遥感技术在新构造研究中的应用.doc

遥感技术在新构造研究中的应用 —以门巴地区为例 摘要：遥感技术的出现,为地质学的研究开辟了一条新的道路，遥感地质作为一门新兴学科也迅速发展。本文仅就活动断裂方面，结合西藏门巴地区研究实例,介绍了运用遥感技术研究活动断裂的流程，并对门巴地区活动断裂进行了定性的分析。 关键词：遥感技术 活动断裂 门巴地区 嘉黎断裂 引言 遥感技术的出现,为地质学的研究开辟了一条新的道路，遥感地质作为一门新兴学科也迅速发展。近年来，遥感技术在岩石圈动力学、活动构造研究、地震地质学等方面的开发与应用取得了卓有成效的成果。遥感图像不仅从宏观上展现了活动断裂及其它活动构造的影像全貌,而且直观地揭示了断裂活动的影像信息,为分析断裂的活动状态及其与地震活动的关系,为分析发震构造与强震的孕育地段提供了丰富的信息[1] 。遥感影像的动态观测可为活动断裂研究提供必要的、适时的信息,因此,遥感影像信息在活动构造研究中得到了广泛应用。 活动断裂一直是地球科学研究中的一个重要领域[3] 。自伍德（Wood，1916）提出这一概念以来[2]，活动断裂的研究取得了较大进展，尤其是遥感技术的不断发展，为活动断裂从定性到定量的研究作出了积极的贡献。遥感技术在活动断裂研究中的广泛应用，大大提高了工作效率。本文运用2001年LANDSAT7的ETM影像资料，对西藏门巴地区的活动断裂进行了初步的研究。 遥感数据处理 本次研究选用美国RSI公司开发的ENVI4.0遥感图像处理系统。采用ETM卫星影像，其轨道号为13739。为了获取区域最大的地质信息，我们选取了2001年2月14日数据，其空间分辨率为28.5m， 因2月前后是门巴大部区域冰雪消融而植被相对较少的时期[1]，遥感图像能较好地反映区域地质信息。在进行波段选区与RGB假彩色合成之前先对数据进行了几何精校正及图像裁剪等工作。 波段的选取与RGB假彩色合成 为了能最大限度地从遥感数据中提取地质地貌等信息,将遥感多波段图像信息特征进行统计分析,从而正确地选择出最佳图像处理方案及控制参数。 OIF指数的计算 最佳指数(OIF)是美国查维茨提出，计算方法简单，易于操作。理论依据是：图像数据的标准差越大，所包含的信息量也越多，而波段的相关系数越小，表明各波段的图像数据独立性也就越高，信息的冗余度也就越小[16]。数学表达公式如下： 式中的Si为第i个波段的标准差，Rij为i,j两个波段的相关系数。OIF指数越大则说明波段间的相关性越小，3个波段所包含的信息量越大。 波段的相关系数由相关系数公式求得。相关系数公式如下： 式中： 其中，i,j=1,2,3,4,5,7为波段数，Sij为第i波段与第i波段的协方差；为第i个波段的光谱灰度均值，Xik为第i波段的第k个像元灰度值，Yjk为第j波段的第k个像元灰度值，为第j波段的光谱灰度均值；k=1,2,3…，n为实验样区的像元数[17]。 利用ENVI提供的统计功能，计算出试验区的标准差和波段间的相关系数如下： 表1实验区遥感数据各波段的标准差Tab.1 Bands of standard-deviation of remote sensing data in study area Band 1 2 3 4 5 7 1 27.55 26.31 30.59 22.77 32.16 25.11 表2波段间相关系数矩阵表Tab.2 The correlation matrix of the hyper-spectrum characteristics in study area Band 1 2 3 4 5 7 1 1.000000 2 0.980026 1.000000 3 0.926607 0.976687 1.000000 4 0.758335 0.843516 0.922793 1.000000 5 0.144947 0.276327 0.444968 0.698555 1.000000 7 0.195406 0.324034 0.484585 0.713551 0.984789 1.000000 将上述结果代入OIF指数公式其计算结果和排列见表3。 表3 OIF指数及排列表 Tab.3 The list of OIF index 波段组合 234 123 124 134 457 347 247 345 245 147 OIF指数 29.044 29.289 29.679 31.026 33.393 36.997 39.439 41.387 44.676 45.241 相关系数求和 2.742 2.883 2.581 2.607 2.396 2.120 1.881 2