7.3.1 地貌判读
地貌判读的任务除识别各种地貌形态要素及其分布、研究地貌形成的地质地理因素、对地貌进行分类外，对于其它如地质找矿、石油天然气勘探、构造分析等工作都有重要意义。地貌判读主要从地貌学原理出发，分析图形、色调和阴影等直接判读标志，再根据地质、水文、土壤、植被等地理要素的相关信息，综合分析判读。
1.大型地貌单元判读
宏观地貌可分为山地、丘陵、盆地、高原、平原、沙漠、湖盆、海洋等主要类型。在此基础上再进行次一级或微观地貌判读。一般来说，航片比例尺大、可立体观察，利于直接判读；卫片范围广、视野开阔，利于宏观分析。就影像一般特征而言，山地地势起伏明显，阳坡光照较强，色调浅；阴坡亮度值小，色调较深。高山海拔高，通常具有尖顶山峰及狭窄的锯齿状山脊，地形起伏剧烈，阴坡完全见不到阳光，影像常有大片的阴影，有时山顶上有白色的常年积雪甚至冰川；中山相对高差不如高山，被切割得较破碎，阴影斑块较小，山顶浑圆，谷地较宽，且有耕地和居民地分布；低山丘陵相对高度较小，山坡较平缓，无明显大面积阴影，一般有较多耕地和居民地分布其间，且多辟为梯田、园地。盆地的影像特征是四周被山地、高原或丘陵所围，中间呈低平的盆状地形。大多数盆地有人类生产活动居住，可观察到相应的建筑、耕地等标志。 平原影像地面平坦，色调均匀，极少阴影，多分布有耕地农田、居民地和道路等。有时，平原局部影像的色调变化也很大，如作物覆盖时或土壤湿度差异较大时，色调就变得较深且不均匀。 高原是顶面比较平坦宽阔高地，是有一定空间尺度的宏观地貌。根据地域、经纬度等容易判读。不同的高原自然地理条件不一，利用不同，影像差异很大。如西北黄土高原地区切割破碎、且种植业为主，多梯田。而内蒙古高原则平缓开阔，牧业为主，少见耕地。
2.流水地貌判读
流水地貌判读主要有以下内容：河谷形态、阶地、河漫滩、洪积扇、冲积扇、三角洲、牛轭湖、古河道等。流水地貌判读对分析新构造运动和环境演变很有帮助。
（1）河床、河漫滩和阶地 河床、河漫滩、阶地一般沿河岸呈带状展布。根据河床的分布可判断水系形态，分析河流流经地带构造活动趋向。河床的色调取决于河水的深浅、混浊程度、河床底质。河水较清澈、较浅时砂质河床一般为浅色调，泥质河床一般为深色调。 泥质河漫滩一般呈浅灰-深灰色调，有时河漫滩上分布着湿地和沼泽化低地，这时图案较为复杂，变为斑斑点点的灰色调；沙质河漫滩一般呈白色-浅灰白色。阶地一般有阶地陡坎，绝大多数情况下分布有农田和村庄，影像色调因土地利用方式及地理环境而异。堆积阶地一般分布于河流中、下游，上面常分布有耕地、居民地和道路等；侵蚀阶地完全由基岩组成，色调一般较暗，而且多位于河流上游的山区。基座阶地的阶地面上有较厚的河流冲积物堆积，阶地坎裸露出基岩，因此阶地面上色调一般较浅且均匀，常有耕地和居民地分布。卫片利用变换多波段方法容易从色调上分出河漫滩、阶地，但形态较小时比较困难。
（2）古河道、牛轭湖 古河道由于沉积物质地及含水量变化，在影像上呈条带状图案，在干旱区由于地表积盐呈白色，在平原区由于地下水位高或表层土壤富水可能显示深色调。河床迁移所形成的牛轭湖、迂回扇等是河床迁移的典型标志。据此可研究古河道及河流迁移等。
（3）冲出锥和洪积扇 冲出锥分布在冲沟出口，洪积扇一般都分布在山前沟谷的出口处。前者坡度较大，规模较小；后者坡度较小，规模较大，洪积扇下部常开垦为农田，在像片上的影像均呈扇形。有时会形成洪积扇群，由于构造抬升会出现叠置洪积扇。
3.喀斯特地貌判读
喀斯特地貌有孤峰和峰林、溶蚀漏斗、落水洞、溶蚀洼地、溶蚀盆地、伏流、盲谷等地貌形态。这些都属于小尺度的微地貌形态，利用航片判读较清楚，低分辨率卫片很难观察到，只能通过纹型图案和间接标志判读，例如，喀斯特地貌发育地区呈菊皮状纹理。另外，石灰岩地区植被稀疏，裸露的灰岩色调较浅，这也是判读喀斯特地貌的重要卫片判读标志。喀斯特地貌发育时间顺序是从峰林、峰丛、到岩溶平原几个阶段，有时可在空间分布上呈现这一时间序列变化。总结其地域分布规律有助于卫片判读分析。
4.风成地貌判读
风成地貌类型包括风蚀和风积地貌，其形成与大气环流有密切关系。一般说来，下沉气流强烈、有类似“风洞”效应的峡谷地区风蚀作用明显，如我国西部罗布泊地区，外围风积作用逐渐变强，风积地貌逐渐发育。许多微观的风蚀地貌现象影像上很难观察到，比较典型的是砾漠即戈壁滩，其特点是地表比较平坦，几乎完全为砾石和石块所覆盖，居民地很少。所以，在像片上表现为均一的浅色调，夹杂着一些稀疏的蒿草所形成的黑色斑点。许多微观的风蚀地貌现象影像上很难观察到，比较典型的是砾漠即戈壁滩，其特点是地表比较平坦，几乎完全为砾石和石块所覆盖，居民地很少。所以，在像片上表现为均一的浅色调，夹杂着一些稀疏的蒿草所形成的黑色斑点。沙漠在航片上可判明新月形沙丘、金字塔状沙丘、蜂窝状沙丘以及纵向沙垄和横向沙垄等形态。新月形沙丘由单向风造成，其形似新月，向风坡长而缓，背风坡短而陡，两面不对称，色调也不一致；金字塔沙丘呈角锥状；蜂窝状沙丘呈盾形或圆形，沙丘间为碟状洼地，起伏和缓。有时新月形沙丘连接而形成横向沙垄，其排列方向垂直于主导风向，而且两坡不对称。卫片上高大沙山、沙垄仍有清晰外形，但一些蜂窝状沙丘、小型新月形沙丘则表现为各种式样的纹型图案。沙丘在影像上一般表现为浅色调，有时陡坡会形成阴影。在判读沙丘时，根据形态和植被可区分活动沙丘和固定沙丘。活动沙丘色调浅，峰脊线尖锐、清晰，平面形状比较规则；固定沙丘则生长有植物，色调较暗，峰顶浑圆，平面形态较为紊乱。
6.冰川地貌判读
冰川地貌包括冰蚀和冰积地貌，影像上可观察到的冰蚀地貌有角峰、刃脊、冰川槽谷冰斗等；冰积地貌有侧碛堤、终碛垄等。现代冰川在遥感影像上一般表现为白色，根据其形态可判断冰川进退，这对分析环境演变、气候变化很有帮助。航片上可清楚地判读各种冰蚀和冰积地貌，卫片主要根据色调、高度等分析。
7.3.2 岩性判读
1.直接判读标志
岩石色调的深浅主要是由组成岩石的矿物颜色深浅和它们的含量所决定的。长石和石英质浅色矿物色调是白到浅白色，铁镁质深色矿物色调较深。在可见光波段，岩石颜色反映了组成岩石的矿物对该色光反射率较高，亮度则与反射能力和外界光照条件有关。如果岩石在较弱的光照条件下成象像，那它的色调就较暗，如反射能力较强的白色大理岩，在暗淡光照下也会显出灰暗色调。 影响色调的因素还包括岩石表面的湿度、粗糙度、粒度大小。此外，环境因素如植被覆盖度、风化壳、土壤厚度都直接影响岩石色调。岩石色调实际上是许多因素的综合反映，必须结合实际作具体分析。不同波段遥感图像上的色调特征实质是不同岩石在不同波段表现出不同的反射强度；在热红外波段则与岩石的发射能力有关。在大比例尺、高分辨率影像判读中，形状是另一重要标志，如岩浆岩的侵入岩体呈较规则的团块状或圆形，因此形状是识别侵入岩体的主要标志。岩浆岩的脉岩呈脉状、线状特征，当背景色调差异大时，也易于识别。沉积岩多呈条带状图形，火山岩有的呈条带状，也有的呈团块状特征。变质岩中的正变质岩，常保留岩浆岩的团块状特征，变质岩中的副变质岩，常保留沉积岩的条带状特征，构造岩则具有类似于脉岩的影像特征。
2.间接判读标志
1) 水系形态与岩性 不同岩性上发育的水系特征很不相同，如树枝状水系、角状、格状水系、环状、放射状水系等，均可作为岩性判读的依据。卫星图像由于比例尺小，水系形态与其它地理要素如植被、土壤等共同形成特定的纹型图案，如岩溶地区的橘皮状花纹。
2）地貌与岩性 有些地貌与岩性密切相关，可作为判读标志。如火山地貌、岩溶地貌、黄土地貌。同时岩性抗风化能力不相同，在不同气候条件下形成稳定的地貌形态（表现为正或负地形），如石英砂岩和石英岩在任何气候条件下总是形成正地形；页岩多数形成负地形；酸性脉岩多半形成正地形；而基性脉岩多半形成负地形。可溶性岩石（石灰岩、白云岩）的地貌形态随气候带及产状的不同而异，是不稳定的。岩浆岩体的地貌形态常与其时代新老、出露高低、被剥露情况和岩体规模密切相关。
3）土壤、植被与岩性 不同岩性上形成的风化壳影响到土壤种属及理化性质，对植被适宜性产生影响，如北京西山地区碳酸岩风化壳上发育的多为碱性土壤，多生长耐碱性植被被如侧柏、荆条灌丛；北山花岗岩风化壳发育的微酸性土壤上多生长酸枣、鹅耳枥、板栗。再如，我国西南地区大片碳酸岩分布区土壤贫薄、植被稀疏。这些都可作为岩性判读的标志。 其特点是：不问原因，而使冲突在某种控制条件下继续存在，但又使局面不至于失去控制。
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7.3.3 构造判读
1.岩层产状判读
水平产状的岩层层面界线与该处地形等高线平行或重合。水平产状的岩层在地貌上常常构成方山、桌状山。如果被开垦利用，常呈套环状梯田。
倾斜岩层的解译标志是：地质界线与地形等高线相交，并受地形因素的影响而发生弯曲转折，或通过山脊沟谷等不同地形。出现不同形态岩层三角面，常常构成单面山、猪背岭、倾向坡等地形。利用岩层三角面（V字形）可分析甚至量测岩石产状。
2.褶皱构造解译
褶皱构造分背斜和向斜，在影像上表现为色调不同的条带且对称平行排列，其整体图像常呈闭合的图形，有圆形、椭圆形及不规则环带状等多种形态。在遥感图像上可以利用岩层产状来确定背、向斜构造。两翼岩层倾向相向的是向斜，岩层倾向相背的是背斜。背斜转折端的岩层倾向一律向外倾斜，向斜转折端的岩层倾向一律向内倾。转折端处水系向内收拢的多为向斜，向外散开的多为背斜。还可以根据褶皱转折端的单层影像的出露宽度特点分析背、向斜，由褶皱里面向外，岩层的出露宽度逐渐加大的是向斜；组成褶皱里面的岩层出露宽度大于外围岩层出露宽度的是背斜。从组成转折端的岩层形态来分析，弯曲的岩层在靠近褶皱核部的弧度较大、向外弧度变小的是背斜，反之是向斜。
3.断裂构造判读
许多断层要素都可以在航片和卫片上直观地看到，如地层、岩脉、矿体、褶皱等各种地质体被切断、错开的现象。沿断裂有时能发现构造破碎带，航片会观察到碎裂岩、糜棱岩等，断裂带内还会夹杂着大大小小的岩块、构造透镜体等。断裂破碎带由于容易风化剥蚀，一般都构成负地形特征，如山脊的垭口。年轻断层会有保存完好的断层崖，断层经过剥蚀，有时会发展成断层三角面。在断层带上，有时还可以看规模巨大的断层陡崖。它的出现与断裂有关，但却不是断层面，它常常是断裂破碎带遭受强烈侵蚀和崩塌作用后产生，成因上常与逆断层和逆冲断层有关。卫片判读色调是重要标志，由于断裂往往形成断陷盆地、地堑等重要地貌界线，自然景观差异造成色调明显不同。如秦岭山地与渭河谷地卫片、河北怀来盆地等卫片上都有明 显的色调标志。色调是一种综合标志，既有地貌、土壤、植被可观察到的直接标志，也可能是断层两侧松散沉积物厚度、地下水埋深差异的反映，这些又属于间接标志。华北平原断裂、山东沂沭断裂都是明显的实例。
水系形态是断裂构造重要的间接解译标志，受断裂构造控制的水系形态有倒钩河、对口河、河道急拐、深切河谷、深直宽谷、河流直角拐弯、之字形河谷、河流汇流、线状排列、河流弯曲、成排河流沿线成为伏流、河流成排沿线拐弯等。象雅鲁藏布江拐弯、红河谷地、大同御河许多典型例子。此外,串珠状湖泊、泉水,平直岩石海岸也都可能是断裂存在的间接标志。