基于高分卫星影像的断层构造识别及三维地质建模应用

发布时间：2021-09-22 22:28

　　文章针对高分一号（GF-1）卫星遥感影像地质构造特征识别问题,提出了一种借助遥感影像精细空间特征快速识别地表断层构造,运用三维地表模型、三维地质模型辅助断层三维空间精确定位的新方案。以山西沁水盆地柿庄南部地区为试验区,通过综合运用差值与比值运算、混合彩色比值合成等图像增强算法突出断层构造的形状、大小、纹理等精细空间特征,结合解译标志快速提取地表断层;依据地质勘查成果、三维地表模型对识别结果进行验证对比、优化综合及空间变换,并结合地下断层构造分布,实现地表、地下一体的三维断层对比连接及地学模型集成。实验结果表明,GF-1卫星影像在断层构造特征识别方面应用潜力较好,提出的断层构造遥感快速解译及三维空间精确定位新方案可为三维断层模型精细化、快速化构建提供参考。 

【文章来源】：合肥工业大学学报(自然科学版). 2020,43(05)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

基于高分卫星遥感影像的断层构造识别及三维地质建模应用工作流程

GF-1卫星影像的4个波段(B1、B2、B3、B4,分别代表蓝、绿、红、近红外波段)与Landsat TM影像的前4个波段基本一致,结合TM1～TM4波段主要应用范围对GF-1波段进行分析,B1～ B4波段主要具有以下特点:B1波段可用于区分土壤和植被;B2波段能较好地识别植物,对水体有一定的穿透力;B3波段可对裸露地表、植被、土壤、岩性、地层、构造、地貌等提供丰富信息,是可见光最佳波段;B4波段独立性好,对土壤、裸露的岩石类型极其敏感[17]。依据归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)比值图像(B4-B3)/(B4+B3)和归一化水体指数(normalized difference water index,NDWI)比值图像(B2-B4)/(B2+B4)相关特征[16, 18],经实验对比分析,采用(B4-B3+B2)/(B4+B3)比值图像能突显线性行迹特征,有利于线性断层构造的目视解译,如图2所示。4.2 混合彩色比值合成

由(1)式可知,波段组合的标准差越大且波段间的相关系数越小,则OIF越大,组合图像信息量越大。GF-1波段组合按OIF由大到小依次为B4B3B1、B4B3B2、B4B2B1、B3B2B1,其中,B4B3B1波段组合信息最丰富;从单波段统计分析看,B3信息量最大,B4次之,且B3、B4独立性较高[22]。因此,选取B4、B3作为混合彩色比值合成的2个单波段数据。经实验对比,发现B4、B3、(B4-B3+B2)/(B4+B3)分别赋予红、绿、蓝3个通道用于混合彩色比值合成时效果较佳,如图3所示。4.3 遥感解译标志提取

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3404490