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1、多源遥感影像数据融合方法在地学中的应用第27卷第3期2005年9月地球科学与环境JournalofEarthSciencesandEnvironmentVOL27NO.3Sept.2005多源遥感影像数据融合方法在地学中的应用韩玲r,吴.汉宁，杜子涛（1•西北大学地质学系，陕西西安710069;2.长安大学地质工程与测绘工程学院，陕西西安710054）［摘要］应用遥感影像数据融合理论，研究了光学遥感，热红外遥感，微波遥感卫星在地质学中的应用，论述了不同类型的遥感数据及其他地学数据在不同层次上的同一传感器多波段数据融合，不同SAR图像数据融合,HI
2、S变换,遥感影像与地球物理，地质和航磁等数据的融合.结果表明，数据融合技术在突岀地质特征信息方面具有能突出线性构造，断裂构造,地形地貌的优势.［关键词］多源遥感影像数据;数据融合;雷达遥感;特征提取［中图分类号］P237［文献标识码］A［文章编号］1672—6561(2005)03—0078—04［作者简介］韩玲(1964—)，女，辽宁沈阳人，长安大学刚教授，西北大学博士研究生，从事摄影测量与遥感教学与研究.随着遥感技术的发展，由各种卫星传感器对地观测获取同一地区的多源遥感影像数据越来越多，为对地观测提供了多分辨率，多波段,多时相的多种遥感影像数
3、据，广泛应用于测绘与地图更新,土地利用与城市规划，农业与森林资源调查,地质与洪涝灾害检测和军事等领域•与单源遥感影像数据相比，多源遥感影像数据所提供的信息具有冗余性，互补性和合作性，多源遥感影像数据的冗余性表示它们对环境或目标的表示，描述或解译结果相同,冗余信息的应用，可降低误差和不确定性，提高识别率和精确度;互补性是指信息来自不同的自由度且相互独立，互补信息的应用,能提高最终结果的可信度;合作信息是不同传感器在观测和处理信息时对其他信息有依赖关系，合作信息的应用，可提高协调性能.因此，把多源影像数据各自的优势结合起來加以利用，获得对环境或对象正
4、确的解释是非常重要的［1］・在遥感中,遥感影像数据融合属于一种属性融合，它将覆盖同一地区的多源遥感影像数据加以合成，产生比单一信源更精确，安全，可靠的估计和判断•它有利于抑制或减少单一信源对被感知对象或环境解译中可能存在的不确定性，不完全性或误差，［收稿日期］2004?12?07［基金项目］国家973科技攻关项目(2003CB214600);陕西省自然科学基金项目(2004D01)最大限度地利用各种数据所包括的信息作出决策.1常用遥感资料及其特点冃前可用在地学中的遥感数据种类很多，按波段不同，遥感可分为光学遥感，热红外遥感和微波遥感;按接收信号的
5、方式，遥感又可分为主动遥感和被动遥感•在选取遥感资料解决地质问题时，应考虑传感器的空间分辨率，光谱分辨率和时间分辨率，即根据所研究对象的尺度大小,内容和动态性等，选取合适的遥感资料来解决应用中的问题.1.1光学遥感光学遥感所接收的电磁波辐射源是地物对太阳光的反射和散射，其波长主要分布在可见光，近红外区域•目前使用较多的光学遥感卫星有:美国发射的LANDSAT的TM数据分7个波段，其中6个波段波长范围为0.45〜2.35m,空间分辨率为30m,时间分辨率为16d,其中TM5对线性构造反映清晰，一个热红外波长范围为10.4-12.5m,空间分辨率为1
6、20m,在揭示第四纪覆盖区的隐伏断裂及活动性构造方面具有一定优势，可用于地热制图，地质制图等•法国的SPOT卫星的HRV数据分3个波段,空间分辨率为20m•另外，还有一个全色的HRV数据,空间分辨率为10m,SPOT卫星的时间分辨率为26d,邻近的轨道上可以获得地面的立体笫3期韩玲，等:多源遥感影像数据融合方法在地学中的应用79像对，进行立体测量提取地表DEM,同时还可获得多时相图像，监测地表的动态变化.1.2热红外遥感热红外遥感所接收的电磁波辐射源为地物的温度特性，波长范围8〜14m.@前使用较多的是美国的气象卫星NOAA,其所载的AVHRR其
7、高分辨率扫描辐射计有5个波段，星下点分辨率为1100m,重复周期为9d,主要用于监测大气运动，红外云图，气候变化等方面.另外其所探测的长波辐射量可用于监测和预报地震.1.3微波遥感微波遥感发射较长波长电磁波信号，然后接收回波信号，接收信号不但记录振幅强度而且记录相位•其波长范围0.001〜11TI•目前在雷达遥感中，采用合成孔径雷达SAR.SAR具有不依赖太阳光照及气候条件的全天候，全天时对地观测能力,并对云雾，小雨，植被及干燥地物有一定穿透性•通过调节最佳观测视角，其成像立体效应可有效地探测目标地物的空间形态，增强地形地貌信息•合成孔径雷达图像
8、能提供十分丰富的地质构造，岩性，隐伏地质体等地质矿产信息，尤其在火山，大断裂等地质构造探测以及构造带控制下的金属矿床探测等方面有独特的优
