3.9. 亚特兰大地下水调查¶
为了测试空间图像在发现地球大陆裂缝方面的优点，我们研究了一个区域，在该区域中，这些裂缝清晰可见并可靠绘制，作为使用陆地卫星和现场场景的地面实况点。东非裂谷是一个地壳延伸带，其中东非大陆的一部分沿着一条陆臂从其母岩上拉开，将发源于以埃塞俄比亚为中心的三重交界处的分叉块体分开（第二条陆臂包括红海，第三条是阿拉伯半岛外的亚丁湾）。裂谷的大部分由下沉的地壳部分组成，由深根的正断层（形成地堑）所包围，正断层切割成玄武岩熔岩，挤压成凹陷。（在称为“正断层”的断层类型中，想象一个长方形的断块被一条以某种角度向下倾斜的断层所打破；断块的上部随后滑下断层平面；如果有两条正断层彼此相对，但第二条正断层向相反方向倾斜（因此两条断层会聚），则断块在两条断层之间的那一部分。作为一个单元放置 [地堑] 变低并使故障对任一侧的块变高；参见靠近页面顶部的插图 3-2 ）这些断裂熔岩填充物，因为它们是新近形成的，没有受到严重侵蚀，具有强烈的地表陡坎。它们在断层两侧没有显示音调差异，因为断层影响的岩石类型与地表相同。下面的场景显示了肯尼亚裂谷的一部分（汉宁顿湖在顶部），由斑点（在下一节中描述）成像。
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肯尼亚地质学家通过野外测绘和航空摄影解释绘制了这幅图像上半部分的岩石单元和断裂（大多数是断层）图。我们在这里复制它（以排除阅读细节的质量）来说明参考数据库。
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下一幅图显示了作者根据对陆地卫星多光谱扫描仪和专题地图绘制器图像的解释而绘制的玫瑰图，以及一对现场立体图（见第11节）。
|肯尼亚东非裂谷的玫瑰图，由陆地卫星MSS和TM图像和现场立体对绘制。|
汉宁顿湖以西和以东的地区分别接受治疗。因此，有两组图表。从地平面图中方位的相似性来看，陆地卫星和点对较大裂缝的定义做得很好。这些地形表达式非常明显，使得阴影偏差最小化，从而允许对其趋势进行精确测量。
2-18 ： 尽管不同的卫星图像显示出几乎相同的方向，但与地质图相比有一个区别。是什么？为什么？ **ANSWER**
利用空间图像进行线性分析在确定区域和次大陆断裂模式方面特别有价值，这些断裂模式揭示了施加在大型地壳单元上的一些应力历史。深部地壳岩石的地表露头被称为地盾，主要是火成岩和变质岩，形成了大陆克拉通的基底核。地盾通常包含主要在个别地体就位时形成的主要断裂组，这些断裂组碰撞并组装成这些主要的地壳单元。在加拿大北部，土壤和冰川覆盖层最小，那里的地盾含有非常高密度的裂缝，如下图所示。
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这些都是由两个因素突出的：1）在这个冬季的场景中，太阳的仰角只有9度；因此，低角度的光线强调与线性凹陷相关的地形上的细微差异；2）积雪起到了除尘作用，强调这些特征，类似于在指纹上撒一粒粉末。
通过查看图像，我们可以知道图像中间的地形（左上角下方）与南部的其余地形不同。左上角的地形标志着盾牌的优势区域，它由年龄超过20亿年的变质火成岩组成。右边的地形是格伦维尔省，该省的岩石普遍较年轻，大约9亿年前在西北方向与上级省相对。这条线是格伦维尔Ch21_Chapter20，由逆冲断层构成，从上面看，它是一个东北走向的边界。每个省的许多裂缝都是线性湖泊。这些是冰川冲刷过的凿痕，现在被水填满了。当在每个省的玫瑰图中绘制线的方向时，会出现两个特征：
1）两省均具有ENE断裂的主导趋势，2）上（左图）的第二个最大值为NNE，格伦维尔（右图）的第二个最大值为NNW。这个例子强调了空间图像在提供非常适合区域结构科学分析的观测方面的力量。
2-19 ： There is another notable difference in the fracture distribution in the two provinces. What is it? `ANSWER <answers.html#2-19>`__
线性分析也有实际的一面。例如，断裂和断层可以作为最终沉积矿石矿物的循环溶液的通道。它们还涉及到油气的圈闭，可用于储存和移动地下水。原始或改进的线性映射，因此可以在经济上获得回报。
亚特兰大地下水调查
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左上方的面板是亚特兰大的天空实验室照片，测量区域在一个框中勾勒出来。右图是一幅陆地卫星遥感图像的一部分，显示了阿巴拉契亚山前省的层状岩石单元。在左中部的图像中，来自陆地卫星的数据通过一种称为边缘增强（edge enhancement）的技术进行计算机处理，该技术通过将线性特征与明暗对比度绑定来突出显示这些特征。从这项技术可以清楚地看到地层，但同时也暴露出许多平行线，从左上到右下穿过地层（当正确调整方向时几乎是东西走向）。这些平行线看起来可疑地类似于一个单独的，突出的，联合的集合。当我们在一张由RB-57飞机拍摄的高空航空照片中看到它们时，它们看起来像是小的线性山谷（右中心）。在地面上访问时，它们显示为关节谷，例如在左下面板中。当我们走出几个联合山谷，直到它们与285号州际环线相交时，我们发现它们流入了道路切割处，在那里，如右下面板所示的暴露，确定它们为断裂带。与这些区域相关的孔隙使它们成为地下水储存的潜在含水层。
该地区已钻探，大量地下水已被证实。这导致了对开发工业园区的批准。这项研究的结果引起了州长的注意，令他印象深刻的是，他坚持要和州地质学家一起去实地查看证据。一年后，州长成为了吉米卡特总统，他一直是陆地卫星计划的好朋友。这项研究也被国会引用为 表面上的 空间技术对国家价值的证据。
2-20 ： 在亚特兰大调查中，调查过程中的关键步骤是什么，从而最终取得了成功？ **ANSWER**
在陆地卫星的最初十年中，其最充分的使用，通过向用户社区出售数据来衡量，是在地质学方面。陆地卫星，以及后来的斑点和其他空间系统，包括雷达，成为那些勘探石油和天然气、矿藏和地下水的人特别感兴趣的新信息来源。我们将在第5节描述遥感在资源勘探中的应用。但首先，在接下来的两个部分中，我们将介绍另外两个主要的应用机制：在监测植被、评估土地利用和城市规划方面。