当前位置:首页>> >>


基于多源遥感数据的断裂构造解译方法的探讨.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20180915222316531    类型:共享资源    大小:5.07MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    20
    金币
    关 键 词:
    基于 遥感 数据 断裂 构造 解译 方法 探讨
    资源描述:
    山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 摘 要毕 业 设 计 ( 论 文 )基 于 多 源 遥 感 数 据 的 断 裂 构 造 解 译 方 法 的 探 讨— — 以 山 东 省 兰 陵 铁 矿 区 为 例学 院 测 绘 科 学 与 工 程 学 院专 业 遥 感 科 学 与 技 术班 级 遥 感 科 学 与 技 术 2013-1学 生 王 玉 雪学 号 201301180427指 导 教 师 王 萍山 东 科 技 大 学2017 年 6 月 10日山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 摘 要摘 要断 裂 构 造 是 岩 石 受 地 应 力 作 用 ,当 作 用 力 超 过 岩 石 本 身 的 抗 压 强 度 时就 会 在 岩 石 的 薄 弱 地 带 发 生 破 裂 的 一 种 现 象 , 是 岩 石 破 裂 的 总 称 , 包 括 劈理 、 节 理 、 断 层 、 深 大 断 裂 和 超 壳 断 裂 等[1]。 断 裂 构 造 的 研 究 具 有 重 要 的理 论 和 实 际 意 义 ,不 仅 反 映 区 域 构 造 环 境 ,而 且 与 矿 产 、 地 热 等 资 源 以 及 地震 、 滑 坡 、 泥 石 流 等 地 质 灾 害 密 切 相 关 [2]。 多 源 遥 感 影 像 可 提 供 涉 及 地 质断 层 方 面 更 加 丰 富 、 互 补 的 信 息 , 同 时 采 用 多 种 遥 感 影 像 增 强 方 法 , 通 过建 立 各 种 地 质 体 和 地 质 现 象 的 影 像 解 译 标 志 , 达 到 定 性 , 定 量 分 析 和 识 别研 究 区 域 断 裂 构 造 的 目 的 [3]。本 课 题 根 据 研 究 区 域 地 质 概 况 , 结 合 各 种 地 学 资 料 的 综 合 分 析 , 使 用ASTER,Landsat8-OLI遥 感 数 据 源 , 在 预 处 理 的 基 础 上 , 利 用 图 像 融 合 制 作基 础 影 像 图 , 运 用 了 主 成 分 分 析 , 彩 色 合 成 , 定 向 滤 波 , 纹 理 分 析 等 多 种遥 感 图 像 处 理 方 法 对 研 究 区 域 进 行 人 工 目 视 解 译 , 通 过 建 立 断 裂 构 造 的 遥感 解 译 标 志 , 包 括 直 接 解 译 标 志 , 如 形 状 , 色 调 , 大 小 , 纹 理 等 , 以 及 间接 解 译 标 志 , 如 地 貌 , 地 形 , 水 系 , 地 层 , 植 被 , 土 壤 等 相 关 关 系 特 征 ,来 判 断 断 层 的 运 动 方 向 , 力 学 性 质 等 , 同 时 应 用 DEM数 字 高 程 模 型 数 据 进行 坡 度 等 地 形 参 数 计 算 与 三 维 立 体 显 示 等 处 理 , 进 一 步 突 出 断 裂 构 造 的 地形 地 貌 特 征 , 最 后 根 据 解 译 结 果 制 成 地 质 专 题 图 , 并 分 析 该 地 区 的 地 质 断层 对 于 铁 矿 的 挖 采 的 影 响 和 限 制 , 以 及 避 开 导 水 断 层 , 对 于 采 矿 人 员 进 行开 采 提 供 借 鉴 和 依 据 。关 键 词 : 遥 感 , 断 裂 构 造 , 遥 感 解 译 , 影 像 增 强 , 解 译 标 志山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 摘 要ABSTRACTThe fault structure is a phenomenon in which the rock is subjected to thestress of the earth. When the compressive strength of the rock exceeds thecompressive strength of the rock itself, it is a phenomenon that is broken in theweak area of the rock. It is the general term of the rock rupture, includingcleavage, joint, fault, fracture and super-shell fracture.The study of faultstructure has important theoretical and practical significance, not only reflectsthe regional tectonic environment, but also closely related to mineral resourcessuch as mineral resources, geothermal and other geological disasters such asearthquakes, landslides and debris flows.multi-source remote sensing imagescan provide more abundant and complementary information about geologicalfaults, and adopt a variety of remote sensing image enhancement methodsthuogh establishingavariety ofgeological bodiesandgeological phenomena ofimageinterpretationtogetqualitative,quantitativeanalysisandidentificationofthepurposeofstudyingtheregionalfaultstructure.Based on the study of regional geological profiles and the comprehensiveanalysis of various geoscience data, this paper usesASTER and Landsat8-OLIremote sensing data sources, on the basis of preprocessing, the basic image isproducedbyimagefusion, andusesvariousprincipalcomponentanalysis,colorsynthesis, directional filtering, texture analysis and other remote sensing imageprocessing methods to interprete manually the study area.Through theestablishment of the remote sensing interpretation of the fault structure,including the direct interpretation of signs, such as shape, color, size, texture,and indirect interpretation of signs, such as topography, terrain, water,stratigraphy, vegetation, soil and other related characteristics to determine themovement of the fault direction, mechanical properties.At the same time, theDEM digital elevation model data are used to calculate the terrain parametersand three-dimensional display, and further highlight the topographic features ofthe fault structure.Finally, according to the interpretation results, the geological山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 摘 要map was made,the influence and limitation of the geological faults in the areaontheexcavationofironoreandtheavoidanceofhydraulicfaultsarediscussed,whichcanprovidereferenceandbasisfortheminingofminingpersonnel.K EYWO RDS: remote sensing, fault structure, remote sensinginterpretation,imageenhancement,signofinterpretation山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 目 录目 录1 绪 论 .................................................................................................11.1 选 题 依 据 和 研 究 意 义 ..........................................................................11.2 国 内 外 研 究 现 状 及 面 临 的 问 题 ..........................................................21.3 研 究 内 容 , 方 法 和 研 究 路 线 ..............................................................52 研 究 区 域 概 况 .................................................................................82.1 自 然 地 理 环 境 ......................................................................................82.2 区 域 地 质 环 境 ......................................................................................93 遥 感 基 础 解 译 影 像 制 作 ..............................................................113.1 遥 感 数 据 源 的 准 备 ............................................................................113.2 影 像 预 处 理 ........................................................................................153.3 获 取 基 础 影 像 数 据 ............................................................................174 数 据 增 强 处 理 以 及 建 立 断 裂 解 译 标 志 ......................................214.1 遥 感 影 像 增 强 ....................................................................................214.2 DEM增 强 .............................................................................................344.3 建 立 断 裂 构 造 解 译 标 志 ....................................................................375 兰 陵 铁 矿 区 遥 感 影 像 主 要 断 裂 构 造 解 译 分 析 ..........................415.1 主 要 近 南 北 向 断 裂 带 ........................................................................425.2 主 要 北 北 东 向 断 裂 ............................................................................445.3 主 要 北 东 向 断 裂 ................................................................................455.4 主 要 北 西 向 断 裂 ................................................................................475.5 小 结 ....................................................................................................486 结 论 与 展 望 ...................................................................................506.1 结 论 ....................................................................................................506.2 不 足 与 展 望 ........................................................................................51参 考 文 献 ...........................................................................................53致 谢 辞 ...............................................................................................55山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 绪 论11 绪 论1.1 选 题 依 据 和 研 究 意 义断 裂 构 造 是 岩 石 受 地 应 力 作 用 ,当 作 用 力 超 过 岩 石 本 身 的 抗 压 强 度 时就 会 在 岩 石 的 薄 弱 地 带 发 生 破 裂 的 一 种 现 象 , 是 岩 石 破 裂 的 总 称 , 包 括 劈理 、 节 理 、 断 层 、 深 大 断 裂 和 超 壳 断 裂 等 。 断 裂 构 造 的 研 究 具 有 重 要 的 理论 和 实 际 意 义 ,不 仅 反 映 区 域 构 造 环 境 ,而 且 与 矿 产 、 地 热 等 资 源 以 及 地 震 、滑 坡 、 泥 石 流 等 地 质 灾 害 密 切 相 关[3]。 本 课 题 以 山 东 省 兰 陵 县 凤 凰 山 铁 矿区 为 例 , 研 究 该 地 区 的 主 要 断 裂 构 造 , 其 中 以 各 大 型 , 小 型 断 层 为 主 。 泰国 亚 洲 理 工 学 院 地 质 学 家 潘 能 · 瓦 尼 猜 博 士 曾 说 , 探 测 地 质 断 层 中 的 活 动断 层 将 对 地 震 预 报 起 到 无 可 估 量 的 实 用 价 值 , 而 且 由 于 活 动 断 层 分 布 地 区有 限 , 因 此 监 测 起 来 比 较 省 力 、 有 效 [4]。铁 矿 区 经 历 了 多 期 构 造 运 动 , 发 育 各 种 面 状 , 线 状 构 造 及 韧 性 剪 切 带 ,地 质 构 造 复 杂 ,植 被 覆 盖 ,对 断 裂 构 造 的 常 规 野 外 调 查 工 作 费 时 耗 力 ,而 遥感 数 据 具 有 丰 富 的 光 谱 信 息 、 较 高 的 空 间 分 辨 率 、 广 阔 的 视 域 等 特 点 ,断 裂构 造 在 遥 感 图 像 上 所 反 映 的 线 性 信 息 易 于 识 别 ,相 比 于 常 规 野 外 工 作 ,能 够改 善 常 规 地 质 方 法 受 限 于 气 候 、 地 形 等 因 素 的 影 响 ,遥 感 图 像 的 宏 观 性 特 征可 弥 补 常 规 地 质 点 线 观 测 方 法 的 局 限 性 ,因 此 ,遥 感 技 术 可 作 为 有 效 的 补充 。 同 时 ,遥 感 图 像 本 身 具 有 宏 观 性 特 征 ,可 对 区 域 构 造 背 景 进 行 系 统 性 分析 ,了 解 其 空 间 展 布 特 征 、 活 动 性 质 ,且 能 对 单 一 断 裂 构 造 进 行 定 性 定 量 等具 体 分 析 。 尤 其 是 南 北 向 构 造 及 其 其 他 构 造 的 交 汇 部 位 往 往 是 断 裂 破 碎 严重 的 部 位 , 常 常 成 为 导 岩 导 水 的 通 道[5]。本 文 综 合 利 用 ASTER,Landsat8— OLI数 据 等 多 源 遥 感 数 据 以 及 DEM数山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 绪 论2据 进 行 该 地 区 的 断 裂 构 造 解 译 , 建 立 综 合 解 译 标 志 , 并 结 合 重 力 , 航 磁 数据 和 野 外 实 测 数 据 进 行 验 证 , 最 后 根 据 解 译 结 果 分 析 该 地 区 的 地 质 断 层 对于 铁 矿 的 挖 采 的 影 响 和 限 制 , 以 及 避 开 导 水 断 层 , 对 于 采 矿 人 员 进 行 开 采提 供 了 借 鉴 和 依 据 。1.2 国 内 外 研 究 现 状 及 面 临 的 问 题上 世 纪 九 十 年 代 起 ,多 源 遥 感 信 息 开 始 广 泛 应 用 于 活 动 断 裂 的 提 取 分析 中 ,并 随 着 遥 感 平 台 和 数 据 增 强 处 理 方 法 的 发 展 而 深 入 。 遥 感 技 术 从 单 一波 段 的 分 析 应 用 向 利 用 多 波 段 、 多 时 相 的 遥 感 数 据 的 方 向 发 展 ,遥 感 卫 星 从低 分 辨 率 向 更 高 的 分 辨 率 发 展 ,这 些 都 为 断 裂 构 造 在 遥 感 图 像 上 的 提 取 提供 了 可 靠 的 手 段 ,遥 感 解 译 已 作 为 一 种 成 熟 重 要 的 方 法 应 用 到 了 断 裂 构 造的 提 取 分 析 方 面 。 遥 感 图 像 能 够 对 地 表 地 质 构 造 形 迹 进 行 真 实 、 全 面 、 客观 的 反 映 ,含 有 大 量 隐 伏 断 裂 构 造 的 特 征 信 息 ,且 信 息 量 大 ,概 括 性 高 ,连 续性 好 ,有 助 于 将 断 裂 构 造 系 统 与 区 域 地 质 构 造 有 机 的 结 合 ,根 据 遥 感 图 像 特征 信 息 ,能 够 分 析 出 断 裂 构 造 的 活 动 方 式 、 力 学 性 质 及 与 其 他 断 裂 构 造 的 交切 期 次 关 系 。 现 今 ,遥 感 技 术 研 究 断 裂 构 造 的 一 个 重 要 方 面 是 对 其 进 行 多 信息 源 、 多 尺 度 及 多 层 次 的 提 取 研 究 ,对 此 ,国 内 外 学 者 做 了 大 量 研 究 。1.2.1 国 内 研 究 现 状张 广 平 等 ( 2013) 通 过 TM遥 感 影 像 提 取 了 新 疆 托 里 县 阿 克 塔 木 金 矿 勘查 区 内 主 要 断 裂 构 造 , 通 过 遥 感 影 像 数 据 处 理 及 信 息 提 取 , 遥 感 解 译 , 划分 了 区 内 地 层 , 解 译 了 主 要 构 造 和 侵 入 岩 分 布 情 况 。 结 合 区 域 成 矿 地 质 特征 , 圈 定 了 找 矿 靶 区 [8]。 王 晓 志 ( 2014) 以 吉 林 省 和 龙 地 区 作 为 研 究 区 域 ,山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 绪 论3以 该 区 域 ETM、 ALOS 和 ASTER 遥 感 数 据 作 为 研 究 对 象 , 充 分 利 用 遥 感 数据 多 时 相 、 多 波 段 、 多 空 间 分 辨 率 等 特 点 , 通 过 遥 感 图 像 处 理 及 遥 感 信 息提 取 , 结 合 该 区 已 知 地 质 矿 产 资 料 , 总 结 了 各 地 质 体 遥 感 影 像 特 征 , 进 一步 确 定 了 区 域 地 质 构 造 格 架 , 同 时 利 用 了 遥 感 多 光 谱 特 性 进 行 植 被 覆 盖 区矿 化 蚀 变 信 息 提 取 研 究 , 总 结 了 已 知 矿 床 ( 点 ) 的 遥 感 信 息 特 征 , 并 在 区内 圈 定 了 4个 找 矿 远 景 区[6]。 邹 谨 敞 (1995)等 ,利 用 MSS、 SPOT不 同 分 辨 率的 遥 感 卫 星 图 像 及 航 空 相 片 ,以 祁 连 山 -河 西 走 廊 为 研 究 对 象 ,探 讨 了 活 动断 裂 的 解 译 标 志 ,通 过 小 比 例 尺 的 遥 感 图 像 判 定 了 活 动 断 裂 的 规 模 及 展 布特 征 ,通 过 大 比 例 尺 的 遥 感 图 像 及 航 空 照 片 对 断 裂 的 具 体 活 动 性 质 、 垂 直 与水 平 位 移 分 量 及 交 切 关 系 进 行 了 判 定 ,使 用 不 同 分 辨 率 的 遥 感 图 像 进 行 优势 互 补 ,结 合 野 外 实 地 测 量 调 查 及 样 品 采 集 ,最 终 对 研 究 区 的 活 动 断 裂 进 行了 很 好 的 识 别[7]。 张 景 发 (1996)提 出 通 过 数 字 图 像 处 理 技 术 可 以 提 取 遥 感影 像 上 活 动 断 裂 引 起 的 地 貌 、 水 系 等 细 微 特 征 ,并 以 鲜 水 河 地 区 TM影 像 为例 ,进 行 了 数 字 图 像 处 理 ,并 提 出 了 活 动 断 裂 提 取 的 方 法 。 刘 泽 东 等 (2008)利 用 SPOT 与 ETM+影 像 对 珠 海 市 的 断 裂 构 造 开 展 了 调 查 ,采 用 复 合 功 能 增强 和 空 间 滤 波 增 强 方 法 提 取 线 性 影 像 特 征 ,并 在 计 算 机 提 取 结 果 的 基 础 上通 过 目 视 解 译 检 验 线 性 构 造 ,经 野 外 验 证 , 依 据 遥 感 影 像 解 译 出 的 线 性 构 造基 本 都 是 断 裂 构 造 的 反 映[7]。 张 微 (2008)等 ,以 昌 化 -普 陀 断 裂 为 例 ,利 用SP0T-5、 ETM+两 种 不 同 分 辨 率 的 遥 感 图 像 ,采 用 波 段 相 关 分 析 法 选 取ETM+741 为 最 佳 波 段 组 合 ,图 像 地 质 信 息 最 为 丰 富 ,同 时 结 合 反 差 、 边 缘 、比 值 增 强 等 光 学 处 理 方 法 以 及 主 成 分 分 析 、 小 波 变 换 等 图 像 增 强 处 理 方 法 ,对 研 究 区 的 断 裂 进 行 了 很 好 的 分 析 提 取 ,最 后 结 合 地 震 资 料 、 重 力 资 料 、 钻孔 资 料 及 野 外 实 地 验 证 ,证 明 遥 感 图 像 的 解 译 识 别 与 实 际 有 很 好 的 一 致 性 。山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 绪 论41.2.2 国 外 研 究 现 状WalkerR.T.(2006)利 用 ASTER、 SRTM等 遥 感 图 像 研 究 了 伊 朗 东 南 部 克尔 曼 省 南 部 的 活 动 褶 皱 和 断 裂 ,主 要 采 用 彩 色 合 成 、 主 成 分 分 析 、 阴 影 法 、三 维 显 示 等 多 种 断 裂 构 造 的 增 强 处 理 方 法 ,通 过 卫 星 图 像 上 走 滑 断 层 陡 坎以 及 水 系 的 同 步 弯 曲 等 地 貌 特 征 ,解 译 了 克 尔 曼 省 南 部 的 多 条 大 型 走 滑 断层 并 对 其 进 行 了 分 析 ,结 果 发 现 伊 朗 东 南 部 克 尔 曼 省 存 在 一 个 主 要 的 倾 斜褶 皱 冲 断 带[8]。 活 动 断 裂 似 乎 连 接 着 伊 朗 东 南 部 的 右 旋 走 滑 断 层 和 国 家 内部 的 其 他 走 滑 断 层 ,沿 褶 皱 北 部 边 界 最 近 的 冲 积 层 中 的 悬 崖 表 明 该 逆 冲 达到 了 地 表 并 在 当 今 活 跃 ,同 时 GPS 表 明 ,目 前 变 形 率 较 低 。 Dericks P S 等(2012)运 用 遥 感 技 术 和 数 字 高 程 模 型 DEM,观 察 到 了 喜 马 拉 雅 构 造 活 动 山 区的 新 构 造 运 动 迹 象 ,如 由 新 构 造 抬 升 运 动 创 造 的 EW 向 的 断 层 崖 。 利 用 DEM分 析 得 到 的 坡 度 和 坡 向 ,进 一 步 确 定 了 EW 向 的 最 新 活 动 断 裂 ,并 分 析 了 其对 南 部 活 动 断 裂 的 控 制 作 用[8]。本 文 研 究 区 域 位 于 山 东 省 兰 陵 铁 矿 区 , 是 山 东 省 较 大 的 铁 矿 开 采 区 ,而 本 区 域 所 产 生 的 大 量 的 活 动 断 裂 构 造 对 开 采 工 作 带 来 一 些 困 难 和 风 险 ,而 国 内 外 学 者 并 没 有 太 多 研 究 本 区 域 的 断 裂 构 造 , 因 此 , 本 文 对 其 的 活 动性 研 究 就 变 得 具 有 一 定 的 实 际 意 义 。1.2.3 面 临 的 问 题目 前 , 应 用 于 地 质 断 裂 构 造 的 遥 感 手 段 的 方 法 在 不 断 的 完 善 , 在 提 取断 裂 构 造 信 息 方 面 体 现 在 : 一 是 对 于 应 用 常 规 手 段 如 工 作 人 员 进 行 野 外 实地 考 察 , 无 法 实 现 断 裂 的 信 息 提 取 的 区 域 , 使 用 遥 感 手 段 可 以 进 行 遥 感 图像 的 目 视 解 译 甚 至 是 自 动 提 取 ; 二 是 对 于 实 地 考 察 难 以 全 面 的 进 行 研 究 区山 东 科 技 大 学 学 士 学 位 论 文 绪 论5域 的 断 裂 构 造 信 息 解 译 的 , 可 以 辅 以 遥 感 影 像 对 断 裂 构 造 的 延 伸 , 分 布 ,区 域 构 造 格 架 等 进 行 分 析 。其 次 , 对 于 植 被 覆 盖 度 较 高 的 区 域 , 如 本 课 题 研 究 区 域 , 凤 凰 山 地 区 ,由 于 植 被 覆 盖 , 使 得 遥 感 影 像 的 光 谱 辨 识 度 降 低 , 给 地 质 断 裂 构 造 信 息 提取 带 来 困 难 , 同 时 断 裂 构 造 的 某 些 细 节 问 题 在 中 低 等 分 辨 率 影 像 不 易 识 别 ,而 获 取 一 些 高 分 辨 率 遥 感 影 像 存 在 费 用 较 高 的 问 题 也 是 遥 感 手 段 进 行 断 裂信 息 提 取 的 一 大 问 题 。1.3 研 究 内 容 , 方 法 和 研 究 路 线1.3.1 研 究 内 容本 文 以 山 东 省 兰 陵 铁 矿 区 主 要 地 质 断 层 为 主 要 研 究 对 象 , 以 多 源 遥 感图 像 OLI、 ASTER、 DEM 等 为 数 据 源 ,ENVI4.8、 ERDAS 图 像 处 理 软 件 和 地 理信 息 系 统 为 技 术 平 台 ,着 重 研 究 本 地 区 的 断 裂 构 造 , 采 用 遥 感 图 像 的 增 强 处理 ,结 合 研 究 区 已 有 的 地 质 资 料 ,如 重 力 , 航 磁 数 据 , 根 据 遥 感 图 像 上 的 光谱 信 息 和 空 间 结 构 特 征 提 取 断 裂 信 息 ,并 分 析 断 裂 构 造 的 活 动 方 式 ,进 一 步确 定 区 域 地 质 构 造 格 架 , 分 析 成 矿 分 布 , 圈 定 成 矿 区 , 主 要 内 容 包 括 :1.对 多 源 遥 感 数 据 的 图 像 进 行 预 处 理 和 影 像 增 强 处 理 , 分 析 不 同 方 法的 解 译 效 果 , 获 取 基 础 影 像 数 据 断 裂 构 造 解 译 结 果 , 包 括 主 成 分 分 析 , 彩色 合 成 , 纹 理 分 析 , 图 像 融 合 , 定 向 滤 波 等 。2.进 行 室 内 详 细 判 读 , 主 要 包 括 : 建 立 断 裂 构 造 解 译 标 志 ; 利 用 ARCGIS进 行 人 机 交 互 式 遥 感 解 译 ; 获 得 初 步 解 译 成 果 图 。3.将 DEM 数 据 与 遥 感 影 像 数 据 结 合 , 对 DEM 数 据 进 行 一 系 列 处 理 , 如各 项 地 形 参 数 计 算 , 渲 染 着 色 等 , 并 生 成 三 维 立 体 显 示 , 便 于 对 断 裂 构 造
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:基于多源遥感数据的断裂构造解译方法的探讨.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-185908.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开