遥感教程第17-5页

目录


Other processes besides running water modify the Earth�s surface. Percolating ground water can dissolve sedimentary carbonate rocks, leaving sinkholes and other bedrock irregularities that fall into the category of Karst topography. Wind can alter surface materials, especially in desert climates, both by erosion and by deposition. Great accumulations of ice flow under its own weight, carving out mountainous terrain in valley or piedmont glaciers and cutting away at the surface as continental-scale ice sheets spread great distances. Parts of continents subjected to Pleistocene glaciation also have distinctive landforms due to deposition of debris eroded by these ice masses.


喀斯特/湖泊/风成/冰川地貌

喀斯特地貌包括各种地貌,如溶谷、灰岩坑、地下洞穴和塔架,这些地貌主要是由石灰岩的化学溶解作用形成的。解决方案通常从结构节点开始并从中延伸。随着这些面积的扩大,它们可以变成山谷,这些山谷可能会扩大并合并,从而使地形布满凹坑(有时称为“驾驶舱”,这一术语适用于牙买加的卡斯特车)。溶解体积的膨胀可能会使它们之间的岩石单元成为残留的山峰或塔。世界上没有任何地方比中国南方广西省发展得更为壮观。在下面的图片对中,左侧是一组塔楼,右侧是中国著名旅游中心桂林以西地区的陆地卫星图像。

这一场景中的喀斯特地形出现在色调较暗的表面上。这些岩溶是一系列较厚的碳酸盐岩,图片中的其他地方将其外部岩石移除,以露出下面较老的非碳酸盐岩。两个主节理组纵横交错穿过碳酸盐岩序列,并扩大为相交的山谷。这些高原的排水系统现在大多是内部的,因此该地区也有许多洞穴。这一场景展示了不同的岩石类型(具有不同的接缝间距)如何产生显著不同的地形表达式和地形。

加勒比的牙买加岛主要由石灰石组成。因此,由于年降水量大,该地区岩溶发育较为密集。该海卫星雷达图像显示了亚热带条件下发育的典型喀斯特地貌。

` <>`__17-11: What common feature of internal drainage (both groundwater and underground streams), quite popular to visit, is frequently associated karst topography? `ANSWER <Sect17_answers.html#17-11>`__

湖泊有许多形状、大小、深度和起源。大多数是淡水,但有些可能是盐水,因为蒸发浓缩溶解盐。我们在这里展示了两个极端:
巴罗角附近排列的热岩溶湖的陆地卫星视图

阿拉斯加西北部。|

第一张图片显示了在阿拉斯加西北部的巴罗角结束的沿海平原上的细长的热溶湖。这些湖泊往往是卵圆形和椭圆形的,一般不到6米(20英尺)深。它们是由于受永久冻土影响的土壤和沉积物在夏季解冻过程中发生坍塌、坍塌和崩落(在这种情况下,上层地下水永久冻结到一定深度,但上层地下水除外,在暖季加热)。伸长的原因尚不确定,但可能是由于古风控制,当时风来自西北部,而不是今天的东北部。

` <>`__17-12: Much of Alaska and Canada were glaciated in the Pleistocene. Suggest another way in which glacially-related action can cause elongate, aligned lakes. `ANSWER <Sect17_answers.html#17-12>`__

更新世的大陆冰川延伸到今天大平原以东的北部各州。对相对较软的沉积岩进行深凿,形成了巨大的、多变的深洼地,自8000年前最后一次冰川消退以来,这些洼地已经充满了水。这些湖泊形成了今天的五大湖,它们共同构成了世界上最大的淡水湖群。它们就在这幅陆地卫星镶嵌图中(标题中指出的湖泊):

湖泊有几种不同的起源,最常见的是在洼地中简单地积聚地表水(有时由地下水辅助)。湖泊往往是短暂的,大多数较小的湖泊只能持续数百到数千年。排入封闭(内陆)山区的水可能会被截留一段时间,从而形成湖泊。在干旱气候下,这些可能是短暂的,因为它们在雨季期间每年只含有部分水分。普拉亚湖是在干旱气候下形成的湖床,在雨季河流流入的旱季快速蒸发,导致沉积物和盐沉积物(蒸发岩)随着时间积累。

The huge lake (more than 9,000 km2 [3,475 mi2]) in the image above is the Salar de Uyuni in Bolivia, the largest salt playa in the world. In this March 1973 image, the salar (salt pan) has about a meter of briny water (blue). Some of the surface is uncovered salt (white), which, in addition to sodium chloride, NaCl (rock salt) and calcium sulfate, CaSO4, also contains lithium chloride, LiCl, making this the biggest source of lithium in the world. This, and the Salar de Coipasa (upper left), were once part of a much bigger lake that had formed in this part of the Altiplano province of the Andes, during a rainier climate in the past.

` <>`__17-13: What is the eventual likely fate of these salars? `ANSWER <Sect17_answers.html#17-13>`__

与某些色拉类似的是季节性湖泊——在雨季的延长期,但在干旱期,直到下一个降雨期,这些湖泊都会填充到较浅的深度。一个很好的例子是澳大利亚的卡内基湖,这里是它的填充阶段之一。

许多地形是干旱地区的特征,我们需要许多图像来显示它们。我们选择这里展示6个例子,许多人将其视为沙漠——通常在撒哈拉沙漠的沙丘。

我们的第一个例子表明,在阿尔及利亚和利比亚边界的撒哈拉沙漠成员GrandErg Orientale发现了星星沙丘。在某些情况下,这些山丘大致呈等边山,高于沙质基底100米(330英尺):

The largest active sand sea on Earth (560,000 km2 [216,237 mi2]) is the Rub'al Khali or Empty Quarter, shown above, in the southern Arabian Peninsula. Loose sand, up to several hundred meters thick, covers most of the solid rock landscape in this region. In the Landsat scene below, six distinct sand fields, each characterized by particular types of dunes (distinguished mainly by shape), occupy the entire area. Of these, we mention four. Most of the center consists of Complex Crescentic Dunes on the left and Complex Linear Dunes on the right. In the lower right corner are Star Dunes, and along the left is a separate sea consisting of small Linear and Complex dunes.

在沙特阿拉伯南部,Terra卫星上的aster传感器生成了一些这些空的四分之一沙丘(纵向沙丘)的假彩色图像。在下面的版本中,沙丘是亮黄色和棕色的,而蓝色则与粘土和粉土的光谱响应有关。

相比之下,看看埃及沙漠中分布更广的纵向沙丘。

在Rub'al-Khali的其他地方,是这些不寻常的塞夫沙丘,有箭头状的逆风点,还有蓝色区域,表示一些地表水分。

同样在沙特阿拉伯发现的塞夫沙丘的变种表明它们之间有广泛的连锁关系。

下图是位于伊朗东南部的Dasht-e-Lut沙漠的一部分。主导这一场景的是一个巨大的,但孤立的,沙海中含有线性或拉长的星沙丘,其东北走向占主导地位。周围低地有砾石表面。在这幅陆地卫星图像的左下角,有一条暗条纹,朝向东南方向。这些条纹是被称为雅当斯的长而窄的山脊组成的大型综合体的东端,当风吹出软粘土/沙沉积物,留下沟渠时,留下了这些条纹。随着壕沟的拉长,它们最终控制了从线性山谷中挖出的挖掘,而线性山谷定义了剩余的码当。在这一场景中,裸露的基岩构成了沙海以东的低山,河流携带并沉积了一系列分流和扇中的暗色岩石。

再往东,在印度西部的塔尔沙漠,强烈的新月形沙丘已经形成,并显示在这个亚斯特次新世:

` <>`__17-14: Can sand dunes ever be vegetated? `ANSWER <Sect17_answers.html#17-14>`__

上面的风成地貌是沙丘。但许多人错误地认为沙漠主要是沙子。事实上,世界上的大部分沙漠地形都是岩石,通常有砾石表面或很薄的碎块土。一些奇怪的地形可以形成在干旱的土地上,那里的风不断地吹。喷沙雕刻是一个常见的过程,留下的奇怪的形状,在空间图像真正突出。考虑一下阿尔及利亚南部塔内兹鲁夫盆地的陆地卫星图像。撒哈拉,其中的一部分,主要是岩石,而不是沙质的覆盖。在这里,雕刻家们雕刻出了从水平到平缓倾斜的沉积岩中的放气盆地。倾向于圆形的图案是这种地形的标志,但在地面上,效果可能会被忽视。

沙丘通常由沙粒和SIL大小的颗粒组成。但风可能产生由雪花和颗粒组成的规则间距的沙丘,如这张南极雪原的图片所示。

现在来看看另一个冰雪特征:冰川。冰川作用在全球寒冷地区、高山地区和高(极)纬度地区很常见。冰几乎可以覆盖整个大陆,比如南极洲,或者一个巨大的岛屿,比如格陵兰岛。当冰开始由于重力流到较低的海拔,通常沿着不同的,通常是狭窄的路径,它就变成了冰川。以下是两个积冰和冰川运动的例子:

上面的图像是一个特殊的假彩色图像,使用黄色、红色和蓝色滤镜,以增强各种类型的冰和冰川带。它显示了位于冰岛中南部的厚冰盖(定义为具有径向流的圆顶状冰团),称为Vatnaj_kull,有43个出口冰川(浅蓝色),其中许多冰川有Folium终端。黄橙色区域有植被,而红色与玄武岩和稀疏植被有关。海洋中的绿色是沉积物,而冰盖周围的黑色则是一片被冰川融水浸泡的土地。

在较小规模上,加拿大北部北冰洋的拜洛特岛上覆盖着一个小型永久性冰原,从该冰原可以看到北部和南部的山脉冰川正在向下流动:

下面的图像马赛克显示了典型的高山或高山冰川,它们是由覆盖阿拉斯加东南部兰格尔山脉和楚加尔山脉部分高海拔地区的雪原形成的。第一个射程在肯尼迪山上升到5043米(16541英尺)。其中较大的冰川有纳贝斯纳(北部)、肯尼科特(Kennecott)和Rohn(Rohn)向奇蒂纳河(Chitina River)输送融水,以及拉塞尔(Russell)和巴纳德(Barnard)从朗格尔集团(Wrangell Group)东段流出。在Chugach,在场景中,最高的山峰是Tom White山(3270米;10630米),但在西部和东部都有更高的山峰。白令冰川是Chugach群中最大的冰川,尽管其宽度不如图中东部的马拉斯宾纳冰川宽。注意一些山前冰川上的黑色条纹。这些是内侧和外侧冰碛(可能成为岩石沉积物的冰川碎屑)。现场的红色大部分是苔原植被。

位于丘加奇和朗格尔山脉沿线的阿尔卑斯山谷冰川

阿拉斯加南部海岸,在这幅陆地卫星的两幅图像中看到。|

` <>`__17-15: What would be the appearance of the terrain if all the glaciers in the Chugach Mountains were to melt and disappear? `ANSWER <Sect17_answers.html#17-15>`__

沿着阿拉斯加的同一南部海岸,有一条著名的活动冰川,被称为马拉斯宾纳冰川。下面的陆地卫星次新世显示了冰川上的一系列内部冰碛和西部(左)的一个突出的宽侧冰碛。

陆地卫星次新世显示马拉斯宾纳冰川进入海湾

阿拉斯加州。|

这条冰川向阿拉斯加湾缓慢移动时的透视图,由陆地卫星和STRM数据结合而成,与它的山源相关联:

冰川表面往往有黑色的条纹——这些是中间的冰碛沉积物,是由于冰川顶部的岩石松动而形成的,并随着时间的推移继续这一过程,所以这些碎片会被串成条纹,随着时间的推移而移动。阿拉斯加的沃尔什冰川(Walsh Glacier)由KH-7军事卫星从太空拍摄而成,显示了这一特征:

KH-7 image of the Walsh glacier, with its medial morainal deposits.

这张阿拉斯加冰川的jers-1sar(雷达)图像显示了当整个质量沿着梯度缓慢移动时冰破裂的细节。

冰川出现在任何一年四季都足够寒冷的地方,以适应大范围降雪。当雪变得紧密时,压力有助于它像冰一样融化和再冻结。几乎所有的冰川要么出现在全球两半球寒冷的高纬度地区,要么出现山脉上升到一年中大部分时间都保持寒冷的高度(冰川出现在靠近赤道的肯尼亚乞力马扎罗山顶附近)。在南半球,新西兰和南美洲都有冰川,安第斯山脉(山谷填充)冰川的鸟瞰图显示得很好(每年的时间是南半球的夏天)。 [12月左右] ):

世界上最大和最长的冰川是位于南极洲东北部(澳大利亚部分)的兰伯特冰川,它在阿米里冰架处与海洋会合。其长度为403公里(250英里);宽度为64公里(40英里)。下面是两张空间图像:顶部显示冰川的一部分;底部显示根据一段时间内的雷达数据确定的流量:

越来越多的证据表明,世界上大多数冰川在过去30年中正在退缩,可能是由于自然间冰期变暖或人为引起的全球变暖,或两者兼而有之。喜马拉雅山脉的冰川显示出这种持续状态。图中所示不丹的山脉冰川正在收缩,并在其终点处形成新的湖泊——这是该地区冰川活动减弱的有力迹象。

冰川也来自巨大的冰原,如覆盖格陵兰大部分地区的冰原。这张图(aster)显示了冰盖的边缘和流入次大陆西北角巴芬湾的冰川(穿过埃尔斯米尔岛和图尔空军基地的北部)。

当冰盖融化时,曾经由山谷冰川和冰原主导的景观是什么样子的?冰岛西北部Trollaskagi地区的这一部分陆地卫星景象提供了一个冰雪雕刻的山区的后冰景,那里的冰川现在消失了,留下了明显的低谷(宽阔的山谷),中间的山脊现在急剧地折成了阿雷特山脉。在海水侵入更大的冰川冲刷低地的地方,形成了几个大的峡湾。

冰川期Trollaskagi地区的U形(横截面)山谷

在这张局部陆地卫星图像中。|

冰在太空中很明显,像南极和格陵兰这样的广大地区几乎完全被冰覆盖。在过去的200万年里,这些冰中心不断扩大,特别是在北半球,几英里厚的冰层从极地地区移到西伯利亚、北欧和美国,一直向南延伸到辛辛那提,最后进入北部大平原。有几次前进和后退。今天,由于这些冰几乎从北美消失,曾经被覆盖的土地已经被侵蚀和沉积冰川地貌显著地改变了。冰碛和冰碛的沉积物有几百米厚。在许多空间图像中很难辨认出沉积地貌,但这里有两个例子,都来自加拿大。

第一幅图显示了西北地区的冰川冲刷、沟壑、湖泊和冰碛物表面以及平原。

第二张图片是一个陆地卫星次新世,显示 巨沟 在加拿大北极地区的努纳瓦特地区。

第三个是陆地卫星MSS次新世,包括一块或一群德鲁姆林,细长的低矮的雪茄状冰川山丘,直到在适度的冰川前进过程中被塑造成这种形状。它们出现在冰层融化和消融之后。注意东北方向的运动方向。

如图所示,西萨特在爱尔兰西北部观察到一个巨大的德鲁姆林宫群。“德鲁姆林”一词是爱尔兰语,很久以前就被赋予这些特殊的山丘。

将陆地卫星和海平面亚中心的德鲁姆林宫形状与这些地貌的航空照片进行比较(很难看到)。

一片小药瓶的航空照片;这些小药瓶的锥形末端

山丘指向冰面前进的方向。|

这结束了我们对“从空间来的地貌学”中突出显示的主题图像的参观。您可以在上面提到的互联网站点或JPL准备的CD-ROM中看到更多的详细说明。如果你研究这本书、网站或CD-ROM,请看第11章,其中介绍了罗伯特·S·海登博士为证明地貌测绘中陆地卫星图像的价值所做的努力。尽管他不是第一个仅从空间图像(C.F.Pain 1985年在澳大利亚新南威尔士州的一个地区的地图是作者最早知道的)制作这种类型的地图的人,但他已经把这种能力的优秀例子放在了一起。


主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@nationi.net