遙感和光譜地質(zhì)進(jìn)展及其對(duì)礦產(chǎn)勘查的實(shí)踐應(yīng)用

武明飛

（正業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司）

摘 要：我國(guó)的礦產(chǎn)勘查中使用的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了變化，主要是受到了社會(huì)發(fā)展的影響，包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技發(fā)展兩方面，城市中的很多行業(yè)都迎來(lái)了很多發(fā)展機(jī)遇，而與各種行業(yè)聯(lián)系密切，尤其是重工業(yè)聯(lián)系緊密的礦產(chǎn)勘查工作也必須要根據(jù)工業(yè)需求，進(jìn)行發(fā)展，而與勘察礦產(chǎn)工作存在聯(lián)系的光譜地質(zhì)與遙感技術(shù)的實(shí)踐價(jià)值比較高，如果能夠有效地使用這種技術(shù)就可以保證勘察礦產(chǎn)的過(guò)程中不出現(xiàn)較大的問(wèn)題，保證效率與質(zhì)量，本文根據(jù)勘察礦產(chǎn)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)光譜地質(zhì)與遙感技術(shù)的實(shí)踐性應(yīng)用情況進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：光譜地質(zhì)；遙感技術(shù)；礦產(chǎn)勘察；實(shí)踐應(yīng)用

煤炭資源與其他的礦產(chǎn)資源都是一個(gè)國(guó)家能夠運(yùn)行下去的重要?jiǎng)恿Γ虼?，?duì)礦產(chǎn)資源的情況進(jìn)行勘察是開(kāi)采礦產(chǎn)資源之前需要開(kāi)展的重要工作之一，為了保證各種工業(yè)能夠順利進(jìn)行，同時(shí)人們能夠使用的資源更為充足，必須要先保證勘測(cè)礦產(chǎn)情況的活動(dòng)的精華尊度，而過(guò)去的勘察技術(shù)比較落后，對(duì)于礦產(chǎn)資源的定位也不精準(zhǔn)，使開(kāi)采工作難以做好充分的準(zhǔn)備，導(dǎo)致在浪費(fèi)礦產(chǎn)開(kāi)采資金的同時(shí)，還難以達(dá)到勘察與開(kāi)采的目的，因此很多現(xiàn)代勘測(cè)技術(shù)被引入到了勘察礦產(chǎn)的活動(dòng)之中。而遙感技術(shù)與光譜地質(zhì)兩種勘察礦產(chǎn)情況的常規(guī)技術(shù)，如果能夠使用好這兩種技術(shù)，就能在一定程度上保證勘察的水平。

1 應(yīng)用情況分析

遙感技術(shù)這種現(xiàn)代勘察技術(shù)的優(yōu)勢(shì)很明顯，因此其能夠應(yīng)用的領(lǐng)域相對(duì)廣泛，不僅僅在于煤礦勘察中，即使是航天事業(yè)中，也會(huì)使用到遙感技術(shù)；另外光譜地質(zhì)這種技術(shù)也有與遙感技術(shù)相似的應(yīng)用價(jià)值，其優(yōu)勢(shì)在于處理數(shù)字以及圖像的功能，另外還能有效地應(yīng)用光譜類型的數(shù)據(jù)。一般常用的技術(shù)主要有以下幾種類型：

1.1 微分析光譜技術(shù)

此技術(shù)主要包括對(duì)反射光譜進(jìn)行相關(guān)的數(shù)學(xué)模擬以及對(duì)于不同階段微分值的相關(guān)計(jì)算。通過(guò)這一技術(shù)可以提高對(duì)于光譜彎曲率及其最大、最小的反射率波長(zhǎng)位置測(cè)定的準(zhǔn)確率。通常情況下，可以通過(guò)使用一階微分法將一部分線性的或者一些接近線性的背景、或者噪聲光譜對(duì)于非線性的目標(biāo)光譜等產(chǎn)生的影響。

1.2 混合類型的光譜技術(shù)

這種數(shù)據(jù)的主要作用是對(duì)光譜數(shù)據(jù)做出分析，并確定同一個(gè)像元內(nèi)的不同成分所占比例，或者是識(shí)別在已知的端元組分中分析其它的組分。對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行使用的時(shí)候，會(huì)在某種程度上受到圖像分辨率的制約，所以許多的混合性像元會(huì)出現(xiàn)在圖像之中。對(duì)于混合像元的分解技術(shù)則主要是提取像元之中不同地物類別豐度的一種方法。除此之外，光譜吸收指數(shù)還可以實(shí)現(xiàn)高光譜遙感圖像處理以及對(duì)于光譜吸收特征的有效識(shí)別，也能夠?qū)旌瞎庾V進(jìn)行分解。

1.3 提取光譜的主要特征

光譜特征的提取主要是指依照相關(guān)的準(zhǔn)則可以直接通過(guò)原始空間，選取其中的一個(gè)子集，也就是波段選擇。另外一類則是指在原始的特征空間以及新的特征空間中找到其相關(guān)的一種映射關(guān)系，在新的特征空間之中對(duì)子集進(jìn)行相關(guān)的選擇。

2 主要進(jìn)展

就目前來(lái)說(shuō)，高光譜遙感地質(zhì)的應(yīng)用領(lǐng)域仍然在不斷地?cái)U(kuò)大，而且其影響也是不斷深入的。特別是遙感技術(shù)的大幅度進(jìn)步，使得遙感及光譜地質(zhì)的進(jìn)展速度特別快，筆者接下來(lái)就分析其進(jìn)展：

2.1 提升收集礦物數(shù)據(jù)的精細(xì)程度

光譜地質(zhì)應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)高光譜數(shù)據(jù)礦物成分的識(shí)別。開(kāi)展礦物識(shí)別的時(shí)候，主要識(shí)別對(duì)象是礦物的種類、礦物的含量和礦物的成分。在以上三個(gè)領(lǐng)域中，最成功的應(yīng)用是對(duì)于礦物種類的識(shí)別，其作為光譜遙感研究的重點(diǎn)和關(guān)鍵受到了人們的高度重視。

2.2 分析礦物環(huán)境

礦物填圖雖然是高光譜技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用最為成功的領(lǐng)域，但是其還存在一個(gè)很關(guān)鍵和棘手的問(wèn)題，即不能對(duì)其識(shí)別的予以有效的利用。通過(guò)使用熱紅外成像儀，可以將其對(duì)礦物的識(shí)別擴(kuò)大到架狀以及島狀性質(zhì)的硅酸鹽。

3 實(shí)踐應(yīng)用分析

在對(duì)遙感技術(shù)以及光譜地質(zhì)有所了解之后，可以對(duì)兩種具體的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行分析。

3.1 應(yīng)用成像類型的光譜技術(shù)

遙感技術(shù)涉及到的范圍比較廣闊，同時(shí)包含的技術(shù)類型也比較多，成像型的光譜技術(shù)是其中重要的一種，主要應(yīng)用了可見(jiàn)光以及近紅外光兩種技術(shù)，同時(shí)這種技術(shù)的先進(jìn)之處在將光譜相關(guān)的技術(shù)也應(yīng)用進(jìn)來(lái)，提升了原本的分辨率。在執(zhí)行礦產(chǎn)資源的勘察性任務(wù)時(shí)，可以優(yōu)先選擇這種成像型的光譜分析技術(shù)，對(duì)目標(biāo)礦物的種類進(jìn)行識(shí)別，保證開(kāi)采的效率與需求量的平衡性，充分滿足遙感技術(shù)的使用需要。

投入更多的人力、物力以及財(cái)力進(jìn)行遙感與光譜地質(zhì)方面科學(xué)研究與分析，重點(diǎn)研究多角度的高光譜遙感機(jī)理模型。多角度的高光譜遙感在應(yīng)用的時(shí)候不需要很高的光譜反射率，但是在在精細(xì)反演礦山環(huán)境的時(shí)候，需要加強(qiáng)多角度與高光譜遙感機(jī)理模型的研究工作，以便更好地發(fā)揮其實(shí)際作用。國(guó)家以及政府要加大對(duì)高光譜遙感技術(shù)的支持和投入，對(duì)遙感光譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域與范圍進(jìn)行大力的擴(kuò)展。更好地發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)光譜庫(kù)對(duì)于礦產(chǎn)勘查工作的促進(jìn)作用。

3.2 探測(cè)特殊的礦化帶

在勘測(cè)非常規(guī)的礦化帶時(shí)，需要將光譜技術(shù)與遙感技術(shù)相互結(jié)合，尤其是在對(duì)出現(xiàn)蝕變現(xiàn)象的礦產(chǎn)物質(zhì)開(kāi)展勘察時(shí)。

對(duì)于熱液蝕變礦物組合的探測(cè)以及成礦的分析。實(shí)際數(shù)據(jù)與研究表明。進(jìn)行礦產(chǎn)勘探工作的時(shí)候如果能對(duì)HyMap數(shù)據(jù)進(jìn)行良好的運(yùn)用，即便是出露特別差的區(qū)域，主要原地存在留有風(fēng)化的產(chǎn)物，就能夠?qū)崿F(xiàn)礦產(chǎn)資源的勘探。除此之外，在分析相關(guān)生成礦物的基礎(chǔ)之上，還可以對(duì)礦床的相關(guān)類型進(jìn)行分析。這一先進(jìn)的技術(shù)在很大程度上方便了地質(zhì)勘探工作的進(jìn)行與開(kāi)展，特別是那些露頭條件相當(dāng)差的區(qū)域，就算某些地區(qū)被一些風(fēng)化產(chǎn)物所覆蓋，也照樣能實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的勘察。

勘察和識(shí)別銅礦等種類的礦區(qū)。我們國(guó)家的航空物探遙感中心以前在對(duì)航天高光譜數(shù)據(jù)的利用之下勘查了相關(guān)的蝕變礦物，由此發(fā)現(xiàn)了基礎(chǔ)礦化異常以及很多比較小的蝕變分布區(qū)。不僅僅是我們國(guó)家，加拿大通過(guò)使用相關(guān)技術(shù)識(shí)別并研究了銅礦礦區(qū)，在對(duì)幾種變質(zhì)礦物的分析比較的基礎(chǔ)上順利開(kāi)展了礦區(qū)的潛力制圖。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需要使連續(xù)不斷的，基本是社會(huì)活動(dòng)還在繼續(xù)，礦產(chǎn)資源的供給就不可缺失，然而開(kāi)展實(shí)際的煤礦開(kāi)采與收集工作時(shí)，煤礦浪費(fèi)的情況仍舊沒(méi)有被及時(shí)地制止，其中一方面的原因是開(kāi)采之前沒(méi)有保證準(zhǔn)備工作的質(zhì)量，而對(duì)于開(kāi)采性質(zhì)的工作來(lái)說(shuō)，勘察是一項(xiàng)價(jià)值極高的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的工作，而勘察技術(shù)卻難以被進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的更新，然而如果能夠應(yīng)用好光譜地質(zhì)技術(shù)以及遙感技術(shù)，就可以改變勘察工作的基本現(xiàn)狀，降低礦產(chǎn)勘測(cè)任務(wù)的難度，更好地滿足各種工業(yè)對(duì)礦產(chǎn)這種資源的主要需求，維持開(kāi)采企業(yè)保持長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)展。

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