粵東北地區ETM+遙感圖像處理及信息提取

歐陽美娟

摘要：以粵東北地區為研究對象，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。提取斷裂構造信息，以提高該區地質認識并指導下一步地質工作的目的。

關鍵詞：ETM+；輻射定標；斷裂構造

1.緒論

遙感圖像地質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信息的過程。主要圍繞以下三個方面進行遙感圖像地質解譯：①依據解譯標本的色調、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構造形跡的形態、產狀、分布規律、組合關系及其成因聯系等來進行斷裂構造的解譯；③礦產解譯以及圈定成礦遠景區。

2.研究區地質情況

粵東北地區劃屬河源市、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。本區在區域大地構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研究區遙感數據的預處理

遙感構造解譯的底圖選用Landsat7 ETM+數據。由于不同時相的TM/ETM+數據存在差異，經過對比，選用1999年12月成像的ETM+數據作為數據源，其行列號為121-43，全景圖像（圖2-1）可覆蓋任務中所規定的區域。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，質量良好且不存在損壞條帶，可作為斷裂構造解譯的數據源。

在進行地質解譯前，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+數據進行了輻射定標、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+數據進行了Landsat輻射定標；為消除可能出現的條帶影響，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+數據自帶的全色波段（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。根據任務拐點坐標，劃分需要解譯的一個1：10萬解譯區，面積5300km²（圖2-2）。

3.2遙感斷裂構造解譯

斷裂構造在影像上以獨特的地貌、形態及水系等表現出來，解譯時應當結合多種特征共同判斷，增加解譯的準確性。粵東北地區遙感斷裂構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）：包括兩側不同巖性分界面的色調異常及兩種不同色調的分界面呈線狀延伸。

（2）地貌標志（圖2-4）：斷裂構造在地貌上表現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）：主要表現為一系列的線性地層色調異常、兩種不同地質單元分界面等。

4.解譯成果

（1）本次解譯對粵東北地區鈾資源遠景調查作了詳細的工作，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，按其規模分為Ⅴ級。

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

5.結語

（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分析，總結出適宜研究區內波段組合特征，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）遙感技術應充分結合已有地質、地球物理、地球化學資料，優勢互補，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。