遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用探析

李增軍 于光喜

礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)物質(zhì)發(fā)展的基礎(chǔ)，為了保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，需要應(yīng)用到先進(jìn)的遙感技術(shù)，遙感技術(shù)以效率高、質(zhì)量高和消耗低的特點(diǎn)發(fā)揮著重要的作用。遙感技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究中，具有很強(qiáng)的圖像處理功能，能夠構(gòu)建動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，而且遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中已經(jīng)受到很好的評(píng)價(jià)。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中圍巖蝕變能夠幫助遙感技術(shù)進(jìn)行實(shí)際探測(cè)，通過(guò)蝕變信息提取，結(jié)合地、物、化的信息能夠較好的預(yù)測(cè)其分布的范圍和規(guī)模，更好地指導(dǎo)找礦。遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠突破以往常規(guī)找礦方法，是新的找礦手段，能被廣泛應(yīng)用到地質(zhì)找礦中，有效提高工作的效率。

1 遙感技術(shù)的基本特征

遙感技術(shù)基本原理是利用地物對(duì)電磁波的反射和輻射特性，通過(guò)接收電磁波的反射和輻射信息獲取地物的信息。目前被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的勘查中，遙感技術(shù)的使用主要借助的是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，需要通過(guò)相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，盡可能將礦區(qū)的實(shí)際情況顯示出來(lái)，然后對(duì)礦區(qū)進(jìn)行研究。遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)信息收集，而且當(dāng)前遙感技術(shù)的應(yīng)用在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，進(jìn)一步提升了應(yīng)用效果，將傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方式和遙感技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提升勘查效果，保證勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的實(shí)際應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的實(shí)際應(yīng)用，主要是通過(guò)地質(zhì)制圖的方式，將當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況詳細(xì)顯現(xiàn)出來(lái)，然后對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行實(shí)際分析，為礦產(chǎn)資源的勘查開(kāi)發(fā)提供有效的信息，遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中分為直接應(yīng)用和間接應(yīng)用2種方式。

2.1 遙感技術(shù)的直接應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)勘測(cè)中的直接應(yīng)用方法主要是提取圍巖蝕變的信息，當(dāng)巖漿的熱液對(duì)圍巖產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)之后，通過(guò)遙感技術(shù)提取相關(guān)的信息。對(duì)于該種蝕變的現(xiàn)象，通常都是不同礦物質(zhì)和熱液發(fā)生的反應(yīng)，不同礦物質(zhì)之間也會(huì)存在一種必然的聯(lián)系，其中圍巖蝕變的變化情況和礦物質(zhì)的空間位置必然存在一定的規(guī)律性。因此，可將圍巖蝕變作為地質(zhì)找礦的重要標(biāo)志，保證地質(zhì)有用信息的獲取。

如果某一區(qū)域內(nèi)的地貌發(fā)生變化，電磁波等的可見(jiàn)光也會(huì)發(fā)生變化，電磁波是遙感技術(shù)地理信息的重要載體。地質(zhì)中的礦產(chǎn)之間也會(huì)存在一定的物理特性和化學(xué)特性。例如，在一定程度上，巖石的化學(xué)成分和物理成分是相對(duì)穩(wěn)定的，當(dāng)?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，其吸收性和反射性也會(huì)發(fā)生不同變化，從礦物中反射出來(lái)的不同電磁波。礦物質(zhì)自身就屬于不同的種類，經(jīng)過(guò)對(duì)探測(cè)出來(lái)的光譜的比較，就能夠分析出屬于什么類型的礦物質(zhì)，而且當(dāng)前使用的遙感技術(shù)多是通過(guò)高空進(jìn)行對(duì)礦產(chǎn)區(qū)域的探測(cè)，接收地表物質(zhì)的光譜特征，在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，也會(huì)受到外界因素的影響產(chǎn)生一定的誤差，需要保證在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，對(duì)周圍的干擾因素進(jìn)行詳細(xì)分析，能夠降低干擾的程度，保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2 遙感技術(shù)的間接應(yīng)用

地質(zhì)礦產(chǎn)通常跟各種不同地質(zhì)構(gòu)造組成運(yùn)動(dòng)有很大的關(guān)系。我們通常了解到的礦產(chǎn)主要分布在各種次級(jí)斷裂中的較多，根據(jù)相關(guān)的分析，礦產(chǎn)的分布與地質(zhì)構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)時(shí)間有著密切聯(lián)系，礦產(chǎn)的分布也會(huì)隨著地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)間發(fā)生變化，會(huì)呈現(xiàn)出一定的帶狀分布。遙感技術(shù)在該種地質(zhì)勘查中的應(yīng)用，主要借助的是地質(zhì)運(yùn)動(dòng)情況。例如，在實(shí)際的勘測(cè)工作中，需要借助線形和環(huán)形特征影像對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行提取，對(duì)火山結(jié)構(gòu)的資料進(jìn)行科學(xué)分析，同時(shí)結(jié)合周邊地質(zhì)環(huán)境情況，找出礦產(chǎn)的一些有用信息，也會(huì)了解到礦產(chǎn)的實(shí)際情況。根據(jù)有關(guān)的研究調(diào)查，礦產(chǎn)周圍的地貌植被與礦物質(zhì)也是具有一定聯(lián)系的，例如，金屬元素會(huì)隨著時(shí)間的積累，與周圍的自然環(huán)境相互作用，對(duì)周圍的自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，作用于周圍的地表環(huán)境和植物，地表的植物在吸收金屬元素的物質(zhì)之后，也會(huì)出現(xiàn)大面積異變的情況，對(duì)于這些數(shù)據(jù)，可以通過(guò)遙感技術(shù)進(jìn)行信息提取，分析出周圍地質(zhì)中的礦產(chǎn)資源分布狀況。

3 遙感技術(shù)的應(yīng)用策略

我國(guó)當(dāng)前對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量十分大，地表和淺層礦產(chǎn)資源基本已經(jīng)被開(kāi)采完，其余的礦產(chǎn)資源多是隱蔽性和開(kāi)采難度較大，而遙感技術(shù)，在礦產(chǎn)開(kāi)采方面起到十分重要的作用，而且在信息的獲取和處理方面功能很強(qiáng)大。

3.1 利用多光譜技術(shù)分析出優(yōu)先勘查的范圍

從實(shí)際勘查到的影像資料中，能夠發(fā)現(xiàn)一些具有不同色調(diào)的特殊影像體，主要由于圍巖的蝕變等的各種因素形成，還有一些礦物體與周圍的巖石呈現(xiàn)迥然不同的色彩。通常，近礦圍巖蝕變與周圍的礦物種類和結(jié)構(gòu)有著很大的差異。例如，目前應(yīng)用廣泛的MSS、TM等多光譜數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從中提取蝕變信息，多光譜的遙感技術(shù)也是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種新技術(shù)，能夠?qū)﹄姶挪ǖ牟煌V段進(jìn)行遙感攝影，也就能夠獲得不同譜段上的植被情況，在一定程度上擴(kuò)大了遙感的信息量，該種技術(shù)在礦產(chǎn)勘查方面的應(yīng)用較少，但是在控礦斷裂帶方面有一定的研究和發(fā)展。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，主要應(yīng)用的是ASTER遙感影像數(shù)據(jù)，該種技術(shù)波段較多，波段涵蓋的光譜范圍窄，對(duì)于空間范圍內(nèi)的分辨率較高。對(duì)于獲取到的單一數(shù)據(jù)源通?？梢苑从衬骋晃矬w某一方面的特征，將其與多種數(shù)據(jù)源進(jìn)行融合，可以從中獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，多光譜技術(shù)和物理、化學(xué)探測(cè)之間的有效融合已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)的勘查中，能夠有效增強(qiáng)信息的識(shí)別能力。

3.2 高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用

高光譜遙感技術(shù)是當(dāng)前成像技術(shù)中的主要技術(shù)之一，能夠在可見(jiàn)光等的遙感技術(shù)基礎(chǔ)上，具有高光譜分辨率的納米遙感技術(shù)，其中礦物識(shí)別和地質(zhì)礦產(chǎn)勘查都是成像光譜技術(shù)發(fā)揮的重要作用，根據(jù)成像光譜技術(shù)，可以直接識(shí)別礦物和組合類型，能夠估量出礦物質(zhì)的蝕變強(qiáng)度，探測(cè)到礦物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)的變異特征，能夠在一定程度上提供尋找礦產(chǎn)資源的有利位置。該種高光譜遙感技術(shù)的特點(diǎn)主要有：（1）光譜的波段多，有時(shí)會(huì)有將近數(shù)十甚至數(shù)百的波段；（2）光譜的分辨率較高，能夠反映出光譜的細(xì)微特征；（3）遙感獲得數(shù)據(jù)量較大，成像光譜儀獲得的光譜曲線使得人們能夠很容易識(shí)別不同的礦物成分和礦物類型。目前，高光譜的遙感技術(shù)在礦物識(shí)別、礦產(chǎn)資源勘查和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面取得很大的效果。

3.3 植被波譜的探礦技術(shù)應(yīng)用

地下礦產(chǎn)資源中所含的金屬元素容易對(duì)周邊的植被結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，巖石中所含的礦物成分會(huì)使土壤的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，在土地表層的植被往往對(duì)金屬元素具有吸附和聚集作用，需要對(duì)多礦區(qū)的不同植被采集樣品，進(jìn)行光譜測(cè)試，從中總結(jié)出金屬元素，在遙感圖像上通常對(duì)于不同的植被顏色會(huì)反映出不同的光譜信息，通過(guò)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的分析和處理，從中提取一些直觀的信息，推斷出該元素的大致分布情況。該種遙感技術(shù)具有視野廣闊和快速準(zhǔn)確的特點(diǎn)，能夠進(jìn)行大面積的礦產(chǎn)預(yù)測(cè)和查找，而且能夠覆蓋面積比較隱蔽的礦產(chǎn)區(qū)域探索出來(lái)，在對(duì)該種遙感技術(shù)的使用方面，需要考慮到各種干擾因素的影響，其中有土壤的pH值、元素間的相互作用，植物自身所處的地理環(huán)境等。

礦產(chǎn)在地下的形成也是由多種地質(zhì)作用的結(jié)合的結(jié)果，任何一種礦產(chǎn)都是多種地質(zhì)作用綜合的結(jié)果，在形成之后也是很容易遭到后期的破壞，需要將多種礦產(chǎn)勘查方法和手段有機(jī)融合，結(jié)合地質(zhì)狀況和地表的植被狀況，綜合分析已有的各種信息，提取有用的結(jié)果數(shù)據(jù)應(yīng)用到實(shí)際地質(zhì)勘查過(guò)程中。

4 遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查應(yīng)用中的發(fā)展方向

遙感地質(zhì)勘查技術(shù)是作為礦產(chǎn)資源勘查的輔助技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用方面已經(jīng)取得很大的成果，而且后期的發(fā)展將會(huì)不斷改進(jìn)和完善，應(yīng)用到的成像光譜儀的光譜探測(cè)能力也在不斷提高。從遙感定位分析發(fā)展到定量分析階段，遙感技術(shù)的應(yīng)用也將直接應(yīng)用于礦產(chǎn)資源的實(shí)際勘查中。但該應(yīng)用主要面臨技術(shù)方法不成熟、精度不足、遙感技術(shù)突破不多等諸多問(wèn)題。主要原因是基礎(chǔ)研究薄弱，缺乏多學(xué)科人才的共同研究。在今后的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)補(bǔ)足短板，合理建立專業(yè)化的研究應(yīng)用中心，形成一定規(guī)模的專業(yè)化遙感技術(shù)隊(duì)伍。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)提高不同數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)之間的一致性；提高高分辨率數(shù)據(jù)的應(yīng)用和加強(qiáng)對(duì)處理方法的研究；完善數(shù)據(jù)共享方面的運(yùn)行機(jī)制和基本策略；加強(qiáng)已有成礦事實(shí)礦區(qū)的遙感數(shù)據(jù)處理和研究；對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反演測(cè)試；采集結(jié)果數(shù)據(jù)；尋找二者之間的相互關(guān)系和數(shù)據(jù)特征，建立起遙感找礦標(biāo)志數(shù)據(jù)庫(kù)等。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在地質(zhì)勘測(cè)工作中，已經(jīng)應(yīng)用到各種先進(jìn)的信息技術(shù)手段，遙感技術(shù)也在不斷成熟和發(fā)展，在多種行業(yè)中廣泛應(yīng)用。地質(zhì)勘查工作中，需要應(yīng)到很多先進(jìn)的遙感技術(shù)，需要將多種技術(shù)有機(jī)融合在一起，能夠快速定位尋找礦產(chǎn)資源的有利位置，為下一步工作提供技術(shù)上的支持。