地面选址遥感调查

（一）地质环境遥感解译

1.地形地貌

在CO2地质储存地面规划选址中，地形地貌的解译主要包括地形坡度与起伏度和地貌划分等，坡度和起伏度直接关系到后期场地选址。地形地貌遥感解译的工作流程是：资料收集与整理→图像处理→初步解译→实地踏勘→详细解译→野外验证→综合研究。

1）资料收集与整理包括遥感数据的收集购置，地形图或DEM的收集、整理与分析；图像处理需根据中国地质调查局地质调查技术标准《遥感影像地图制作规范（DD2011-1）》制作影像图，并对影像图进行图像增强和信息提取。

2）初步解译以遥感影像为主要依据，根据解译内容对相关要素进行初步解译，了解其区域发育特点，对照现有资料初步建立解译标志，对所需信息进行试提取，确定具有特征解译标志要素的属性，初步建立影像单元。对前期收集的资料进行地理更新，选取合适的踏勘路线。根据已有资料对影像图进行初步解译并制作初步解译图。

3）实地踏勘需系统建立遥感解译标志，为详细解译提供依据。

4）详细解译阶段依据遥感解译标志及参考资料为依据，对影像资料进行系统、详细解译，重点区可采用三维对比方法进行解译。

5）野外验证的目的是进一步完善解译标志，对不能确定属性的遥感地质要素进行野外调查，对解译过程中遇到的地质问题进行实地观察，对遥感初步解译地质图进行系统检查和修改。

6）综合研究阶段是根据野外地质验证结果，对遥感资料作进一步解译，修改完善并形成遥感解译图。

2.大地构造

在盆地级和目标区级地面选址规划阶段进行的地质构造解译，主要是对大型和巨型构造尺度的地质构造进行解译，包括复背斜、复向斜、区域性大断裂和区域性地貌单元等。

（1）大断裂解译标志

1）岩性，地层被切割和错开；

2）构造性急沿某一界面中断或突变；

3）构造破碎带直接出露；

4）色调异常线，断层三角面、断层崖、山脊线的错动；

5）许多微地貌呈线状排列成线性负地形；

6）对口河、倒沟状、格子状、角状水系，河流局部出现异常，水系河网的整体错动，线状排列的河流异常段；

7）河湖海岸线局部出现直线或折线延伸的陡崖。

（2）活动断裂的判别标志

1）切断（穿）新生代地层或岩体的断裂；

2）有喜马拉雅期中期或晚期的岩体、岩脉灌入或火山喷发的断裂，或者是由许多活火山、温泉、热泉呈直线排列所显示的断裂；

3）图像上影像和解译标志特别清晰的断裂，大多是活动断裂，如断裂谷明显完好、断层崖整齐清楚、断层面或断层三角面保存完好的断裂，一些河流、湖泊、沼泽被错断现象显示十分清晰的断裂等。

（3）褶皱解译标志

1）图形标志。由于不同岩性风化后产生色彩、地形地貌、含水性、植被类型和疏密等差异，在遥感图像上表现为地形与色调上的条带状影像呈圈闭的或半圈闭的圆形、椭圆形、长条状并具明显对称性的图形。

2）构造地貌对称性分布。岩层三角面、单面山、猪背岭等构造地貌沿某一界面对称性重复出现。

3）影像相同或相近的岩层对称重复出现。图像上岩层的对称重复主要表现为不同色调的条带呈对称重复分布。当岩层厚度较大或岩层间岩性差异明显时，反映为植被、水系的对称重复出现。

4）水系标志。褶皱两端的大河流通常沿两坚硬岩层间的软弱岩层平行于岩层走向流动，支流则顺着顺向坡和逆向坡流下（朱亮璞等，1994）。

（二）地面选址遥感分析

根据CO2地质储存选址原则，开展遥感调查初步分析：

1）地势平坦、缓地形起伏度的平原或丘陵区；

2）尽量远离断裂、地质灾害和不良地质体的区域；

3）靠近具圈闭构造的背斜区。在此原则下，根据遥感解译结果，参考已有地质资料，在GIS平台下进行空间分析，从而获取地面选址适宜性区。

土地资源遥感调查

其他专项遥感地质解译主要包括土地荒漠化、地质灾害、水文地质条件、生态环境地质等内容。

5.7.1 土地荒漠化遥感解译

5.7.1.1 土地荒漠化解译分类及其含义

国际《防治荒漠化公约》中按照引起土地荒漠化的营力，分为风力作用下的土地荒漠化(简称为土地沙漠化)、流水作用下的土地荒漠化(简称为石质荒漠化)和物理化学作用下的土地荒漠化。风力作用下的土地荒漠化，以出现风蚀地、粗化地表及流动沙丘作为标志性形态;水蚀作用下的土地荒漠化，以出现劣地和石质坡地作为标志性形态;物理作用下土地荒漠化主要表现在土壤物理性质的变化，如土壤板结、细颗粒减少、土壤水分减少造成干化和土壤有机物质的显著下降。化学作用下的主要表现在土壤化学性质的变化，最典型的是次生盐碱化。根据发生荒漠化地区的地表综合景观特征，以及遥感解译调查的可行性指标特征，分别将三种营力作用下的土地荒漠化程度划分为轻度、中度、重度等类型。

图5.44 显露地表的岩溶地貌影像

5.7.1.2 土地荒漠化遥感解译标志建立

土地荒漠化遥感解译主要有直接解译与间接解译两种方法。这里以TM741彩色合成图像为例进行叙述。

(1)土地沙漠化的解译标志

1)重度沙漠化土地。主要是流动沙(丘)地类型，在图像上呈淡**，亮度高，颜色均匀，纹理细腻，界线较清楚，解译标志明显［图5.45(a)］。重度沙漠化土地空间分布特征主要为滨湖平原、冲洪积平原、河流谷地、山地风口和下切河流宽谷的边滩、阶地、洪积扇前缘及谷坡等地貌部位。

图5.45 土地沙漠化影像

2)中度沙漠化土地。主要是半固定沙(丘)地类型，在图像上呈褐色，色彩不纯，纹理较粗糙，有斑点状-点状［图5.45(b)］。半固定沙(丘)地主要分布在河流宽谷、滨湖平原、谷坡洪积扇前缘及水分条件稍好的地貌部位。在山间盆地、河流谷地和湖泊洼地等处常存在表层为平沙地，下部为砂砾石，地表植被稀少，在图像上呈浅黄绿－灰色，颜色均匀，纹理细腻，斑块状。这类土地也可划入中度沙漠化类型。

3)轻度沙漠化土地。主要是固定沙(丘)地类型，在图像上呈黄绿色、褐绿色，纹理较粗糙［图5.45(c)］。固定沙(丘)地主要出现在河流、湖泊的边滩、低阶地与洪积扇边缘等水分条件好的地貌部位。农田与草地等植被生长受到轻微沙漠化抑制的土地，也划分为轻度沙漠化。

(2)土地盐碱化的解译标志

1)重度盐碱化土地呈纯白色影像特征，影纹均匀，主要分布在干旱、半干旱的山前冲洪积扇前缘的外侧，干涸或萎缩湖泊的周围［图5.46(a)］。

2)中度盐碱化土地呈灰白色影像特征，影纹较均匀［图5.46(b)］，主要分布在干涸或萎缩湖泊的外围，在宽阔河道内也常见。

3)轻度盐碱化土地呈浅灰色、灰绿色，影纹不均匀，往往与沼泽、草地共生，主要分布在平原大河的两岸、湖泊的最外侧和泛滥平原［图5.46(c)］。

(3)土地石漠化的解译标志

1)重度石漠化主要发生在河谷短而密、水系线状或蛇曲状的山区，植被破坏严重，以荒山或覆盖度低的草地为主，图像上出现大面积的黄褐色、**、淡红色面状、条状、不规则状图斑，影像结构破碎［图5.47(a)］。

图5.46 土地盐碱化影像

2)中度石漠化主要发生在呈树枝状、羽状水系的山区，植被覆盖度低，图像上出现面状、斑块状的红褐色、灰**、**、黄褐色图斑，影像结构纹理较粗糙，参差不齐［图5.47(b)］。

3)轻度石漠化主要发生在呈线状，树枝状水系较发育的山区，植被覆盖度较低，图像上出现斑块状的灰红色、浅紫色、淡**图斑，影像结构纹理粗糙，参差不齐［图5.47(c)］。

图5.47 石漠化影像

5.7.1.3 遥感解译工作方法

(1)遥感解译工作范围确定

土地荒漠化是在风力、流水和物理化学三种营力作用下形成的，因此，各类荒漠化现象的分布有一定的地理局限性，其分布有如下特征。

1)风力作用下的沙质荒漠化土地主要分布在北方干旱与半干旱地带的沙质冲积、冲积湖积或冲积洪积平原上。在湿润亚湿润地带，只要具有干旱、大风发生时间同步的要素，在沙质平原上也可见其分布。

2)水蚀作用下的石质荒漠化土地主要分布在南方的红壤丘陵区、石质山区，以及半干旱、亚湿润地带西北、华北黄土高原区。北方的石山区、东北的黑土漫岗区也有局部发生。

3)化学作用下的次生盐碱荒漠化土地分布广泛，一般呈小面积零散分布在农业区，主要是由于灌溉不当引起。如黄淮海平原、河套平原、银川平原、河西走廊的石羊河、黑河、疏勒河下游，在新疆塔里木盆地、准噶尔盆地的一些扇缘与内陆河下游垦区也很发育。

(2)土地荒漠化的动态研究

土地荒漠化动态研究的实质是在分别提取不同时期、不同程度的荒漠化土地分布的基础上，通过叠加对比分析，解决一段时间间隔内的土地荒漠化的变迁。目前，土地荒漠化变迁遥感调查通常采取单要素变迁和多要素变迁两种方法，现以两期遥感数据提取土地荒漠化分布为例，介绍土地荒漠化变迁图的编制方法如下。

1)单要素土地荒漠化变迁调查。首先，提取前后两个时间段遥感数据的单要素分布信息;其次，将前后两个时间的单要素分布信息套合，生成叠合图;然后，在叠合图上分别圈出前、后两期土地退化区范围，并根据退化程度划分为退化、稳定和发展三种变化区;最后，对上述已圈定出的变化区经计算机趋势化处理后，分别赋予颜色，显示单要素变迁遥感调查结果。

2)多要素土地荒漠化变迁调查。多要素一般是指同一类型中的多个要素，例如土地沙漠化和土地盐碱化类型中的重度、中度和轻度。图面上反映的要素越多，制作起来就越烦琐，以轻度和重度二元要素的沙化程度和沙化范围变迁图制作举例如下。

a.对前、后两个时间的轻、重两种土地沙化程度图斑分别赋予不同的颜色后，在计算机上进行叠合，在叠合图上将产生9种新的颜色(表5.2)。

b.定义沙化程度变化级。以前期的非沙化区、轻度沙化区、重度沙化区三种土地沙化程度区为背景要素，分别与后期的三种土地沙化程度区进行变化组合，由表5.3可知，可有5种变化级的组合:

a)沙化程度未变化的，定义变化级为0级。包括前期是无沙化土地、轻度沙化土地和重度沙化土地到后期仍然分别还是上述沙化程度，没有发生变化的。

b)沙化程度加重一级的，定义变化为+1级。包括前期是无沙化土地，到后期变化为轻度沙化土地;前期是轻度沙化土地，到后期变化为重度沙化土地两种变化情况。

c)沙化程度加重二级的，定义变化为+2级。指前期是无沙化土地，到后期变化为重度沙化土地一种变化情况。

d)沙化程度减轻一级的，定义变化级为－1级。包括前期是轻度沙化土地，到后期变化为无沙化土地;前期是重度沙化土地，到后期变化为轻度沙化土地两种变化情况。

e)沙化程度减轻二级的，定义变化级为－2级，指前期是重度沙化土地，到后期变化为无沙化土地一种情况。

c.编制土地沙化程度变化级图。选用5种颜色分别代表以上土地沙化程度变化的5个级(0、+1、+2、－1、－2)，编制成反映土地沙化程度变化的专题图。

d.将沙化程度变化级图与前期的土地沙化程度图叠合，制作成土地沙化程度及范围演变图。

5.7.2 崩塌、滑坡、泥石流地质灾害遥感解译

5.7.2.1 分类

参考中国地质环境监测院2001年3月编制的《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则和环境地质调查基本要求(地矿部环境司)，以适用性和易操作性为原则，根据1∶250000遥感地质灾害调查特点，同时结合遥感调查数据精度，针对崩塌、滑坡、泥石流灾害体调查而言，只能实现大型至巨型灾害体信息的解译提取。

5.7.2.2 崩、滑、流灾害体的遥感解译

崩、滑、流灾害体的信息提取主要根据其直接解译标志来实现。但依遥感图像波段组合的不同，崩、滑、流灾害体的影像特征有所差异，现以陆地卫星TM1、2、3彩色合成图像为例，加以叙述。

(1)崩塌

崩塌又称岩崩或崖崩，是分布广，危害严重，给人类生存环境带来极大破坏的一种地质灾害。崩塌主要发生在地层较陡峻、岩性坚硬、节理发育地区。近期发生的崩塌体，其崩塌面显示青黑色或褐**，崩塌壁下的崩塌堆积物呈青蓝色或淡褐色锥状体。崩塌壁的影像特征则与岩性有关，即硬质岩层中表现为参差不齐，斜坡地貌上陡崖呈条带状，平面上具锯齿状，其下方有杂乱的松散堆积，其结构粗糙，呈斑点状，植被较外围稀少，粗大的堆积物上基本没有植被生长(图5.48);在软质岩层中发生崩塌，崩塌物的粒度较前者细小，结构疏松。较老的崩塌体植被较茂盛，影纹结构较平滑细腻，呈浅色调，可明显地看出由陡壁向倒石堆斜坡的地貌突变特征。崩塌堆积体内水系复杂，有放射状水系、半心状水系、钳状水系等，与周围的水系特征决然不一。

图5.48 崩塌灾害体遥感影像

(2)滑坡

滑坡是重力作用下形成的地质地貌变形现象，它具有明显的地貌特征，影像特征则与其类型密切相关。具体表现为:土质类滑坡多呈不规则形态，纵向影纹粗糙，其滑体和残留体多为青色和淡**调，一般分布在河流两侧的陡坡处(图5.49);岩质类滑坡多形成青灰色或浅亮色“箕”状坡谷，滑程较远，有的可冲至对岸坡体上，形成特殊色调的孤立残留堆积体。滑壁后缘可见明显的阴影线沿滑坡壁上端分布，一般是滑坡后缘的拉裂缝。大多数滑坡在其发生、发展、稳定或复活的过程中，具有明显的变形和形态特征，因而可解译出滑坡周界、滑坡体、滑坡舌。例如，土质滑坡的周界一般表现为圆滑的凸弧形、马蹄形、倒梨形，后壁圆滑，侧壁为大曲率弧形;岩质滑坡周界不甚圆滑，后壁呈直线或折线形，滑坡体往往处于较稳定的自然斜坡地形中，其后壁与滑坡体的交接处多形成洼地，中部则有多级垂直滑动方向的台坎。由于滑坡体相对低洼而含水，因此多呈深色调，尤其是土质滑坡。老滑坡体上植被生长较好，呈黑绿色，新滑坡体上植被稀少，呈灰白色。滑坡体一般具有较强的挤压、松脱等现象，图像上显示明显的“舌”状，有些滑坡体在其舌部因有地下水溢出，往往形成局部沼泽地，并有植被生成，故呈深绿色或深绿色斑点影像特征。

图5.49 滑坡灾害体遥感影像(易贡)

(3)泥石流

泥石流是一种严重的洪流作用形成的地质灾害。它在具备大量石质和泥质物质条件下，可沿沟谷缓慢向下流动，也可在暴雨季节数秒钟内倾泻向下，能量大，破坏性强，是危害极大的一种地质灾害。泥石流形成区常是崩塌、滑坡发育的地段。沟谷中的泥石流多显示不规则的条带状、勺状、蝌蚪状等形态，其边界不光滑，多齿状，前缘多具舌状，后端具瓢状，在具喇叭状的沟口处，河床较宽阔地段呈扇形冲出锥影像。至于扇体的具体形态，则与泥石流沟的出口形态关系密切，例如，喇叭状的出口往往在影像上表现为条带状扇体，扇翼角较小;如果出口处呈瓶颈，往往形成短轴状扇体，扇翼角较大，影像上可见半圆形特征。泥石流沟无沟槽、无植被，其边界较清楚。堆积区呈凹凸不平状，而凹凸的程度与泥石流堆积的厚度有关。

泥石流的色调与所在基岩区和风化堆积物的色调关系密切。因此，影像上与基岩或风化物色调近乎一致，但二者的饱和度和明度差异较大，具体表现为:新生的泥石流体或沟谷上段水源丰富的泥石流体，因内部水分充足，往往色调的饱和度较背景大，亮度低(图5.50);干涸的泥石流体则与上述相反。植被发育茂盛，二者色调反差大，也容易从图像上解译，例如，植被发育的地区呈鲜绿、黄绿或浅绿色，而泥石流多呈灰、灰黑、淡紫、品红、灰红色等。大多数泥石流内部色调不均一，呈斑状、斑点状，花纹结构粗糙。

5.7.3 水文地质要素遥感解译

水文地质遥感解译的主要目的是通过遥感图像解译，提取岩性、构造、地形、地貌等多种水文地质要素信息，经综合分析研究，基本查明水文地质要素的控水性和赋水性规律，实现富水地段预测，为人类生存和社会生产服务。

水文地质要素包括构造、岩性、地形地貌、地下水溢出点和天然露头等。解译中可根据解译需求选取不同的遥感数据种类和波段组合类型，本书叙述的解译标志是以TM741彩色合成图像为例的。

图5.50 泥石流灾害体遥感影像

5.7.3.1 岩性解译

岩性是重要的水文地质条件之一，其岩性、结构构造、破碎程度、岩石组合特征是含水和赋水性分析评价的重要指标。因此，不同的岩性在遥感图像的色调深浅不同，结合结构特征(层状、块状)、地貌特征(正地形、负地形、浑圆山形、尖棱山形、岩溶地貌)以及土壤、植被、水系发育特征，可以综合判断。有关碳酸岩盐、碎屑岩、变质岩、火山岩、侵入岩的解译详见第四章。但解译中应注意岩石组合及结构特征，尤其是赋存与屏蔽组合。由于第四系松散堆积物对预测浅层富水地段非常重要，因此，它是水文地质岩性解译中的重点，特说明下列解译要求:

1)洪积物主要分布在山前地带，地貌上组成山前倾斜平原，扇状水系发育，影像颜色与当地沙、砾石的矿物成分有关，一般呈灰黑色，也有蓝灰色、灰褐色、灰**等色调。其岩性从剖面上看，在砾质平原区为沙、砾石夹沙层透镜体;在细土平原区为亚砂土或亚黏土与沙或含砾、沙互层。

2)冲洪积物一般分布在洪积平原内侧，地貌上组成地形平坦的冲洪积平原，辫状水系特征明显。在植被生长茂密的地区，图像上呈浅绿-灰绿色，在西北干旱地区，图像上多呈白－浅灰色。岩性为亚砂土、亚黏土与砂砾互层。

3)冲积物分布在常年性流水河流的河床两侧，地貌上呈带状分布的冲积平原，河床中的流水呈蓝黑色，有植被生长的地段图像上呈绿色，地势低洼地段常形成积水洼地。岩性主要为沙、卵石，有时表层有厚度不等的沙土或亚砂土。

4)风积物主要发生在干旱区，在海滨、湖岸沙滩和古河道风口地段也可形成。风积物能够组成多种微地貌形态，如平沙地、沙丘地等。在图像上平沙地影纹细腻、光滑、均一，根据当地砂的矿物组成呈灰、褐、红、黄等色调，沙丘地可见链状、垄状、格状等微地貌形态。

5.7.3.2 含水断裂构造解译

含水断裂包括断裂破碎带及其节理、裂隙等，既是统一的储水空间，同时也给地下水的运移提供了良好的网络通道，尤其是在断裂构造的联合、交会及转换等有利部位，赋存于基岩裂隙中的地下水，通过这些有利部位逐渐运移而上升到地表或接近于地表。上升到地表的地下水形成泉水，当水量较大时，则形成小溪或河流(图5.51);当水量较小时，则在溢出地表后形成一定范围的湿地。未达到地表，但在接近地表5m埋深区内的裂隙水，为植物的生长提供了充足的水分。因此，地下水沿断裂构造的有利部位溢出地表或接近地表的浅埋区，大多有一定规模的植被生长。在图像上依据这些植被显示出特征的绿色调，可以追索断裂带上的泉水出露点;依据不同生长态势的植被反映出的不同色调图像特征的结合线，可以解译包括隐伏断裂在内的含水断裂构造。

图5.51 含水断裂遥感影像

5.7.3.3 古河道解译

平原区的河流由于改道，形成了许多暴露于地表或被掩埋的古河道带。古河道带内的沉积物以砂土为主，含水量较丰富，水质良好，是重要的水源供给地。

1)暴露型古河道是由河道的改道或断流遗留下来的废弃河道形成，是常见的古河道类型。在暴露型古河道内，地表潮湿，植被生长茂密，常发育有沼泽地和积水塘，在图像上显示为暗色或绿色条带，条带呈河曲状绵延［图5.52(a)］。在种植农作物的暴露型古河道带内，一般垄状特征明显，田垄沿古河道的弯曲方面伸展，农作物长势良好，颜色与纹理结构特征与古河道外侧有显著的不同，极易解译。

2)掩埋型古河道是前期遗留下的古河床被后期的冲积物或风积物所掩埋形成。由于古河道内地下水的径流条件较好，在古河道内形成地下水的淡化带，所以居民点常沿古河道带分布，在图像上这种特征非常明显［图5.52(b)］;掩埋型古河道带内被耕种后，由于地下水条件好，仍能从作物的长势和地表湿度上表现出与两侧的差别;很多古河道带被风沙掩埋后或剥蚀后表现为沙质岗地，在图像上呈灰白色条带状影像特征。

5.7.3.4 地下水天然露头解译

地下水溢出的各种形式及其所伴生的地质现象称为地下水的天然露头，主要有泉、泉集河、沼泽、盐沼等。

图5.52 古河道遥感图像

(1)泉

泉水有上升泉和下降泉两种。上升泉是由浅层承压水溢出地表而形成的。上升泉的出露点在图像上呈黑色的蝌蚪状或碟状影像特征，上升泉的水质一般较好，所以在溢出口周围植被生长状态好，在假彩色合成图像上显示蓝色［图5.53(a)］;下降泉是由潜水溢出地表而形成的，由于溢出口周围的地形比较低洼，地下水埋藏浅，所以，溢出口周围常有湿地或沼泽地共生，致使溢出口的位置不十分清楚，溢出区植被生长茂密，图像上显示醒目的绿色［图5.53(b)］。

图5.53 地下水天然露头影像

(2)泉集河

在地下水径流、排泄条件良好，水资源丰富的地区，地下水溢出的水量很大，溢出地表的地下水即刻形成溪水向下流泄而称其为泉集河。泉集河的溪水在流动过程中由于发生渗入地下及水面蒸发等消耗作用，使泉集河的水流出不远就消失，也有少量泉集河的水汇入大河中。在图像上泉集河的溢出口呈黑色，形状近似圆形或球形，溢出后形成的溪水呈黑色近似链状或辫状影像特征。受人类生产活动的影响，大部分泉集河水被直接引入水渠或水库，致使一些泉集河的影像特征不很典型。

(3)沼泽

地下水生成的沼泽多是由于地下水在地形低洼处呈片状溢出而形成的。沼泽区常形成片状积水，在图像上显示灰褐—灰黑色面状不规则影像。沼泽地分布范围的大小与地下水溢出的水量大小和地形特征有关。在淡水沼泽中芦苇等植物生长茂盛，形成草地与沼泽地共生的特征。

在干旱气候区，强大的水面蒸发作用使水中盐分不断积累而形成咸、卤水盐沼。在盐沼分布区由于水中和土壤中盐分含量高，不适宜植物生长。在图像上盐沼分布区的咸、卤水水体呈浅蓝色色调，结晶盐类呈白色—灰白色色调。

(4)地下水溢出带

各种类型的地下水天然露头连片分布构成了宏观上的地下水溢出带。在盆地的边部，砾质平原的前缘和山前倾斜平原的前缘，地下水溢出地表后形成环带状分布的大规模的地下水溢出带(图5.54)。由于各地气候条件和水文地质条件以及地下水溢出特征有所差异，也使各地下水溢出带的表现形式有所不同，在图像上显示不同的影像特征。例如，在地下水补给条件良好的地区，地下水溢出的水量丰富，在溢出带上形成众多的泉集河，泉群连片分布，并伴有沼泽共生。由于这些地方水质良好，在溢出带及其地下水浅藏带上植物生长旺盛。因此，在这些地区地下水溢出带两侧形成连绵的天然和人工绿洲带，在图像上呈连续弧形的绿色色彩。在地下水补给量较贫乏的地区，在地下水溢出带上，连续分布盐沼和盐碱滩，并且地下水的矿化度很高，不适宜植被生长，因此，在这一地带往往形成盐漠化景观。

图5.54 地下水溢出带图像

4.1.1 土地资源分类

（一）土地资源分类原则与依据

土地资源分类是土地资源研究的重要内容，是调查与制图的基本依据。建立科学地、系统地反映土地资源基本特征和地域差异的分类系统，是土地资源调查最基本的原则。在土地资源分类中，主要考虑的原则是：

（1）分类系统力求简洁，符合国家对土地资源基本数据及其动态状况的迫切要求。

（2）考虑土地资源属性，按土地资源性质与特点划分若干类型，以正确反映土地资源特征与本质差异。

（3）分类中做到归并相似性，区别差异性，由大到小，由高级到低级划分，最终建成一个上下联系、逻辑分明的科学分类系统。

（4）考虑应用遥感技术调查所能达到规定精度的可能性。

（5）考虑反映土地资源动态变化，将反映土地资源动态状况的因素作为划分某些类型的重要标志。

依上述原则，根据《国土资源遥感综合调查工作意见》（1997年12月，国家计划委员会国土地区司）、《土地遥感动态监测技术规定》（1997年6月，国家土地管理局），并参考《全国农业土地资源遥感调查技术报告》（1997年6月，国家统计局、中国科学院）等资料，在湖南省土地资源遥感综合调查中土地资源采用二级分类，对二级分类中的耕地采用三级分类。第一级依据国民经济主要用地构成和土地属性利用方向划分为：耕地、林地、草地、水域、城镇居民及工交建设用地、未利用土地。第二级是在第一级基础上，依据主要利用方式、利用条件和难易程度划分为19个类型：水田、旱地、有林地、灌木林、疏林地、其它林地、高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、河渠、湖泊、水库坑塘、滩地、城镇用地、农村居民点用地、工交建设用地、沼泽地、裸土地、裸岩石砾地。水田划分为：山地水田、丘陵水田、平原水田、坡度大于25°的水田。旱地划分为：山地旱地、丘陵旱地、平原旱地、坡度大于25°的旱地。

（二）土地资源分类系统及其含义

耕地（1）（注：括号内数字为地类代码，下同）

水田（11）：指有水源保证和灌溉设施，在一般年景能正常灌溉用以种植水稻、莲藕等水生农作物的耕地。按其所处地貌部位可划分为：山地水田（111）、丘陵水田（112）、平原水田（113）、坡度大于25°的水田（114）。

旱地（12）：指无水源无灌溉设施，靠天然降水生长作物的耕地。或有水源和灌溉设施，在一般年景不能正常灌溉的旱作物耕地。按其所处地貌部位，可划分为：山地旱地（121）、丘陵旱地（122）、平原旱地（123）、坡度大于25°旱地（124）。

林地（2）

有林地（21）：指郁闭度≥30%的天然林和人工林，包括用材林、经济林、防护林等成片林地。

灌木林（22）：指郁闭度>40%，高度在1米以下的矮林地和灌丛林地。

疏林地（23）：指郁闭度10%～30%的稀疏林。

其它林地（24）：指未成林造林地、迹地、苗圃及各类园地。

草地（3）

高覆盖度草地（31）：指覆盖度＞50%的天然草地、改良草地和割草地。此类草地一般水分条件较好，草被生长茂密。

中覆盖度草地（32）：指覆盖度在10%～50%的天然草地和改良草地。此类草地一般水分不足，草被较稀疏。

低覆盖度草地（33）：指覆盖度在10%～20%的天然草地。此类草地水分缺乏，草被稀疏，牧业利用条件差。

水域（4）

河渠（41）：指天然形成或人工开挖的河流及主干渠常年水位以下的土地。人工渠包括堤岸。

湖泊（42）：指天然形成的积水区常年水位以下的土地。

水库坑塘（43）：指人工修建的积水区常年水位以下的土地。

滩地（46）：指河、湖水域平水期水位与洪水位之间的土地。

城镇工矿居民用地（5）

城镇用地（51）：指大、中、小城市及县镇以上建成区用地。

农村居民点用地（52）：指镇以下的居民点用地。

工交建设用地（53）：指独立各级居民点以外的工矿用地，以及交通道路、机场、码头和特殊用地。

未利用土地（6）

沼泽地（64）：指地势平坦低洼、排水不畅、长期潮湿、季节性积水或常年积水，表层生长湿生植物的土地。

裸土地（65）：指地表土质覆盖，植被覆盖度在5%以下的土地。

裸岩石砾地（66）：指地表为岩石或石砾，其覆盖面积＞50%的土地。

4.1.2 遥感图像分析判读

（一）图像分析判读基础

一切地物由于其种类和环境条件不同，在不同波长电磁波的频段上，具有不同的地物波谱反射和辐射特征，在影像上表现为色调、形状、大小、阴影和纹理等信息的差异。通过借助影像上呈现的色调、形态的差异和变化，以及它们之间的组合规律，可以确定地物的范围、类别和特征，达到识别目标物的基本目的。依据目标物的位置、形状和大小，测量其长度或面积，构成了图像判读的基础信息。

（二）判读内容及其解译标志的建立

采用 TM卫星假彩色合成图像，基本上能全面反映我省各类土地类型的特征。通过室内遥感解译，对照已有调查成果并经野外实地验证，建立了湖南省土地资源类型遥感解译标志（表4-1）。

表4-1 湖南省土地资源类型遥感解译标志（R4G7B3）

4.1.3 图像分析判读与制图

（一）基本原则

以最新TM卫星图像和相应的地形图为主要信息源，采用人机交互方式和有关技术相结合的方法，对土地资源进行判读与制图。

1∶25万定性判读精度为：耕地和城镇≥95%，其他类型为85%～90%。定位精度为TM图像与地形图对点误差一般小于图上距离0.6 mm，最大不超过1 mm。

地类的判读，遵循先易后难，由浅入深，逐步展开的原则。

地类图斑的归并，以1∶25万TM卫星图像为依据，小于4 mm2（即375亩）的图斑舍去，并入相邻图斑。复合图斑归并时，按数量原则和类型接近原则处理，如旱地与水田归并时，将面积小的归并到面积大的图斑，小面积坑塘水库归并于耕地中。

（二）图像判读

首先输入县级影像栅格文件（TTF格式），在Coreldraw软件环境下，以影像文件作为判读背景（第一层），通过人机交互方式分层提取目标地类。第二层为地类界，第三层为地类属性，第四层为重要线状地物。

根据影像判读标志，通过人机交互方式，直接操作鼠标，沿影像特征的边缘准确绘出全闭合的地类界，并赋地类属性及编号。逐县完成全省地类的判读和准确定位。全省共绘出各类地类图斑250593个。其中水田（11）35174个，旱地（12）60034个，有林地（21）27450个，灌木林（22）13722个，疏林地（23）64030个，其他林地（24）2082个，高覆盖度草地（31）8720个，中覆盖度草地（32）1921个，低覆盖草地（33）107个，河渠（41）837个，湖泊（42）324个，水库坑塘（43）8137个，滩地（46）1394个，城镇（51）1054个，农村居民点（52）24636个，工交建设用地（53）466个，沼泽地（64）374个，裸土地（65）130个，裸岩石砾地（66）1个。

判读提取目标地物（地类）的最小单元：面状地类大于6×6个象元；图斑短边宽度最小为4个象元。

判读精度：耕地定性准确率＞98%，其他地类＞95%。计算机屏幕解译地类界线的线划描迹精度为一个象元。

重要线状地物单线绘出，其属性代码为：铁路“71”，公路“72”，河渠“73”。重要线状地物是指不宜在零星地类成数抽样中对其面积进行测算和扣除的线状地物。

判读完成后保存Coreldraw格式的*.CDR文件，并输出*.DXF矢量格式文件。

（三）矢量专题层面的生成与面积量算

从Coreldraw中导出ARC/INFO能够接受的*.DXF格式文件，转换成下一步所需Coverage恢复成原图像的投影系统，然后再转成统一的等面积分割圆锥投影坐标系统。

利用ARC/INFO的ARCEDIT模块进行图形编辑，逐图斑与线段赋给地类代码，完成相邻图幅接边，统一行政区划图、土地资源图、地理单元图和线状地物图的图廓边界。分别建立拓朴关系，四图层叠加组合成土地资源图，用以进行面积量算与汇总使用。

由于数字化过程中产生的随机误差和投影变形产生的系统误差，量算面积和理论面积总有一定的差值，面积平差就是针对这两种误差进行的。一级平差以标准图幅理论面积为控制面积，对该图幅内各县域量算面积按其所占比例进行平差，求得标准图幅内各县域的实际面积，在此基础上计算出全省各县级行政区的实际面积。二级平差是以县级行政区的实际面积为控制面积，对县域内各图斑的量算面积按其所占比例进行平差，求得县域内每一个图斑的实际面积，在此基础上计算出全省地类图斑的实际面积。

（四）重要线状地物面积校正

在二级面积平差完成后，分县进行重要线状地物面积扣除。重要线状地物宽度的平均值是将航片扫描成图像文件后，按平原、丘陵和山地三种地貌类型抽样布点，根据航片比例尺平均值得到的。铁路、公路的宽度包括路堤、路堑、道沟、取土坑和护路林。逐县按各自的平均宽度，换算出面积数据（亩），从相应地类面积中扣除，并将扣下的面积数据量分别加入所属地类中去。设某一地类图斑内有n条线状地物，其长度和宽度分别为Lij和bij（i=1，2，…，n），j为地类图斑编号，则该图斑应扣除的线状地物面积为：

湖南省国土资源遥感综合调查

（五）细小地物（零星地类）面积扣除

在二级面积平差完成后，分县进行零星地类面积的扣除。零星地类是指由于受比例尺精度限制，有些地类不能在图上反映出来，但它却是客观存在的。零星地类的存在影响了数字化地图对实际情况的真实反映。为了与实际更加吻合，需对零星地类作必要的处理。其基本思路是：通过抽样方法获得细小地物的统计分布特征，给出细小地物在主体地物中的统计成数，然后将这一成数落实到所有的主体地物中进行细小地物面积的成数调整。细小地物抽样分两种，一种是TM卫星影像中抽取小于6×6个象元的细小地物，另一种是从分辨率更大的航片上抽取更加细小的地物。这两种抽样方法都各自形成一个细小地物抽样成数数据，用于细小地物面积扣除。

（1）航片细小地物扣除

航片细小地物扣除分县进行，其主体地物只有耕地（11，12），非主体地物为河流（41）和工矿交通建设用地（53）两类。

设某一耕地图斑Aj被切为n个更小的图斑Aij（i=1，2，…，n），则：

湖南省国土资源遥感综合调查

式中j为该耕地图斑在该县土地资源图中的图斑号，i为Aj被切分开的各小图斑的序号。设Aj的实际面积为ARj（二级平差后的面积），ACj为j图斑的量算面积，则被切分的各小图斑Aij的实际面积ARij为：

湖南省国土资源遥感综合调查

式中ACij为各小图斑的量算面积。

设细小地物R对Aij的成数为Rijk，则细小地物k在图斑Aj中的扣除量为：

湖南省国土资源遥感综合调查

县域内细小地物在耕地中扣除总量ADk为：

湖南省国土资源遥感综合调查

当k=1时，ADk表示县域内耕地中水域（41）扣除总量；当k=2时，ADk表示县域内耕地中建设用地（53）扣除总量。ADk值要分别加入到县城分类面积（41，53）统计中去。

（2）TM影像图细小地物的扣除

其操作方法与航片相同。主体地物也仅仅限于耕地，但非主体地物除河流（41）、工交建设用地（53）外，还包括各类草地（31，32，33）和未利用土地（64，65，66）等。

由于细小地物（零星地类）成数抽样是分县按平原、丘陵、山地三种地貌类型进行的，因此，县域内耕地中细小地物的扣除系数（成数）视耕地所处地貌位置的不同而有所不同。

（六）图形数据库和属性数据库集成

数据集成是将各种数据统一组织，按照一定标准，将数据建库，以交付运行的过程。

图形数据及属性数据包括土地资源数据、重要线状地物数据、行政界线数据等。以微机网络为硬平台，以ARC/INFO和ARCVIEW作为核心软平台，对图形数据、属性数据、图像数据进行整理、编辑裁切、编码，按不同的要求和规程分别建成图形数据库、属性数据库和图像数据库。

（1）属性数据集成

属性数据有两个来源：

第一在图形数据库集成时，每个层面的数据和每个图幅的数据都伴随一个属性数据文件，由这些属性数据文件集成的属性数据，简称属性库A。

第二由土地资源图、地理单元图、重要线状地物图、行政界线图经过ARC/INFO中的IDENTITY命令叠加形成的组合图，其所伴生的具有地理背景等属性的土地资源属性数据，经过重要线状地物校正、细小地物扣除形成的面积量算数据，所形成的属性数据库简称属性库B。

属性库A以图形数据库界面为基础，外加属性数据显示和查询功能，达到了图形数据和属性数据的结合，实现了图形数据和属性数据的同步定位和条件组合查询、显示功能。属性库 B以 windows95为操作环境，用MS-VISNAL BASIC作为系统界面的最后封装设计语言，操作简单，具有显示、查询、检索等功能。

（2）图像库集成

以陆地卫星TM数据经过深加工并套合行政界线和控制点的数据作为TM图像数据来源。对TM图像数据按图形数据库中的数据分幅进行裁切入库。在图形数据库系统界面的基础上增加了TM图形影像显示、查询功能。用ARCVIEW中的AVENUE进行界面封装设计。TM图像显示能达到相应比例尺的图形数据对应显示。航片影像能按检索要求和采样框架进行定位显示。