第 2 7 卷 第 3 期
地 球 科 学 与 环 境 学 报
Vol .2 7 No .3
2 0 0 5 年 9 月 Journal of Earth Sciences and Environment Sept . 2 0 0 5
多 源 遥 感 影 像 数 据 融 合 方 法 在 地 学 中 的 应 用
韩 玲
1,2
, 吴汉宁
1
, 杜子涛
2
(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、HIS 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
出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 副教授,西北大学博 士研究 生,从 事摄影 测量与
遥感教学与研究。
[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)
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来加以利
用,获得对环境或对象正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,
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
目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 .35 μm,空间分辨率为 30 m,
时间分辨率为 16 d, 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 .5 μm,空间分
辨率为 120 m,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 20 m。另外, 还 有一 个 全色 的
HRV 数据,空间分辨率为 10 m,SPOT 卫星的时间
分辨率为 26 d,邻近的轨道上可以获得地面的立体