粵東北地區(qū)ETM+遙感圖像處理及信息提取

歐陽美娟

摘要：以粵東北地區(qū)為研究對象，通過輻射定標、低通濾波處理、分辨率融合、幾何校正等處理，對ETM+影像的光譜信息進行綜合分析。提取斷裂構(gòu)造信息，以提高該區(qū)地質(zhì)認識并指導下一步地質(zhì)工作的目的。

關鍵詞：ETM+；輻射定標；斷裂構(gòu)造

1.緒論

遙感圖像地質(zhì)解譯就是基于遙感原理、地學理論及相關領域的學科知識，以目視方法識別和判讀圖像中地質(zhì)信息的過程。主要圍繞以下三個方面進行遙感圖像地質(zhì)解譯：①依據(jù)解譯標本的色調(diào)、地貌、水系、植被及土地利用特點等來進行巖性和地層的解譯；②充分研究解譯標本上地質(zhì)構(gòu)造形跡的形態(tài)、產(chǎn)狀、分布規(guī)律、組合關系及其成因聯(lián)系等來進行斷裂構(gòu)造的解譯；③礦產(chǎn)解譯以及圈定成礦遠景區(qū)。

2.研究區(qū)地質(zhì)情況

粵東北地區(qū)劃屬河源市、梅州市和興寧市管轄?；洊|北（河源一梅州）成礦帶是武夷成礦帶的南延部分，是一條U、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、REE、W、Sn、Mo、Ta、Nb等多金屬成礦帶。本區(qū)在區(qū)域大地構(gòu)造上位于華南褶皺系、粵北后加里東隆起，地處東西向南嶺成礦帶東端與北東向武夷成礦帶西南端的復合部位。

3.材料與方法

3.1研究區(qū)遙感數(shù)據(jù)的預處理

遙感構(gòu)造解譯的底圖選用Landsat7 ETM+數(shù)據(jù)。由于不同時相的TM/ETM+數(shù)據(jù)存在差異，經(jīng)過對比，選用1999年12月成像的ETM+數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，其行列號為121-43，全景圖像（圖2-1）可覆蓋任務中所規(guī)定的區(qū)域。選擇此景影像，是由于成像時間處于冬季，可極大降低南方廣泛發(fā)育的植被所造成的影響，并且沒有冬季積雪的干擾。整幅影像清晰，無云霧影響，質(zhì)量良好且不存在損壞條帶，可作為斷裂構(gòu)造解譯的數(shù)據(jù)源。

在進行地質(zhì)解譯前，一般需要對遙感影像進行一系列預處理工作才能使用。此次任務對收集的ETM+數(shù)據(jù)進行了輻射定標、低通濾波處理、分辨率融合、幾何校正及裁剪等預處理：

（1）在ENV15.0遙感處理軟件中，對原始的ETM+數(shù)據(jù)進行了Landsat輻射定標；為消除可能出現(xiàn)的條帶影響，還進行了高斯低通濾波處理用于平滑圖像。然后將處理所得的圖像（30m分辨率）與ETM+數(shù)據(jù)自帶的全色波段（15m分辨率）進行分辨率融合，提高遙感圖像的空間分辨率至15m。

（2）基于已有的地質(zhì)圖，將分辨率融合后的遙感影像置于MapGIS軟件中進行幾何校正，并確定成圖范圍，裁剪出圖。根據(jù)任務拐點坐標，劃分需要解譯的一個1：10萬解譯區(qū)，面積5300km²（圖2-2）。

3.2遙感斷裂構(gòu)造解譯

斷裂構(gòu)造在影像上以獨特的地貌、形態(tài)及水系等表現(xiàn)出來，解譯時應當結(jié)合多種特征共同判斷，增加解譯的準確性。粵東北地區(qū)遙感斷裂構(gòu)造的解譯標志主要包括線性影像標志、地貌標志、水系標志及巖石地層標志：

（1）線性影像標志（圖2-3）：包括兩側(cè)不同巖性分界面的色調(diào)異常及兩種不同色調(diào)的分界面呈線狀延伸。

（2）地貌標志（圖2-4）：斷裂構(gòu)造在地貌上表現(xiàn)為一系列的異變特征。包括直線型負地貌、脊狀正地形、沿著斷層線出現(xiàn)的陡崖和斷層三角面、地形上的由陡變緩帶、山脊線遭受錯斷等。

（3）地表水系異常（圖2-5）：水系是遙感斷裂構(gòu)造解譯常用的間接解譯標志。解譯標志大致可分為水體的異常拐彎、水系同步彎曲及河谷的異常平直等。

（4）巖石地層標志（圖2-6）：主要表現(xiàn)為一系列的線性地層色調(diào)異常、兩種不同地質(zhì)單元分界面等。

4.解譯成果

（1）本次解譯對粵東北地區(qū)鈾資源遠景調(diào)查作了詳細的工作，主要成果見圖2-7。按其展布方向主要有北東向、近南北向、近東西向、北西向四組，其以北東向為主，其次為近南北向和北西向，按其規(guī)模分為Ⅴ級。

（2）線性構(gòu)造和環(huán)形構(gòu)造的密集分布，說明工作區(qū)構(gòu)造活動劇烈、巖漿活動頻繁，這是非常有利的成礦、控礦區(qū)（楊自安等，2004）。

5.結(jié)語

（1）本次工作詳解了遙感圖像處理過程。通過對波段間相關系數(shù)分析，總結(jié)出適宜研究區(qū)內(nèi)波段組合特征，并對比了信息提取中的五種圖像增強方法的適用性，本文選取ETM+5（R）、ETM+4（G）、ETM+3（B）組合為最佳波段組合。

（2）遙感技術應充分結(jié)合已有地質(zhì)、地球物理、地球化學資料，優(yōu)勢互補，可提供綜合分析可靠性，獲得多快好省的找礦效果。今后研究工作中值得進一步推廣應用。