遙感技術(shù)及其在１：５萬礦調(diào)中應(yīng)用

吳再民　滕　云

[摘要]遙感資料的特點(diǎn)、解譯方法、標(biāo)志及其在1:5萬礦調(diào)中綜合應(yīng)用有助于提高成果質(zhì)量。是用來區(qū)分和識(shí)別不同物體或確定物體屬性的特定影像特征。

[關(guān)鍵詞]遙感 解譯方法 解譯標(biāo)志 影象特征

中圖分類號(hào)：TP7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0220040－02

遙感(Remote Sensing)是六十年代發(fā)展起來的一系列遠(yuǎn)距離探測先進(jìn)技術(shù)的總稱。它采用了紅外、微波、宇航等新技術(shù)從而獲得對(duì)大氣、地面、水面、水下等信息。因此，它能區(qū)分巖石的類型與分布、辨認(rèn)構(gòu)造、斷裂、尋找礦床等。在1:5萬礦調(diào)中利用遙感資料的特點(diǎn)、標(biāo)志、來進(jìn)行解譯，指導(dǎo)填圖工作是行之非常有效的。

一、遙感資料的特點(diǎn)及其解譯方法

遙感解譯以前通常是目視解譯為主，現(xiàn)在一般是在計(jì)算機(jī)上以人機(jī)會(huì)話方式進(jìn)行識(shí)別和解譯工作，其基本方法有五點(diǎn)：

1．解譯是認(rèn)識(shí)實(shí)踐的反復(fù)過程，首先要熟悉、吃透本區(qū)域的有關(guān)資料（即地質(zhì)、地貌、水文、氣象、植被、土壤、物探、化探資料及前人各類工作成果）；分析研究前人對(duì)區(qū)域地質(zhì)遙感解譯成果的合理、可靠程度，弄清遙感資料能解決的地質(zhì)問題和已經(jīng)解決和有待解決的地質(zhì)問題。地質(zhì)體性質(zhì)是多方面的，主要包括物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)兩大類，遙感主要是反映地質(zhì)體的光譜特征信息，對(duì)全面認(rèn)識(shí)地質(zhì)體而言，有其局限之處，不言而喻，能通過地質(zhì)、物探、化探多方信息去認(rèn)識(shí)地質(zhì)體，則是更為全面、可靠的。因此在遙感解譯中，應(yīng)充分收集利用已有地質(zhì)、物探、化探等資料進(jìn)行綜合解譯分析，有助于提高成果質(zhì)量。

2．總體觀察分析，也就是初步解譯，了解區(qū)域格架，對(duì)巖石、構(gòu)造、礦產(chǎn)、地貌等因素的內(nèi)在聯(lián)系看成一個(gè)整體，分析其標(biāo)志的意義，由整體到局部進(jìn)行邏輯性推理判斷，區(qū)分異同。

3．對(duì)比分析，有條件要依據(jù)不同比例尺、片種、時(shí)代、季節(jié)、波段(345、453、354)、關(guān)系，相應(yīng)的軟件提高認(rèn)識(shí)，毗鄰地段進(jìn)行對(duì)比，了解解譯標(biāo)志變化與地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象間的關(guān)系，提高認(rèn)識(shí)。

4．解譯的原則應(yīng)采用由已知到未知、從區(qū)域到局部、先易后難、由宏觀到微觀，從總體到個(gè)別，從定性到定量，循序漸進(jìn)，不斷反饋和逐步深化的方法進(jìn)行工作；邊解譯邊勾繪，同時(shí)予以編錄（填寫解譯卡片），指出成果及問題，解決途徑。設(shè)計(jì)中必須安排遙感解譯驗(yàn)證工作量，野外地質(zhì)踏勘工作結(jié)束之后，對(duì)路線踏勘資料進(jìn)行系統(tǒng)、詳細(xì)分析、整理和研究，初步建立各類地質(zhì)體的遙感解譯標(biāo)志，編制1∶5萬遙感解譯草圖。

5．詳細(xì)解譯，以1∶5萬遙感解譯草圖為底圖，在初步解譯的基礎(chǔ)上，確定標(biāo)志的可靠性，予以外延，標(biāo)志經(jīng)過修改后重新進(jìn)行解譯（即通過各種資料對(duì)比及野外工作后對(duì)各類地質(zhì)體、線、環(huán)形構(gòu)造等新的認(rèn)識(shí)），加以修正定稿。切記解譯工作一定要實(shí)施在地質(zhì)工作之前和過程中；絕對(duì)不應(yīng)該在全部工作完成之后，在室內(nèi)搞形式主義的應(yīng)付，不僅沒有真正體現(xiàn)礦調(diào)工作遙感解譯的效果，反而貶低遙感解譯的真實(shí)意義，對(duì)發(fā)展遙感工作帶來十分有害的后果。初步解譯工作完成后由解譯人員協(xié)助有關(guān)人員一起將解譯好的影像圖上的內(nèi)容轉(zhuǎn)繪到計(jì)算機(jī)中GS圖像上，并建立矢量化圖層，最終提交1:5萬遙感地質(zhì)解譯數(shù)字化圖件。

詳細(xì)解譯可在此基礎(chǔ)上在野外工作后進(jìn)行修改和補(bǔ)充。

二、遙感解譯方法、標(biāo)志及其綜合應(yīng)用[2]

為了準(zhǔn)確進(jìn)行遙感地質(zhì)解譯，解譯者首先應(yīng)具備一定的地質(zhì)、遙感知識(shí)；其次應(yīng)對(duì)解譯區(qū)的地質(zhì)基礎(chǔ)、構(gòu)造格架、災(zāi)害地質(zhì)、地形地貌和水文情況等要有粗略的了解。常用的解譯分析方法有：

（一）直判法。根據(jù)不同性質(zhì)地質(zhì)體在遙感圖像上顯示出的影像特征規(guī)律，建立遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志或影像單元，在遙感圖像上直接解譯提取出構(gòu)造、巖石等地質(zhì)信息，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體解譯圈定與屬性劃分。

（二）對(duì)比法。對(duì)未知區(qū)遙感圖像上反映的地質(zhì)現(xiàn)象，通過已知區(qū)圖像特征與解譯標(biāo)志對(duì)比進(jìn)行解譯。如圖像上解譯的遙感礦化蝕變異常，往往是通過已知含礦區(qū)礦化蝕變異常標(biāo)志來進(jìn)行對(duì)比圈定。

（三）鄰比法。當(dāng)圖像解譯標(biāo)志不明顯，地質(zhì)細(xì)節(jié)模糊，解譯困難時(shí)，可與相鄰圖像進(jìn)行比較，將鄰區(qū)的解譯標(biāo)志或地質(zhì)細(xì)節(jié)延伸、引入，從而對(duì)困難區(qū)作出解譯。如多組斷裂交匯區(qū)或斷裂帶交切關(guān)系的解譯時(shí)，采用鄰比法一般可取得好的效果。

（四）綜合判斷法。當(dāng)目標(biāo)在圖像上難以直接顯現(xiàn)時(shí)，可采取對(duì)控制地區(qū)目標(biāo)物有因果關(guān)系的生成條件、控制條件的解譯分析，預(yù)測目標(biāo)物存在的可能性。綜合判斷法除對(duì)圖像上目標(biāo)物的環(huán)境作綜合分析判斷外，也可收集地質(zhì)、物探、化探等方面的資料進(jìn)行綜合判斷與印證。這種方法常用在遙感礦產(chǎn)解譯之上。由于受圖像分辨率限制，一般圖像上難以直接判讀出礦體的存在，因此常采用對(duì)區(qū)域成礦、控礦條件的綜合判斷解譯，來實(shí)現(xiàn)找礦、控礦、容礦和礦化信息的提取。

（五）遙感地質(zhì)解譯的一般次序。1.由易到難：這里的“難、易”主要指遙感影像的可解譯程度和地質(zhì)的復(fù)雜程度。解譯時(shí)先從地質(zhì)構(gòu)造簡單、地層出露齊全，遙感影像上地質(zhì)信息豐富、清晰的地區(qū)開始；然后再推進(jìn)到解譯難度較大的地區(qū)。推進(jìn)時(shí)，可采取多方向推進(jìn)形成“圍攻”之勢，運(yùn)用周邊信息攻取“難”處。當(dāng)遙感的確不能解決時(shí)，也正是需要提出進(jìn)行野外調(diào)查、補(bǔ)充的問題。2.由表及里：指解譯時(shí)先從巖石、地質(zhì)現(xiàn)象的裸露區(qū)開始，然后解譯巖石、地質(zhì)現(xiàn)象被覆蓋的地區(qū)。覆蓋區(qū)的解譯可通過不同圖像處理方式提取或增強(qiáng)隱伏地質(zhì)信息。一般隱伏信息受覆蓋物的干擾，顯現(xiàn)模糊或斷續(xù)展布，可結(jié)合與露頭區(qū)的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行解譯。如第四紀(jì)下的隱伏斷裂，除可根據(jù)沉積特征、地下潛水及地表水系分布等作推斷解譯外，也可結(jié)合山體邊緣的零星構(gòu)造地貌露頭予以佐證與連接。3.由新到老：地質(zhì)時(shí)代較新的巖石地層、地質(zhì)構(gòu)造受地質(zhì)作用破壞較少，在圖像上反映的信息比較清晰，因此，按地質(zhì)時(shí)代由新到老進(jìn)行解譯不僅體現(xiàn)了由易到難的原則，也有利于建立、理順地質(zhì)上的時(shí)空關(guān)系。

（六）遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志。區(qū)分和識(shí)別不同物體或確定物體屬性的特定影像特征稱之為遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志，那些能判別和解釋地面某一目標(biāo)物或現(xiàn)象的影象特征。其中能識(shí)別地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象，并能說明其性質(zhì)和相互關(guān)系的影像特征，稱為遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志。通?？煞譃橹苯訕?biāo)志和間接標(biāo)志。

1．直接標(biāo)志在遙感圖像上能直接見到的形狀、大小、色調(diào)、陰影、花紋等影像特征，稱作直接解譯標(biāo)志。

（1）影象的形狀、大小：任何物體都有一定形狀、大小，可以單獨(dú)識(shí)別，如河、湖、耕地、居民點(diǎn)、火山錐（口）、道路、山丘等。（地物的幾何形態(tài)與圖象的比例尺、分辨率有關(guān)。比例尺越大，分辨率越高，地物細(xì)節(jié)顯示越清晰）。

（2）色調(diào)和色彩：物體的顏色，彩色片的顏色，由于吸收、反射差異顯示為不同色彩，有利于區(qū)別物體。

（3）陰影：它是形態(tài)和色調(diào)的派生解譯標(biāo)志。陰影也具有不同的形狀、大小、方向，色調(diào)一般為黑色。陰影可分為本影和落影：前者指物體未被陽光直射的陰暗部分；落影指地物在光照下的投影（如云、山體陰坡等）。

（4）圖案花紋：遙感圖像上的地物，其細(xì)節(jié)不外由點(diǎn)、斑、條、格、紋、垅、柵、鏈等影紋組成。并有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)而構(gòu)成各種圖案。影紋圖案是地物的形狀、大小、色調(diào)、陰影、小水系、植被、微地貌、環(huán)境因素的綜合顯示。它可以宏觀地反映大面積出露的一種地物。

（5）影象結(jié)構(gòu)：物體表面的光滑與粗糙，造成吸收、反射光譜的差異、影響色調(diào)深淺變化。

（6）位置布局：物體組合的必然性，依存關(guān)系：如某一種巖體、線、環(huán)形構(gòu)造、河流、村鎮(zhèn)等。

2．間接標(biāo)志：需要通過分析、判別才能識(shí)別的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象的存在，才能推斷其性質(zhì)的影像特征稱其為間接解譯標(biāo)志。

（1）水系：分布特征、形態(tài)、密度、方向性、均一性、沖溝形態(tài)、水系格局、主支流交匯等，反映構(gòu)造、巖性、氣候、成因等。（如水系均勻的地區(qū)表示該區(qū)巖性抗風(fēng)化剝蝕能力和裂隙發(fā)育都比較相近；沖溝形態(tài)與組成沖溝的物質(zhì)巖性有關(guān)等；如花崗巖多呈樹枝狀水系花紋；火山巖特別是火山機(jī)構(gòu)附近則多為放射狀水系花紋及熔巖流動(dòng)范圍等）。

（2）地貌形態(tài)：類型、形態(tài)、微地貌、脊、坡、階地、沖積扇、山頂?shù)缺硎静煌瑤r石類、構(gòu)造，（如熔巖陡，凝灰?guī)r緩，玄武巖成臺(tái)地）。

（3）植被：生態(tài)與地質(zhì)具專屬性，其茂盛、枯萎與土壤關(guān)系密切，植被類型不同，植被局部異常（繁茂或空白）都可為地質(zhì)解譯提供信息，植物選擇性生長也是地質(zhì)找礦的一種標(biāo)志和依據(jù)，另外不同的植被所反映出的色調(diào)也不同。

（4）水文：富水性、滲透、泉分布反映構(gòu)造，地面隆起、沉降、斷裂與富水、貧水有關(guān)。

（5）土壤：與當(dāng)?shù)氐乃缮⒊练e物有關(guān)，而松散沉積物與母巖有關(guān)，且影響植被生態(tài)（如基性、超基性侵入巖風(fēng)化土壤較貧瘠，植被發(fā)育較差，而中酸性巖漿巖風(fēng)化后形成亞粘土和粘土有利于植被的生長繁殖等）。

（6）環(huán)境與人類活動(dòng)：堤壩、道路、廢土堆、礦洞、古建筑、砂金遺跡、塌陷、農(nóng)墾、窯坑，有利找礦（如溝谷中的砂金探采遺跡）

3．標(biāo)志的可變性。遙感解譯標(biāo)志不是固定的，正如巖石一樣，受各因素干擾，與遙感資料的種類、比例尺、波段、工作條件、方法、人員理論和實(shí)踐水平、氣候、覆蓋層、云雪、耕地、含水性、成像處理技術(shù)等有關(guān)，特別是巖石又受產(chǎn)狀、分布、成分、粒度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、背景等影響，難以辨認(rèn)，必須抓住重點(diǎn)，區(qū)分主次，求同存異加以區(qū)分，由已知到未知，循序漸進(jìn)。

環(huán)形構(gòu)造體現(xiàn)為河流、山脊、水系、色調(diào)、盆地、穹窿、殘山、巖株、火口等，色調(diào)明顯到隱晦，邊緣清晰或模糊，其成因多種，有構(gòu)造、巖體、凹陷、褶曲、鹽丘、弧形斷裂。（見圖）

4．礦產(chǎn)：遙感解譯是加強(qiáng)礦產(chǎn)普查的重要手段，潛力巨大，通過綜合分析揭示成礦規(guī)律，預(yù)測找礦，一是要與其它手段配合，二是選取最佳影像，三是從已知到未知。作為直接標(biāo)志有：原生礦化露頭，特定礦種鐵、煤、石英脈、大理巖、偉晶巖、火山錐；采冶遺跡，礦洞、鐵帽等；間接標(biāo)志有物化探異常、巖石、地層，圍巖蝕變（次生石英巖、高嶺土化）、環(huán)形構(gòu)造、土壤、植被異常、古河道、破碎帶，超基性巖性、接觸帶等。

5．在初步解譯工作結(jié)束后項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)該對(duì)解譯成果審查把關(guān)，確定無誤后在野外作業(yè)安排工作時(shí)（路線或剖面的安排）才能較好的安排驗(yàn)證工作的進(jìn)行。

6．對(duì)遙感工作提高自己的認(rèn)識(shí)，不要把它作為一個(gè)包袱，應(yīng)該走出去，請(qǐng)進(jìn)來，使遙感技術(shù)也和其它技術(shù)方法一樣，成為每個(gè)地質(zhì)工作者的工作方法和手段，在普及的基礎(chǔ)上提高，使遙感技術(shù)上新的臺(tái)階，為提高礦調(diào)工作質(zhì)量做出新的貢獻(xiàn)。

7．遙感技術(shù)在軍事、碳氧化合物、地下水、地?zé)?、永久凍土、喀斯特、地理、農(nóng)林、水文、海洋、環(huán)境污染等方面的研究亦有巨大的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李富田，遙感解譯[J].黑龍江地調(diào)總院，2002，1-2，1-7.

[2]找礦理論與研究[M].中國科學(xué)院地質(zhì)研究所，1992，1(2)，8-11.

作者簡介：

吳再民，黑龍江省方正人，男，漢族，工程師，從事基礎(chǔ)地質(zhì)。