雪为白色等。541XX开发区砂石矿遥感调查是通过对陆地卫星TM最佳波段组fefee7合的选择（TM5、TM4、TM1 ）以及航空、航天多种遥感资料的解译分析进行的，在初步解译查明调查区第四系地貌。543例如把4、5两波段的赋色对调一下，即 5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩色合成图像， 适合于非遥感应用专业人员使用。543波段选取及主成份分析我们的研究采用1995年8月2日的TM数据。对于屏幕显示和屏幕图象分析，选用信息量最为丰富的 5、4、3波段组合配以红、绿、兰三种颜色生成假彩色合成图象，这个组合的合成 图象不仅类似于自然色，较为符号人们的视觉习惯，而且由于信息量丰富，能充分显示各种地物影像特征 的差别，便于训练场地的选取，可以保证训练场地的准确性；对于计算机自动识别分类，采用主成分分析（K-L变换）进行数据压缩，形成三个组分的图象数据，用于自动识别分类。543 742该项工作是采用以遥感图像解译为主结合地质、物化探资料进行研究的综合方法。解译为目视解译，解译的遥感图像有：以1984年3月成像经处理放大为1: 5万卫星TM假彩色片（5、4、3波段合成）和1979 年7月拍摄的1 : 1.6万黑白航片为主要工作片种；采用 1986年11月的1 : 10万TM假彩色片（7、4、 2波段合成为参考片种。432卫星遥感图像示蓝藻暴发情况我们先看一看蓝藻爆发时遥感监测机理。蓝藻暴发时绿色的藻类生物体拌随着白色的泡沫状污染物聚集于 水体表面，蓝藻覆盖区的光谱特征与周围湖面有明显差异。由于所含高叶绿素A的作用，蓝藻区在LandsatTM2 波段具有较高的反射率，在 TM3波段反射率略降但仍比湖水高，在 TM4波段反射率达到最 大。因此，在TM4 （红）、3 （绿）、2 （蓝）假彩色合成图像上，蓝藻区呈绯红色，与周围深蓝色、蓝黑 色湖水有明显区别。止匕外，蓝藻暴发聚集受湖流、风向的影响，呈条带延伸，在 TM图像上呈条带状结构 和絮状纹理，与周围的湖水面也有明显不同。453本研究遥感信息源是中国科学院卫星遥感地面接收站于1995年10月接收美国MSS卫星遥感TM波段4（红）、波段5（2）、波段3（蓝）CCT磁带数据制作的1 ： 10万和1 ： 5万假彩色合成卫星影像图。图上山地、丘陵、平原台地等喀斯特地貌景观及各类用地影像特征分异清晰。成像时期晚稻接近收获，且稻田中不存 积水，因此耕地类型中的水田色调呈粉红色；旱地由于作物大多收获，且土壤水分少而呈灰白色；菜地则 由于蔬菜长势好，色调鲜亮并呈猩红色。园地色调呈浅褐色，且地块规则整齐、轮廓清晰。林地中乔木林 色调呈深褐色，而分布于喀斯特山地丘陵等地区的灌丛则呈黄到黄褐色。牧草地大多呈黄绿色调。建设用 地中的城镇呈蓝色；公路呈线状，色调灰白；铁路呈线条状，色调为浅蓝；机场跑道为蓝色直线，背景草 地呈蓝绿色；在建新机场建设场地为白色长方形；备用旧机场为白色色调，外形轮廓清晰、较规则。水库和河流则都呈深蓝色调。采取4、5、3波段分别赋红、绿、蓝色合成的图像，色彩反差明显，层次丰富，而且各类地物的色彩显示 规律与常规合成片相似，符合过去常规片的目视判读习惯。451453TM图像的光波信息具有 34维结构，其物理含义相当于亮度、绿度、热度和湿度。在 TM7个波段光谱图像中，一般第5个波段包含的地物信息最丰富。3个可见光波段（即第1、2、3波段）之间，两个中红4、外波段（即第4、7波段）之间相关性很高，表明这些波段的信息中有相当大的重复性或者冗余性。第6波段较特殊，尤其是第 4波段与其他波段的相关性得很低，表明这个波段信息有很大的独立性。计算0种组合的婿值的结果表明，由一个可见光波段、一个中红外波段及第4波段组合而成的彩色合成图像一般具有最丰富的地物信息，其中又常以4, 5, 3或4, 5, 1波段的组合为最佳。第7波段只是在探测森林火灾、岩矿蚀变带及土壤粘土矿物类型等方面有特殊的作用。最佳波段组合选出后，要想得到最佳彩色合成图像，还必须考虑赋色问题。人眼最敏感的颜色是绿色，其次是红色、蓝色。因此，应将绿色赋予方差最大的波段。按此原则，采取4、5、3波段分别赋红、绿、蓝色合成的图像，色彩反差明显，层次丰富，而且各类地物的色彩显示规律与常规合成片相似，符合过去常规片的目视判读习惯。例如把4、5两波段的赋色对调一下，即 5、4、3分别赋予红、绿、蓝色，则获得近似自然彩色合成图像， 适合于非遥感应用专业人员使用。472在采用TM4、7、2波段假彩色合成和1:4计算机插值放大技术方面，在制作 1:5万TM影像图并成1:5万工程地质图、塌岸发展速率的定量监测以及在单张航片上测算岩（断）层产状等方面，均有独到之处。