TM各波段分析

1、TM圖像波段介紹一、各波段特征：1. TM10.45-0.52um,藍波段，對水體穿透強，對葉綠素與葉色素反映敏感,有助于判別水深及水中葉綠素分布以及水中是否有水華等.2. TM20.52-0.60um，綠波段,對健康茂盛植物的反射敏感，對力的穿透力強，用于探測健康植物綠色反射率,按綠峰反射評價植物的生活狀況,區(qū)分林型,樹種和反映水下特征.3. TM30.62-0.69UM，紅波段，葉綠素的主要吸收波段，反映不同植物葉綠素吸收，植物健康狀況，用于區(qū)分植物種類與植物覆蓋率，其信息量大多為可見光最佳波段，廣泛用于地貌，巖性，土壤，植被，水中泥沙等方面.4.TM40.76-0.96UM近紅外波段，對

2、綠色植物類別差異最敏感，為植物通用波段，用于牧師調(diào)查，作物長勢測量，水域測量.5. TM51.55-1.75UM，中紅外波段，處于水的吸收波段，一般1.4-1.9UM內(nèi)反映含水量，用于土壤濕度植物含水量調(diào)查，水分善研究，作物長勢分析，從而提高了區(qū)分不同作用長勢的能力.易于反映云與雪.6. TM61.04-1.25UM熱紅外波段，可以根據(jù)輻射響應的差別，區(qū)分農(nóng)林覆蓋長勢，差別表層濕度，水體巖石，以及監(jiān)測與人類活動有關的熱特征，進行熱制圖.7. TM72.08-3.35UM，中紅外波段，為地質(zhì)學家追加波段，處于水的強吸收帶，水體呈黑色，可用于區(qū)分主要巖石類型，巖石的熱蝕度，探測與交代巖石有關的粘土

3、礦物.二.波段組合:1、TM321（RGB）:均是可見光波段，合成結(jié)果接近自然色彩。對淺水透視效果好，可用于監(jiān)測水體的濁度、含沙量、水體沉淀物質(zhì)形成的絮狀物、水底地形。一般而言：深水深蘭色；淺水淺蘭色；水體懸浮物是絮狀影象；健康植被綠色；土壤棕色或褐色?？捎糜谒畮?、河口及海岸帶研究，但對水陸分界的劃分不合適。這種RGB組合模擬出一副自然色的圖象。有時用于海岸線的研究和煙柱的探測。2、TM453（RGB）：2個紅外波段、1個紅色波段。對內(nèi)陸湖泊及河流分辨清楚。植被類型及長勢可由棕、綠、橙、黃等色調(diào)分別。能區(qū)分土壤含水量（水分越多則越暗）。用于土壤濕度和植被狀況的分析。也很好的用于內(nèi)陸水體和陸地/

4、水體邊界的確定。（水體對B4近紅外波段有較強吸收作用）3、TM742（RGB）:植被基本都是綠色，城市呈現(xiàn)品紅色或紫色，草地淡綠色，森林深綠色（針葉林色調(diào)比闊葉林暗）。能區(qū)分土壤和植被的含水量。適用于水/陸邊界劃分、土/植被邊界劃分，但不適于植被分類。土壤和植被濕度內(nèi)容分析；內(nèi)陸水體定位。植被顯示為綠色的陰影。（葉綠素對B4近紅外波段反射較強）4、TM432（RGB）：標準假彩色。植被呈現(xiàn)各種紅色調(diào)。深紅色/亮紅色為闊葉林，淺紅色為草地等生物量較小的植被。密集的城市地區(qū)為青灰色。最適合用于植被分類。紅外假色。在植被、農(nóng)作物、土地利用和濕地分析的遙感方面，這是最常用的波段組合。5、TM543（R

5、GB）:城鎮(zhèn)和農(nóng)村土地利用的區(qū)分；陸地/水體邊界的確定。6、TM457（RGB）:探測云，雪和冰（尤其在高維度地區(qū)）。二、波段融合及專題應用：利用多波段圖像之間的差異進行特征提取,可獲得較多的信息量。常用的方法有:灰度四則運算、假彩色合成、HIS變換等，利用這些方法可以簡單地減少異物同譜現(xiàn)象如在波長0.63卩m下，綠泥巖和褐鐵礦的反射系數(shù)相同，但在0.5um下，其反射系數(shù)的差別卻很大，可針對不同的遙感資料，根據(jù)巖石反射能力的不同，選取不同的波段，對巖石進行分類。TM圖像的光波信息具有34維結(jié)構，其物理含義相當于亮度、綠度、熱度和濕度。在TM7個波段光譜圖像中，一般第5個波段包含的地物信息最豐富

6、。3個可見光波段（即第1、2、3波段）之間，兩個中紅外波段（即第4、7波段）之間相關性很高，表明這些波段的信息中有相當大的重復性或者冗余性。第4、6波段較特殊，尤其是第4波段與其他波段的相關性得很低，表明這個波段信息有很大的獨立性。而第7波段只是在探測森林火災、巖礦蝕變帶及土壤粘土礦物類型等方面有特殊的作用。由于地物的復雜性和多樣性,只選一個波段是不夠的，在進行地質(zhì)現(xiàn)象的解釋時，常選幾個波段進行比較，以下以TM為例：741：741波段組合圖像具有兼容中紅外、近紅外及可見光波段信息的優(yōu)勢，圖面色彩豐富，層次感好，具有極為豐富的地質(zhì)信息和地表環(huán)境信息；而且清晰度高，干擾信息少，地質(zhì)可解譯程度高，各

7、種構造形跡（褶皺及斷裂）顯示清楚，不同類型的巖石區(qū)邊界清晰，巖石地層單元的邊界、特殊巖性的展布以及火山機構也顯示清楚。742：適宜于溫帶到干旱地區(qū)，提供最大的光譜多樣性。1992年，完成了桂東南金銀礦成礦區(qū)遙感地質(zhì)綜合解譯，利用1：10萬TM7、4、2假彩色合成片進行解譯，共解譯出線性構造1615條，環(huán)形影像481處，并在總結(jié)了構造蝕變巖型、石英脈型、火山巖型典型礦床的遙感影像特征及成礦模式的基礎上，對全區(qū)進廳成礦預測，圈定金銀A類成礦遠景區(qū)2處，B類4處，C類5處。為該區(qū)優(yōu)選找礦靶區(qū)提供遙感依據(jù)。743：我國利用美國的陸地衛(wèi)星專題制圖儀圖象成功地監(jiān)測了大興安嶺林火及災后變化。這是因為TM7波

8、段（2.08-2.35微米）對溫度變化敏感；TM4、TM3波段則分別屬于紅外光、紅光區(qū)，能反映植被的最佳波段，并有減少煙霧影響的功能；同時TM7、TM4、TM3（分別賦予紅、綠、藍色）的彩色合成圖的色調(diào)接近自然彩色，故可通過TM743彩色合成圖的分析來指揮林火蔓延與控制和災后林木的恢復狀況。754：適宜于濕潤地區(qū)，提供了最大的空間分辨率。對不同時期湖泊水位的變化，可采用不同波段，如用陸地衛(wèi)星MSS7,MSS5,MSS4合成的標準假彩色圖像中的藍色、深藍色等不同層次的顏色得以區(qū)別。從而可用作分析湖泊水位變化的地理規(guī)律。陸地衛(wèi)星圖像的標準假彩色指采用陸地衛(wèi)星多光譜掃描儀所成的同一圖幅的第四波段MS

9、S4圖像、第五波段MSS5圖像和第七波段MSS7圖像，分別配以蘭、綠、紅色的彩色合成圖像上的彩色。并稱此種合成的圖像為陸地衛(wèi)星標準假彩色圖像。在此圖像上植被分布顯紅色，城鎮(zhèn)為蘭灰色，水體為蘭色、淺蘭色（淺水），冰雪為白色等。541：某開發(fā)區(qū)砂石礦遙感調(diào)查是通過對陸地衛(wèi)星TM最佳波段組fefee7合的選擇（TM5、TM4、TM1）以及航空、航天多種遙感資料的解譯分析進行的，在初步解譯查明調(diào)查區(qū)第四系地貌。543：城鎮(zhèn)和農(nóng)村土地利用的區(qū)分，陸地/水體邊界的確定。例如采用1995年8月2日的TM數(shù)據(jù)對于圖象分析，選用信息量最為豐富的5、4、3波段組合配以紅、綠、蘭三種顏色生成假彩色合成圖象，這個組合

10、的合成圖象不僅類似于自然色，較為符號人們的視覺習慣，而且由于信息量豐富，能充分顯示各種地物影像特征的差別，便于訓練場地的選取，可以保證訓練場地的準確性；對于計算機自動識別分類，采用主成分分析（K-L變換）進行數(shù)據(jù)壓縮，形成三個組分的圖象數(shù)據(jù)，用于自動識別分類。742：用于土壤和植被濕度內(nèi)容分析，內(nèi)陸水體定位，其中植被顯示為綠色的陰影。適宜于溫帶到干旱地區(qū)，提供最大的光譜多樣性。采用以遙感圖像解譯為主結(jié)合地質(zhì)、物化探資料進行研究的綜合方法。解譯為目視解譯，解譯的遙感圖像有：以1984年3月成像經(jīng)處理放大為1：5萬衛(wèi)星TM假彩色片（5、4、3波段合成）和1979年7月拍攝的1：1.6萬黑白航片為主

11、要工作片種；采用1986年11月的1：10萬TM假彩色片（7、4、2波段合成）為參考片種。432：紅外假色。在植被、農(nóng)作物、土地利用和濕地分析的遙感方面，這是最常用的波段組合。提供中等的空間分辨率。在這種組合中，所有的植被都顯示為紅色。例如當衛(wèi)星遙感圖像示藍藻暴發(fā)情況時，藍藻暴發(fā)時綠色的藻類生物體拌隨著白色的泡沫狀污染物聚集于水體表面，藍藻覆蓋區(qū)的光譜特征與周圍湖面有明顯差異。由于所含高葉綠素A的作用，藍藻區(qū)在LandsatTM2波段具有較高的反射率，在TM3波段反射率略降但仍比湖水高，在TM4波段反射率達到最大。因此，在TM4（紅）、3（綠）、2（藍）假彩色合成圖像上，藍藻區(qū)呈緋紅色，與周圍

12、深藍色、藍黑色湖水有明顯區(qū)別。此外，藍藻暴發(fā)聚集受湖流、風向的影響，呈條帶延伸，在TM圖像上呈條帶狀結(jié)構和絮狀紋理，與周圍的湖水面也有明顯不同。453：用于土壤濕度和植被狀況的分析，也很好的用于內(nèi)陸水體和陸地/水體邊界的確定，可突出水體、城市、山區(qū)、線性特征。例如采取4、5、3波段分別賦紅、綠、藍色合成的圖像，色彩反差明顯，層次豐富，而且各類地物的色彩顯示規(guī)律與常規(guī)合成片相似，符合過去常規(guī)片的目視判讀習慣。再例如把4、5兩波段的賦色對調(diào)一下，即5、4、3分別賦予紅、綠、藍色，則獲得近似自然彩色合成圖像，適合于非遙感應用專業(yè)人員使用。本研究遙感信息源是中國科學院衛(wèi)星遙感地面接收站于1995年10

13、月接收美國MSS衛(wèi)星遙感TM波段4（紅）、波段5（綠）、波段3（藍）CCT磁帶數(shù)據(jù)制作的1：10萬和1：5萬假彩色合成衛(wèi)星影像圖。圖上山地、丘陵、平原臺地等喀斯特地貌景觀及各類用地影像特征分異清晰。成像時期晚稻接近收獲，且稻田中不存積水，因此耕地類型中的水田色調(diào)呈粉紅色；旱地由于作物大多收獲，且土壤水分少而呈灰白色；菜地則由于蔬菜長勢好，色調(diào)鮮亮并呈猩紅色。園地色調(diào)呈淺褐色，且地塊規(guī)則整齊、輪廓清晰。林地中喬木林色調(diào)呈深褐色，而分布于喀斯特山地丘陵等地區(qū)的灌叢則呈黃到黃褐色。牧草地大多呈黃綠色調(diào)。建設用地中的城鎮(zhèn)呈藍色；公路呈線狀，色調(diào)灰白；鐵路呈線條狀，色調(diào)為淺藍；機場跑道為藍色直線，背景草

14、地呈藍綠色；在建新機場建設場地為白色長方形；備用舊機場為白色色調(diào)，外形輪廓清晰、較規(guī)則。水庫和河流則都呈深藍色調(diào)。472：土壤和植被濕度內(nèi)容分析，內(nèi)陸水體定位，植被顯示為綠色的陰影。在采用TM4、7、2波段假彩色合成和1:4計算機插值放大技術方面，在制作1:5萬TM影像圖并成1:5萬工程地質(zhì)圖、塌岸發(fā)展速率的定量監(jiān)測以及在單張航片上測算巖（斷）層產(chǎn)狀等方面，均有獨到之處。三光譜差異TM1居民地與河流菜地不易分開.TM2居民地與河流菜地不易分TM3鄉(xiāng)村與菜地不易分TM4農(nóng)田與道路不易分，鄉(xiāng)鎮(zhèn)，道路，河灘易渾.TM5縣城與農(nóng)田不易分TM6村莊與河流易混.城市與鄉(xiāng)鎮(zhèn)的提取:TM1+TM7+TM3+TM5+TM6+TM2-TM4鄉(xiāng)鎮(zhèn)與村落:TM1+TM2+TM3+TM6+TM7-TM4-TM5河流的提取:TM5+TM6+TM7-TM1-TM2-TM4道路的提?。篢M6-(TM1+TM2+TM+-TM4+TM5+TM7)ETM各波段介紹1 波段用于水體穿透、土壤植被分辨。2 波段用于植被分辨3 波段處于葉綠素吸收區(qū)