908海岸線調(diào)查技術(shù)規(guī)范?
9.5.1 遙感解譯 9.5.1.1 遙感數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 為滿足工作目標(biāo)及工作比例尺的要求,選擇TM數(shù)據(jù)為遙感解譯的主要數(shù)據(jù)源。可選擇工作區(qū)多個(gè)時(shí)相的TM數(shù)據(jù),以滿足遙感解譯的多時(shí)相對比要求。 9.5.1.2 數(shù)據(jù)處理 利用ENVI、ERMAPPER等圖形圖像處理軟件,對TM和IRS數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何糾正、輻射糾正和配準(zhǔn),以消除幾何畸變和輻射畸變,進(jìn)而為影像與影像、影像與地形圖、其他專題圖件的匹配和影像圖的制作等創(chuàng)造條件,也為遙感信息自動提取、分類統(tǒng)計(jì)做好準(zhǔn)備。 (1)幾何校正多項(xiàng)式運(yùn)算 為了消除遙感數(shù)據(jù)的幾何畸變,確保分析研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,航空及航天遙感數(shù)據(jù)均需進(jìn)行幾何糾正。
遙感圖像幾何校正一般采用間接法處理,即根據(jù)控制點(diǎn)解算出校正多項(xiàng)式系數(shù),建立起控制點(diǎn)的地圖空間和圖像空間之間的坐標(biāo)變換函數(shù)式。
校正技術(shù)路線是在粗加工的遙感圖像與地圖上,對整個(gè)像幅,按控制點(diǎn)的選取規(guī)則選擇控制點(diǎn)對,分別讀出地圖上或參考圖像上的坐標(biāo)(x, y)和被校正遙感圖像上的行列號(u,v),則圖像數(shù)據(jù)坐標(biāo)(u,v)與地圖坐標(biāo)(x,y)之間的函數(shù)關(guān)系式: u=F(x,y) v=G(x,y) 這個(gè)關(guān)系式通常用一個(gè)多項(xiàng)式來表示: 海南島東北部生態(tài)環(huán)境地質(zhì) 式中:ui,vi為第i點(diǎn)的圖像坐標(biāo)(行列號);xi,yi為第i點(diǎn)對應(yīng)的地面坐標(biāo)(可以是經(jīng)緯度坐標(biāo),也可以是大地坐標(biāo));an,bn,n=1,2,3,…為多項(xiàng)式系數(shù)。 用上述控制點(diǎn)坐標(biāo),按最小二乘法求出多項(xiàng)式的系數(shù),利用求得的系數(shù)和確定了的坐標(biāo)換算函數(shù)式對全區(qū)進(jìn)行坐標(biāo)變換,即根據(jù)變換函數(shù)解算每個(gè)像元的空間位置,以達(dá)到校正的目的。
(2)選取地面控制點(diǎn) 選取地面控制點(diǎn)是幾何校正中最重要的一步,它的精度將直接影響整個(gè)數(shù)據(jù)空間的校正精度,影響將來的點(diǎn)位精度和面積精度。我們采用如下原則:
一是地面控制點(diǎn)均勻地分布在圖像內(nèi),沒有稀疏稠密之感;
二是控制點(diǎn)在圖像上有明顯的、精確定位的識別標(biāo)志,以保證空間配準(zhǔn)精度;
三是控制點(diǎn)有一定數(shù)量的保證。對于圖像與地圖的校正,有15對控制點(diǎn)就能滿足校正精度,同時(shí)也能保證計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。 遙感數(shù)據(jù)量很大,除了選擇合適數(shù)量的控制點(diǎn)能保證運(yùn)行速度外,如何提高坐標(biāo)變換的速度和在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)大幅面的幾何校正,是幾何校正的中心問題。
衛(wèi)星每次過境,有一定的偏移和旋轉(zhuǎn),即使地面站經(jīng)過高斯-克呂格地圖投影粗校正,粗加工的遙感圖像還是偏離正北方向一個(gè)角度。
相同的景位不同的過境時(shí)間有較大的偏移,目前,由于衛(wèi)星本身的原因,這個(gè)偏離角和偏移程度愈來愈大,致使圖像與圖像之間的配準(zhǔn)、圖像與地圖的校正均有較大的旋轉(zhuǎn)和平移工作量。
(3)選取采樣方法 幾何校正的最后一步是重采樣。經(jīng)變換定位后的像元在圖像中分布是不均勻的,需要建立起圖像的新格網(wǎng),對每個(gè)圖像按一定的規(guī)則進(jìn)行灰度插值計(jì)算來重新賦值,構(gòu)成新的圖像矩陣,應(yīng)當(dāng)看到,重采樣對分類精度和圖像信息會產(chǎn)生一定的影響。
像元是一個(gè)復(fù)合信息,是一種綜合亮度信息。雖然對像元亮度值重采樣作為新的校正點(diǎn)的亮度值,像元是被校正了,但其復(fù)合信息或綜合亮度系數(shù)也有所變化,信息也相應(yīng)的有所變化。
因此,問題是選取何種采樣方法才能最大限度地減少這種變化。
采樣方法較多,但最常用的是最鄰近法——將最鄰近的光譜強(qiáng)度賦予新的各網(wǎng)點(diǎn);雙線性內(nèi)插法—從鄰近4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)插;三次卷積內(nèi)插法—從周圍16個(gè)點(diǎn)進(jìn)行3次卷積內(nèi)插。
為了更好地保留原信息,盡量避免新混合像元的增加,從以上3個(gè)重采樣的方法上看,后兩種方法需要周圍多個(gè)像元參與內(nèi)插,得到新的亮度值,從而產(chǎn)生新的混合像元,而最鄰近法只是將最鄰近強(qiáng)度的光譜值賦予新點(diǎn),沒有運(yùn)算而只是移動,沒有產(chǎn)生新的混合像元,最鄰近法對分類精度和圖像信息產(chǎn)生最少的影響,是幾何校正重采樣的可靠方法。 9.5.1.3 影像圖制作 (1)彩色合成處理 TM圖像數(shù)據(jù)共有7個(gè)波段,它們對各種地物信息的敏感度不盡相同,其中第6波段(TM6)屬熱紅外波段,因其分辨率較低,沒有特殊需要一般不參與彩色合成處理,通常是從其余6個(gè)波段中選出3個(gè)波段進(jìn)行彩色合成,可以得到20種組合方案。為了滿足遙感應(yīng)用研究的需要,提供最豐富的有用信息,必須根據(jù)實(shí)際需要選擇最佳波段組合。最佳波段選擇方法有兩種:一種是實(shí)驗(yàn)對比法,通過多種組合圖像處理,根據(jù)目視解譯效果確定最佳組合方案;二是統(tǒng)計(jì)分析法,從波段反映的信息域?qū)挾取⒉ǘ伍g相關(guān)性、波段組合數(shù)據(jù)子集熵值等幾個(gè)方面,進(jìn)行定量分析和綜合評價(jià)。其中覆蓋波譜范圍最寬、信息熵最好、彼此相關(guān)性最小的3個(gè)波段一般是最佳波段組合。實(shí)驗(yàn)表明TM5.4.3波段組合信息量最大,該波段組合圖像對近紅外強(qiáng)反射的植被呈綠色,對近紅外波段強(qiáng)吸收的水體呈深藍(lán)色和藍(lán)黑色,巖石、土壤呈褐色或紅褐色,白云呈白色,很近似于自然彩色的效果。因此,也被稱為模擬天然彩色。選擇TM5.4.3(R.G.B)波段組合進(jìn)行彩色合成處理,該圖像色調(diào)明快,反差適中,圖像清晰,可提取的信息量豐富,解譯效果很好。 (2)圖像數(shù)字鑲嵌處理 圖像數(shù)字鑲嵌處理方法:一幅高質(zhì)量的遙感鑲嵌圖像應(yīng)具備3個(gè)基本條件:信息豐富;色調(diào)和諧,渾然一體;鑲嵌幾何精度高。為滿足這些條件,理想的做法是選擇那些幾何畸變小、圖像質(zhì)量高(無噪聲、無云)、成像時(shí)間相同或相近的圖像。事實(shí)上通常這種理想選擇是很難實(shí)現(xiàn)的。由于時(shí)間、季節(jié)不同,人為活動造成地物景觀的變化,幾景圖像無論在色調(diào)、紋理乃至地物內(nèi)容上都會有變化,由此給圖像鑲嵌帶來很大困難。我們采用了自己研究的數(shù)字鑲嵌方法較好地解決了這一難題,其具體措施如下:① 最佳波段組合和彩色合成方案選擇。根據(jù)前面所述,我們選擇了TM5.4.3(R.G.B)波段組合,這里不再贅述。②采樣間隔為全分辨率的1 ×1像元采樣。可以最大限度地保證不丟失原始記錄信息。③圖像預(yù)處理。為保證圖像質(zhì)量,在鑲嵌前對4景圖像進(jìn)行逐波段檢查,對所發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行去條帶、去噪聲處理,并進(jìn)行波段之間的幾何配準(zhǔn)。④一級色調(diào)匹配,為保證4景圖像色調(diào)基本協(xié)調(diào)一致,首先在相鄰圖像之間進(jìn)行直方圖匹配,以一景圖像像元灰度的均值和方差為參考標(biāo)準(zhǔn),變換另一景圖像像元灰度值,使它的均值、方差趨近,使色調(diào)接近于一致。⑤幾何配準(zhǔn)。傳感器固有的掃描誤差、平臺飛行姿態(tài)變化和衛(wèi)星軌道的偏移往往造成相鄰軌道間圖像的幾何畸變,導(dǎo)致相鄰圖像重疊區(qū)的不配準(zhǔn)。為此,在相鄰圖形重疊區(qū)內(nèi)選擇相同地物作為控制點(diǎn),以所選控制點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行追蹤鑲嵌,從而達(dá)到幾何配準(zhǔn)的目的。⑥最佳拼接點(diǎn)的選擇。盡管各項(xiàng)處理都做得很好,由于相鄰圖像灰度值差異的存在很難消除接縫現(xiàn)象,為此,在拼接時(shí)要設(shè)法避開那些圖像上灰度值差異比較大的部位,尋找灰度值最小的部位進(jìn)行拼接,這樣就有可能消除接縫現(xiàn)象。為此,采用一個(gè)滑動窗口在圖像重疊區(qū)內(nèi)逐線、逐像元地進(jìn)行搜索,尋找灰度值差異最小的像元作為拼接點(diǎn),從而使接縫現(xiàn)象得到最大改善。⑦二級色調(diào)匹配。通過進(jìn)一步的圓滑處理,可以進(jìn)一步消除經(jīng)過一級色調(diào)匹配后拼接點(diǎn)兩側(cè)規(guī)定范圍內(nèi)殘存的灰度差異,使接縫現(xiàn)象得到進(jìn)一步改善。 鑲嵌圖像的生成和鑲嵌幾何精度評價(jià):鑲嵌圖像幾何精度取決于兩景被鑲嵌相鄰圖像重疊區(qū)上的控制點(diǎn)的選擇精度。為了評價(jià)鑲嵌圖像的幾何精度,我們隨機(jī)選擇幾個(gè)子區(qū),分別在原始圖像和鑲嵌圖像上確定出相同的地物點(diǎn),共選出40個(gè)同名地物點(diǎn),根據(jù)它們的坐標(biāo)值,計(jì)算出均方誤差。 (3)圖像編輯與輸出 使用NEVI及PHOTOSHOP圖像處理軟件,對圖面進(jìn)行色彩調(diào)整、反差調(diào)整、飽和度調(diào)整,并經(jīng)過注記整飾過程,使整幅圖像色調(diào)一致、協(xié)調(diào)美觀。其后,使用高精度的數(shù)字圖像輸出設(shè)備—H.P Designjet 5500 PS 5000RS型激光數(shù)碼成像儀輸出圖像,保證了輸出圖像的幾何精度和質(zhì)量。 9.5.1.4 圖像增強(qiáng)處理與信息提取 在進(jìn)行圖像解譯過程中,為了提高圖像的可解譯性,達(dá)到提取某些有用信息的目的,我們做了以下圖像增強(qiáng)處理。 (1)比值圖像處理 利用同一地物在不同波段內(nèi)光譜反射亮度值的差異,用一個(gè)波段的像元值除以另外一個(gè)波段的相應(yīng)像元值,得到一幅新的圖像。比值處理后灰度值最黑、最白的部分說明兩個(gè)波段間光譜反射差別最大。處理后的圖像,對于同一地物具有相同的比值,與日照無關(guān),因此可以消除陰影影響。達(dá)到提取同類地物的目的。處理的TM5、4、3三個(gè)波段合成的假彩色圖像,白色部分反映了沙化土地,綠色部分顯示植被,藍(lán)黑色為水體。 (2)閾值處理 對于經(jīng)過線形拉伸、對數(shù)變換處理的圖像或原始圖像,利用直方圖,選取與沙化土地有關(guān)的亮度信息,賦予一定的閾值,經(jīng)處理后得到的圖像更加突出了沙漠化土地類型,取得了良好的應(yīng)用效果。 9.5.1.5 遙感解譯 (1)遙感圖像解譯原則 應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行生態(tài)地質(zhì)研究,其主要任務(wù)是通過圖像解譯和計(jì)算機(jī)圖像處理,進(jìn)行信息提取,并以線劃、圖形符號、文字注記等形式對各種生態(tài)地質(zhì)問題的類型、性質(zhì)、質(zhì)量及其在空間的位置、分布規(guī)律加以描述,從而將遙感圖像轉(zhuǎn)化成各種類型的專業(yè)圖件。 遙感影像特征識別:影像特征是識別區(qū)分各種地面物體的直接標(biāo)志,主要有色調(diào)(或顏色)、形狀、大小、影紋、圖案、陰影、相關(guān)位置等在圖像上可以直接觀察測量的影像特征。某種地物解釋標(biāo)志的建立,往往需要根據(jù)影像波譜特征、成像季節(jié)、成像時(shí)間、各種直接標(biāo)志的組合關(guān)系和野外實(shí)地驗(yàn)證等綜合因素加以確定。 遙感圖像解譯原則:①影像特征綜合分析。從成像原理、波譜特征、成像季節(jié)、成像時(shí)間、影像標(biāo)志組合及關(guān)鍵解譯標(biāo)志等方面綜合加以分析,盡量排除多解性。②從已知到未知,以進(jìn)一步提高解譯的可信度。③室內(nèi)解譯與實(shí)地調(diào)查驗(yàn)證相結(jié)合,影響分析與野外取樣分析結(jié)果相結(jié)合,去偽存真,以揭示影像的含義。④目視解譯與計(jì)算機(jī)圖像處理相結(jié)合,加強(qiáng)圖像信息增強(qiáng)處理與信息提取,以體現(xiàn)方法手段的科學(xué)性和先進(jìn)性。 遙感圖像解譯方法:①直接解譯法。根據(jù)不同資源類型在圖像上的直觀影像特征,抓住其主要解譯標(biāo)志,經(jīng)對比分析,確定地物的具體類型。②邏輯推理法。根據(jù)影像標(biāo)志及其周圍相關(guān)的地物影像特征進(jìn)行邏輯推理判斷,從而達(dá)到識別具體地物的目的。③多元信息對比方法。通過多時(shí)相遙感圖像對比,遙感圖像與相關(guān)專業(yè)圖件、相關(guān)文字資料對比,以達(dá)到對解譯目標(biāo)進(jìn)行定性定量分析的目的。 (2)遙感解譯標(biāo)志 由于熱帶地區(qū)植被茂密,植物的區(qū)域性分布在一定程度上反映了地質(zhì)地貌部位。可綜合考慮地形、地貌、植被等諸多因素,并根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和野外實(shí)地調(diào)查情況,針對多時(shí)相的TM遙感影像建立多種要素的遙感解譯標(biāo)志。 ①生態(tài)地質(zhì)背景單元的解譯標(biāo)志: 花崗巖中山雨林區(qū):暗綠色,色彩均勻,呈環(huán)形、橢圓形沿山峰、山脊分布,沖溝稀疏。 花崗巖低山雨林區(qū):深綠色,色彩較均勻,環(huán)繞山峰山脊分布,呈現(xiàn)稀疏的小斑塊狀,高程較低處小沖溝開始發(fā)育。 花崗巖—砂頁巖低山丘陵稀疏灌叢區(qū):淺綠色,時(shí)見有呈樹枝狀、不規(guī)則狀的淺紫、淺白色斑塊,樹枝水系發(fā)育,小沖溝發(fā)育一般。 花崗巖—砂頁巖低山丘陵草原區(qū):綠色、深綠色,分布有較多淺紫色的細(xì)斑塊,地形起伏較小,沖溝不發(fā)育。 砂礫層臺地草原區(qū):淺紫色、綠色、白色相雜,形成不規(guī)則的花斑狀,平行樹枝狀水系。 花崗巖丘陵灌木草叢區(qū):淺綠色,大量淺紫色、白色花斑,小沖溝發(fā)育。 花崗巖低山丘陵人工林區(qū):綠色,其上多見暗綠色和淺紫色兩種小斑塊,沖溝稀疏且不規(guī)則。 花崗巖低丘經(jīng)濟(jì)林園區(qū):綠、深綠色,多見暗色斑塊,另有少量淺白色斑塊,樹枝狀水系,沖溝不發(fā)育。 玄武巖—砂礫層臺地經(jīng)濟(jì)林園區(qū):深綠色,以極為規(guī)則的細(xì)小網(wǎng)格狀為明顯特征,多圍繞水庫四周分布。 花崗巖丘陵耕作區(qū):綠色為主,雜有淺紫、淺白等色,細(xì)小的花斑狀影紋,淺紫色,常呈蠕蟲狀沿小河溝展布,不規(guī)則的樹枝狀水系,小沖溝延伸較長。 玄武巖—砂礫層臺地平原耕作區(qū):以淺綠、綠色為主,雜有大量淺紫、淺白色斑塊,時(shí)呈較為規(guī)則的細(xì)網(wǎng)格狀或斑點(diǎn)狀、斑塊狀等,水系差異較大。 河流沖積平原區(qū):淺綠色和藍(lán)色為主,在河流兩側(cè)或河口分布處。 ②地物的遙感解譯標(biāo)志: 河流、湖泊:呈黑色,河流為曲線形,湖泊為不規(guī)則的斑塊。 道路:白色的規(guī)則的直線或曲線。 村鎮(zhèn):淺紫紅色,其周圍多淺色斑點(diǎn),呈極細(xì)小不清晰的網(wǎng)格狀,與交通線相連。 農(nóng)田及種植區(qū):淺綠色,基本上有規(guī)則地分布在村鎮(zhèn)周圍。 水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū):呈深黑色,被一些較規(guī)則的構(gòu)筑物所間隔。 山區(qū):被植物所覆蓋,呈綠色,在其間可看到陰影。 沙灘(海灘、河灘):呈白色或黃白色,帶狀分布。 沖溝:黑白相間,呈樹枝狀、面狀分布。 濱岸防護(hù)林帶:深綠色,沿海岸帶分布,雜有少量方形的淺色斑塊。 紅樹林帶:暗綠色,分布于濱岸港灣低處,表面色彩均勻,面積小,其內(nèi)多蛇形小河道。 ③重點(diǎn)問題的遙感解譯標(biāo)志: 水土流失區(qū):淺綠色為主,其上分布有大量淺白色、淺紫紅色斑塊,呈花斑狀圖案,其中尤以白色斑塊(無植被區(qū))大且具不規(guī)則形狀而區(qū)別于耕作地,白色斑塊多在小沖溝處發(fā)育。 沙漠化區(qū):由于沙地的反射率極高,沙化區(qū)呈十分特征的白色,仔細(xì)觀察為大小不一的白色斑塊聚集而成。呈斑點(diǎn)狀圖案分布于沿海。 林地退化區(qū):綠色色調(diào)偏淡,且在綠色背景上出現(xiàn)較多淺紫色、紫色、白色斑塊。 海岸侵蝕區(qū):海岸線呈十分特征的向大陸方向凹進(jìn)的弧形,岸線平滑,海水與陸地之間具白色細(xì)線(沿岸沙灘反射率高)分隔。 (3)野外調(diào)查與驗(yàn)證 野外調(diào)查與驗(yàn)證包括:初期野外踏勘、建立解譯標(biāo)志和后期實(shí)地驗(yàn)證兩個(gè)階段。 各個(gè)課題經(jīng)過設(shè)計(jì)評審,明確調(diào)查研究內(nèi)容后,在取得圖像資料和進(jìn)行室內(nèi)初步解譯的基礎(chǔ)上,進(jìn)行野外初步踏勘,目的是熟悉地理、地質(zhì)環(huán)境,了解區(qū)域地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)概況及統(tǒng)一認(rèn)識,建立解譯標(biāo)志,為室內(nèi)圖像解譯和解譯圖的編制奠定基礎(chǔ)。 野外檢查驗(yàn)證工作,在室內(nèi)圖像解譯草圖編制的基礎(chǔ)上,對重點(diǎn)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題、尚未明確的解譯對象進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查驗(yàn)證和采樣工作,通過調(diào)查進(jìn)一步明確各種解譯標(biāo)志,補(bǔ)充完善解譯圖件。 (4)專題圖制作 圖像比例尺:遙感解譯所使用的衛(wèi)星影像和野外使用的地形圖的比例尺是一致的,均為1∶10萬。專題圖件的編制一般以影像解譯為依據(jù),以地形圖為載體,在微機(jī)上使用特定的軟件將解譯內(nèi)容轉(zhuǎn)繪到1∶10萬的地理底圖上。而對于局部地區(qū)所進(jìn)行的稍大比例尺的內(nèi)容解譯則依照1∶5萬的衛(wèi)星影像圖進(jìn)行。 衛(wèi)星影像圖的制作:衛(wèi)星遙感影像圖以形象、直觀、信息量豐富而作為各種研究內(nèi)容的解譯標(biāo)志,同時(shí)也是了解掌握全區(qū)面貌宏觀的資料。選用多個(gè)時(shí)相(至少二個(gè))的多景TM數(shù)據(jù),制作1∶10萬衛(wèi)星遙感影像圖和重點(diǎn)地區(qū)1∶5萬的衛(wèi)星影像圖。 計(jì)算機(jī)輔助編制解譯圖:為了使遙感解譯成果圖件規(guī)格化、系列化和信息化,建議采用Map-GIS系統(tǒng),對遙感生態(tài)地質(zhì)解譯內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算機(jī)成圖,建立相應(yīng)的圖形文件,為上述成果圖件的再利用提供方便。采用該系統(tǒng)成圖的過程中分別對地理底圖和各種生態(tài)地質(zhì)問題的解譯圖件分層進(jìn)行數(shù)字化。形成多層數(shù)據(jù)文件,并在此基礎(chǔ)上編輯成工作區(qū)生態(tài)地質(zhì)遙感圖。 9.5.2 區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質(zhì)野外調(diào)查 區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質(zhì)野外調(diào)查是生態(tài)環(huán)境地質(zhì)各項(xiàng)內(nèi)容的野外綜合填圖,其方法及技術(shù)要求可參考《區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求》(征求意見第一稿)、中國地質(zhì)調(diào)查局《1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求》的相關(guān)要求。根據(jù)我們的工作經(jīng)驗(yàn),區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查宜在開展過同等比例尺的區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查的地區(qū)開展,在此基礎(chǔ)上采用編測結(jié)合的方法,重點(diǎn)調(diào)查地貌形態(tài)、第四紀(jì)地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、土壤地質(zhì)環(huán)境、旅游地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害等內(nèi)容,將調(diào)查內(nèi)容繪制在地形圖上,為最終生態(tài)環(huán)境地質(zhì)成果編制提供資料。 野外調(diào)查前應(yīng)充分收集分析已有資料,開展遙感解譯工作,了解測區(qū)的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)概況和存在的問題,開展重點(diǎn)突出、目的明確的野外填圖。 9.5.2.1 填圖比例尺 1∶25萬生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查手圖宜采用1∶5萬地形圖。在實(shí)際工作中曾采用1∶10萬地形圖作為野外手圖,由于精度低一級,地形、地物與實(shí)地相對比存在偏差,也不利于野外路線調(diào)查。 9.5.2.2 生態(tài)地質(zhì)填圖單位的劃分 經(jīng)過綜合考慮,本次生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查采用地形地貌、巖性、植被種類三大要素組成一個(gè)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)單元,其中地形地貌為第一要素、巖性為第二要素、植被為第三要素,如某一單元,各要素組合起來命名為花崗巖低山雨林區(qū)。某一生態(tài)環(huán)境地質(zhì)單元反映了自然氣候、地質(zhì)構(gòu)造、人為活動等因素。 9.5.2.3 調(diào)查點(diǎn)線精度的確定 調(diào)查點(diǎn)、線精度:生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查不搞平均布點(diǎn),在遙感解譯查明區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,在重點(diǎn)地區(qū)開展重點(diǎn)調(diào)查工作,以查明生態(tài)環(huán)境地質(zhì)狀況為目的。原則上,每一種生態(tài)環(huán)境地質(zhì)單元必須有調(diào)查點(diǎn)控制,面上調(diào)查點(diǎn)精度平原區(qū)每100km 2 有1~2個(gè)、山地丘陵區(qū)每100km 2 有2~3個(gè)。調(diào)查路線一般以垂直地貌界線的穿越法為主,追索法為輔。 9.5.2.4 生態(tài)地質(zhì)剖面的繪制 生態(tài)環(huán)境地質(zhì)剖面應(yīng)垂直于生態(tài)環(huán)境地質(zhì)單元、地貌界線,并盡可能穿越測區(qū)的不同地貌、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)單元。剖面線可根據(jù)實(shí)際情況選擇長線與短線相結(jié)合。剖面反映了地質(zhì)、地貌、植物、土壤、土地利用狀況等。要求全測區(qū)至少有2~3條控制性生態(tài)環(huán)境地質(zhì)剖面,重點(diǎn)區(qū)測繪大比例尺的生態(tài)環(huán)境地質(zhì)剖面。 9.5.3 土壤養(yǎng)分與地球化學(xué)調(diào)查 土壤養(yǎng)分與地球化學(xué)元素含量構(gòu)成了土壤的農(nóng)業(yè)基本特征,是生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查的重要組成部分,其調(diào)查內(nèi)容與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)野外調(diào)查同步開展,其調(diào)查方法及技術(shù)要求可根據(jù)《區(qū)域生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查技術(shù)要求》(征求意見第一稿)的相關(guān)要求進(jìn)行。由于熱帶地區(qū)雨量充足,坡殘積層、風(fēng)化層較厚,土壤的淋溶作用強(qiáng)烈,土壤環(huán)境的調(diào)查有別于其他地區(qū)。 9.5.3.1 土壤養(yǎng)分調(diào)查 土壤養(yǎng)分調(diào)查是通過布點(diǎn)采樣測試開展的。土壤養(yǎng)分分布于土壤的O層或A層,深度一般為0~30cm,也即土壤的第二環(huán)境層。熱帶地區(qū)由于淋溶強(qiáng)烈,養(yǎng)分的分布層比一般地區(qū)略深,取樣深度可適當(dāng)加深。 土壤養(yǎng)分分析項(xiàng)目:有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效P、速效K、緩效K、有效S、有效Si、有效B、有效Mo、有效Cu、有效Fe、有效Zn、有效Mn、有效Ca、有效Na、有效Mg、有效Li。可根據(jù)實(shí)際調(diào)查的需要增減分析項(xiàng)目。 9.5.3.2 土壤地球化學(xué)調(diào)查 土壤地球化學(xué)調(diào)查應(yīng)與水系沉積物地球化學(xué)調(diào)查緊密結(jié)合,以為生態(tài)環(huán)境地質(zhì)(地下水環(huán)境、土壤環(huán)境、醫(yī)學(xué)環(huán)境)基礎(chǔ)研究提供某些基礎(chǔ)地球化學(xué)資料為目的。土壤化探調(diào)查應(yīng)分層取樣,第二環(huán)境層代表現(xiàn)狀,第一環(huán)境層代表背景。由于熱帶地區(qū)淋溶作用較強(qiáng),取樣深度可適當(dāng)加深。 土壤地球化學(xué)分析項(xiàng)目:硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鈦、鉀、鈉、錳、磷、銅、鉛、鋅、鉻、鎳、鈷、釩、鍶、鋇、鎢、硼、鉬、氟、鎘、鈹、砷、銻、鉍、氯、汞、硫、氮、硒、鋰、pH 值。可根據(jù)實(shí)際調(diào)查的需要增減分析項(xiàng)目,選擇對環(huán)境植物和環(huán)境有益和有害的元素,分析其有效態(tài)。 9.5.3.3 土壤調(diào)查采樣要求 土壤樣可采取單點(diǎn)樣或多點(diǎn)混合樣。多點(diǎn)混合樣的測定值相當(dāng)于多個(gè)點(diǎn)分別測定的平均值,更具有代表性,建議采用該種方法取樣。各采樣點(diǎn)的取土深度及重量應(yīng)均勻一致,土樣上、下層的比例也要相同。采樣工具為洛陽鏟或鋤頭。 每個(gè)混合樣取1kg左右。如果采樣點(diǎn)太多而使混合樣太多時(shí),可以把全部土樣放在盤子或塑料布上,用手捏碎混勻,用四分法淘汰。四分法的方法是:將采集的土壤樣品弄碎,混合均勻,鋪成四方形,劃分成如田字形的4份,保留對角的兩份土樣,混勻后留作樣品,而把另外兩份棄去。如果一次分取后仍嫌土樣太多,可再次4分,直到重量1kg為止。土樣可用布袋或廣口塑料瓶盛裝,在布袋或塑料瓶內(nèi)、外各備一張標(biāo)簽,用鉛筆注明采樣地點(diǎn)、日期、采樣深度、土壤名稱、編號及采樣人等。與此同時(shí),根據(jù)土壤調(diào)查要求,做好采樣點(diǎn)土壤剖面的相關(guān)描述。 9.5.3.4 采樣精度要求 1∶25萬生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查,養(yǎng)分及化探樣的采取以土壤單元(土壤亞類)為取樣控制單位,取樣點(diǎn)應(yīng)與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)相結(jié)合,如果土壤單元(土壤亞類)的面積較大,則采樣點(diǎn)的精度要求與生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)的精度要求相一致,即每100km 2的采樣點(diǎn)控制在1~3個(gè)為宜,且每種土壤類型至少有1個(gè)土壤樣。在土壤樣中采取密碼樣5%,進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測。 9.5.4 巖礦測試 土壤有效態(tài)分析參見林業(yè)土壤分析、農(nóng)業(yè)化學(xué)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、環(huán)境保護(hù)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和專著。各項(xiàng)評價(jià)參數(shù)和各種“浸提”辦法、測試技術(shù)也有很多,針對不同的工作目的和工作對象。根據(jù)目標(biāo)地球化學(xué)樣品區(qū)域調(diào)查需要,參照國家標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保等有關(guān)部門的“規(guī)程”及其他有關(guān)資料,選擇了以林業(yè)土壤分析方法國家標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)改為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))和(農(nóng)業(yè))土壤化學(xué)分析專著為藍(lán)本的土壤有效態(tài)基本分析方法。 土壤主要養(yǎng)分全量分析,除腐殖質(zhì)外,都有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。常規(guī)元素的分析方法按1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的分析方法。 土壤有效態(tài)及主要養(yǎng)分全量分析方法,詳見表9.4,方法檢出限見表9.5。 表9.4 土壤有效態(tài)及主要養(yǎng)分全量分析方法表 表9.5 土壤有效態(tài)及主要養(yǎng)分全量分析方法檢出限表 9.5.5 其他調(diào)查方法 生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容廣泛,只有應(yīng)用多種調(diào)查方法才能較全面地調(diào)查評估測區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。本次瓊海幅生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查根據(jù)海南島東北部的熱帶生態(tài)地質(zhì)特點(diǎn),在基本了解測區(qū)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)概況的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)調(diào)查了對測區(qū)影響較大的幾種生態(tài)環(huán)境地質(zhì)問題及土壤環(huán)境,采用的方法不夠全面,可根據(jù)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)的調(diào)查內(nèi)容,采用地球物理勘探、鉆探等重要方法。此外,本次瓊海幅調(diào)查根據(jù)自然生態(tài)特點(diǎn)、人類活動強(qiáng)度進(jìn)行分區(qū)調(diào)查,突出了各分區(qū)的重點(diǎn)問題,如劃分為城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)、海岸帶生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)、熱帶雨林生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)、熱帶農(nóng)業(yè)(作物)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)。 城市環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)側(cè)重于調(diào)查城市供水水文地質(zhì)特征,巖土體工程地質(zhì)與穩(wěn)定性,環(huán)境地質(zhì)條件與問題;地震與火山、地面變形,海洋動力災(zāi)害等地質(zhì)災(zāi)害;人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的影響;經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源的關(guān)系;廢水、廢氣、垃圾對環(huán)境地質(zhì)的影響。 海岸帶生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)位于多年平均高潮線往內(nèi)陸10~20km的范圍內(nèi),該區(qū)側(cè)重于調(diào)查第四紀(jì)地質(zhì)特征、河道變遷、海岸變遷、環(huán)境地質(zhì)問題;濱海旅游地質(zhì)資源、潮間帶地貌、紅樹林生態(tài)環(huán)境地質(zhì);供水水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件,農(nóng)業(yè)地質(zhì)問題。 熱帶雨林生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)側(cè)重于調(diào)查熱帶雨林物種、分布范圍;雨林生長區(qū)地質(zhì)背景;熱帶雨林對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的作用;水土流失、崩塌與環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。 熱帶農(nóng)業(yè)(作物)生態(tài)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查區(qū)側(cè)重于調(diào)查熱帶農(nóng)業(yè)、作物資源;第四紀(jì)地質(zhì)及地貌,土壤類型、地球化學(xué)背景及土壤養(yǎng)分狀況;農(nóng)業(yè)水文地質(zhì)條件;農(nóng)業(yè)地表水資源;水土流失、土地沙化;農(nóng)業(yè)灌溉水資源污染、土壤污染;作物養(yǎng)分與土壤養(yǎng)分的相互關(guān)系。