勘查中遙感技術的運用分析

任善均

摘 要：遙感技術擁有卓越的性能和獨特的優(yōu)勢，目前在各個行業(yè)生產(chǎn)實踐中得到了大量應用。在勘查領域中，遙感技術主要被用來識別地下巖石的類型、分析水文地質(zhì)等。介紹了遙感技術的特點，著重分析了遙感技術在地下巖石識別、提取和水文地質(zhì)勘查中的應用，希望能為相關從業(yè)人員提供一些借鑒。

關鍵詞：遙感技術；巖石識別；水文勘查；反射光譜

中圖分類號：P627 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.157

伴隨著資源、環(huán)境與生產(chǎn)之間矛盾的日益顯現(xiàn)，如何實現(xiàn)資源的持續(xù)開發(fā)利用和對巖石、土、水等地質(zhì)環(huán)境的勘測識別，成為勘查行業(yè)的重要課題。作為一種新型科技手段，遙感技術在地質(zhì)勘查中的應用較普遍，成為了地質(zhì)工作者提高勘查效率、有效探知新資源的重要途徑。

1 遙感技術概述

遙感技術是借助遙感器來實現(xiàn)超遠距離的檢測，從而探查地表物體的一般特征，并對這些特征加以分類利用的一種新型技術。遙感技術的起源、發(fā)展與電子技術、航空攝影技術、光學技術和計算機技術的發(fā)展緊密相連，在20世紀60年代廣泛興起并得以應用。遙感技術由遙感儀器、遙感平臺、信息接收、信息處理應用等模塊組成，依據(jù)電磁波理論，借助物體反射和輻射的電磁波來對物體的特征，例如性質(zhì)、狀態(tài)和數(shù)量等進行感知、探測。

2 在地下巖石識別、提取中的應用

2.1 光譜識別

巖石本身具有的光譜特征使人們能夠使用遙感技術加以勘查，然后形成遙感圖像?，F(xiàn)階段，在巖石識別上較常采用的遙感技術是綠光線反射光譜技術。巖石是由不同的礦物組成，不同的礦物在光譜的反射、吸收、輻射和透射方面有著不同的光譜特征，這種各異的光譜特征就是有效區(qū)分地下巖石類別的主要依據(jù)。在運用遙感光譜技術識別巖石時，要注意以下幾點：①巖石成分無明顯光譜特征的礦物，在遙感光譜資料中的主要特征就是少量蝕變產(chǎn)物所呈現(xiàn)出的光譜特征；②巖石中含有不透明的礦物成分，它們會對巖石的光譜特征產(chǎn)生影響，降低巖石的光譜反射率；③組成巖石的礦物在自身的波長段內(nèi)無法產(chǎn)生能夠被遙感技術識別的光譜特征，因此，在遙感此類巖石時，往往也不能通過光譜特征直接識別。

根據(jù)遙感技術反映出的巖層圖像信息，我們可以根據(jù)光譜和色調(diào)來確定巖石類型。不同的巖石，因自身具有不同的礦物成分，因此能夠反射出不同的光譜。

單純依靠遙感影像資料識別沉積巖往往較為困難，因為沉積巖并不具備獨特的反射光譜，此時，需要借助分析沉積巖的其他特征。沉積巖的主要特點之一是具有明顯的層狀結構，一般而言，如果沉積巖具有良好的膠結，就會顯示出較大面積的條狀延伸，此時我們再結合影像資料就能夠分析出沉積巖的巖層走向。

對于巖漿巖的識別，可通過遙感資料中呈現(xiàn)的脈狀或團狀特征來判定。遙感資料對巖漿巖的解譯主要有基性巖、中性巖和酸性巖三種。色調(diào)最深的為基性巖，較易形成盆地；而酸性巖色調(diào)較淺，例如花崗巖，會在資料中呈現(xiàn)橢圓形、多邊形的形態(tài)特征，在地質(zhì)形態(tài)上顯示為高聳的山體。

需要注意的是，由于巖石的光譜是由包體、雜質(zhì)、蝕變及其他替代成分構成，因此，各種巖石并不具備清晰、固定的光譜特征，此時，借助遙感技術探測巖石的放射性信息就成為了識別巖石極好的補充技術手段。

幾種巖石類型都具備一定量的天然放射性元素，而且這種放射性元素往往穩(wěn)定性良好，例如火成巖的放射性元素含量就多于沉積巖，且其放射性元素含量會隨著巖石酸性的增加而增加。長英質(zhì)碎屑類型的沉積巖的放射性元素含量要高于碳酸沉積巖，基性變質(zhì)巖的放射性元素含量要低于泥砂質(zhì)類型的變質(zhì)巖。而花崗巖的放射性元素含量與巖石的年代相關——年代越晚，則含量越高。

巖石的放射性信息可以由遙感技術的航空物探獲取，但與光譜識別一樣，對巖石的放射性元素進行分析識別時，也不能過于強調(diào)放射性元素的準確性，因為巖石放射性元素固然穩(wěn)定，但也會受到巖石風化和巖石蝕變的影響。

2.2 構造識別

借助遙感影像還可以進一步識別巖石的構造，主要體現(xiàn)在對傾斜巖層、水平巖層、褶皺和斷層的識別上。下面簡要分析各自特征：①傾斜巖層。傾斜巖層在地質(zhì)構造上具有一定的傾斜角，反映到遙感資料中就是巖層順向坡坡面較長，逆向坡坡面較短，坡面在形態(tài)上呈現(xiàn)出梯形和弧形。②水平巖層。與傾斜巖層相比，遙感技術在識別水平巖層時存在較大困難。在遙感影像中，會大體呈現(xiàn)出一種特征——陰影較深處，往往水平巖層山坡較陡且硬度較高；陰影較淺處，則呈現(xiàn)出相反的特征，且陰影本身在形態(tài)上也會顯現(xiàn)出同心圓的特征。水平巖層由于成層性較強，因此多數(shù)呈陡坡狀分布。③褶皺。在識別巖層褶皺時，遙感資料也較為清晰。褶皺反映到影像中會呈現(xiàn)出不同的色帶，色帶形態(tài)多為圓形、橢圓形的封閉結構。通過確定平行色帶，我們即可確定相應的褶皺巖層。④斷層。借助遙感影像識別斷層也較為簡單，斷層在構造上多呈線形，存在較為明顯的位移，在影像的寬窄方面會有較大變化，一般顯示為鋸齒狀或“之”字形分布的河谷。

3 在地下水及土壤識別中的應用

遙感技術在水體勘查方面主要是借助遙感影像對水體的具體分布、水體泥沙及有機質(zhì)狀況、水溫、水深等各種要素進行分析，從而識別、評價一定區(qū)域的地下水，為相關決策提供技術支撐。

3.1 解譯水文地質(zhì)

遙感技術在解譯含水巖體、水體地貌等方面具有極強的應用性，在水文普查和水文測繪中發(fā)揮了較大作用：首先，可以借助遙感技術勾繪地質(zhì)界線，獲取地質(zhì)斷裂活動資料；其次，水系、水體、地下水等現(xiàn)象可以清晰地反映在遙感圖像中，從而可以準確判斷一些水文地質(zhì)條件，例如地下水補給、排泄和徑流等；最后，在涉及到地質(zhì)、交通狀況復雜的水文普查中，遙感技術更能體現(xiàn)出其卓越性。

通過遙感圖像的解譯，能夠判別出特定地區(qū)的地下水水位。地下水水流出流或者潛水水位呈現(xiàn)靜態(tài)等信息都能從遙感圖像中直接獲取，從而達到識別地下水的目的。

3.2 分析地下水資源

在我國，遙感技術在分析、尋找和開發(fā)地下水資源方面運用得較為普遍，在基巖山區(qū)和堆積區(qū)都具有較好的勘查效果：首先，根據(jù)遙感圖像解譯地質(zhì)，可尋找具備豐富含水層的構造區(qū)；然后，根據(jù)前期水文地質(zhì)鉆探得出的各類試驗資料以及開采井資料和水文物探資料，可以對水文資源加以評價和計算；最后，遙感圖像在經(jīng)過解譯后，可準確顯示出邊界上的含水層及相關含水構造，可見，在分析地下水資源方面采用遙感技術可以取得顯著效果。

3.3 配合水利工程建設

通過勘查水利工程的水文地質(zhì)狀況，可分析庫區(qū)和庫底的水文情況，了解其水文滲透情況。水利工程建設時，在水文地質(zhì)調(diào)查過程中，通過解譯航片，結合相關的先期鉆探調(diào)查資料，能夠準確查明庫區(qū)巖層的透水性及相關透水巖層的具體走向和滲漏方向。在我國的三峽水利工程建設實踐中，遙感技術的應用為保障工程的順利開展發(fā)揮了重要作用。

遙感技術對土壤的勘查、識別主要是通過土壤反射率和反射波段來實現(xiàn)的，能夠對土壤有機質(zhì)含量和砂粒屬性加以判斷，在勘測水土流失方面發(fā)揮了極大的作用。

4 結束語

總而言之，遙感技術在各個行業(yè)的生產(chǎn)建設中都有著重要作用。借助遙感技術可以準確、快速地探明相應的巖層、水、土的基本特征和分布狀況。隨著信息技術的不斷進步，遙感技術必將更加成熟，為各項生產(chǎn)建設提供更有效、更便捷的技術服務。

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〔編輯：王霞〕