遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究

江亞鳴 余榮華 陶海川

摘 要：遙感技術(shù)具有多層次、宏觀性等特點，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘查、調(diào)查及地質(zhì)環(huán)境評價等領(lǐng)域，并在其中發(fā)揮著重要作用。本文在對于遙感地址勘查技術(shù)系統(tǒng)化研究的基礎(chǔ)上，探討了遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的實際應(yīng)用要點及方向，并對于遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢和前景進行了展望。

關(guān)鍵詞：遙感；地質(zhì)勘查；技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：P627 文獻標志碼：A

0 引言

遙感技術(shù)通過遙感器實現(xiàn)對地面及物體物化性質(zhì)的識別，不同于力場等物理性探測方法，遙感探測技術(shù)的工作原理為運用探測物體與電磁波的作用特性差異來進行識別。遙感譜段包括短波紅外、中紅外、熱紅外及微波等。遙感技術(shù)已發(fā)展成為地質(zhì)勘查的必要性技術(shù)，伴隨對地觀測衛(wèi)星以及傳感器技術(shù)的發(fā)展，對地觀測整體向著空間立體化、多感應(yīng)化方向發(fā)展，遙感技術(shù)的觀測尺度及分辨精度也不斷提升，對地觀測在地物識別中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，序列圖像分析方法成為遙感勘測重要的發(fā)展方向。

1 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)概述

遙感技術(shù)伴隨計算機電子技術(shù)及航空航天技術(shù)發(fā)展而來，是一項綜合性地質(zhì)探測技術(shù)。借助于電磁波理論實現(xiàn)傳感器電磁波信息的處理及成像，實現(xiàn)地物景觀的實時探測。通過多段光譜的波段實現(xiàn)對地信息的探測，具有探測范圍廣、可靠性及精度較高等優(yōu)勢，目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)及軍事勘查等領(lǐng)域。遙感地質(zhì)勘查技術(shù)充分利用遙感器實現(xiàn)待探測區(qū)域的地質(zhì)勘查，并結(jié)合大數(shù)據(jù)分析對區(qū)域性地質(zhì)特性進行分析研究，為地質(zhì)勘查提供有效的數(shù)據(jù)支持，遙感地質(zhì)勘查技術(shù)借助于光譜技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電磁技術(shù)等開展掃描勘察，具有科學性強、探測范圍廣、受地面影響小、精確度高以及獲取數(shù)據(jù)速度快等優(yōu)勢。

2 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的實際應(yīng)用

高光譜技術(shù)作為遙感技術(shù)的補充，近年來也得到較快發(fā)展，可對于像元光譜進行識別，直觀反映物理、化學參量，遙感地質(zhì)定量化包括地質(zhì)體幾何參數(shù)的量化預(yù)測、地質(zhì)體成分的評估、遙感地質(zhì)定量應(yīng)用模型的建立等。遙感技術(shù)可輔助建立遙感找礦模型，目前也發(fā)展出五要素找礦預(yù)測法，即線、環(huán)、帶、塊、色等信息的獲取及研究，可對礦源場進行高效分析定位。高光譜技術(shù)可高效分析巖石晶體結(jié)構(gòu)，雷達干涉技術(shù)可探測雷達波的相位信息。

2.1 地形地貌信息處理

利用真彩色、假彩色和遠紅外波段對地貌類型、形態(tài)和分布進行識別解譯，可以提取峰叢、河流長度、紅層出露面積以及崩塌滑坡泥石流地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模等遙感技術(shù)的應(yīng)用，極大地提升了地質(zhì)勘查效率，地質(zhì)勘查可對空間信息進行提取，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上繪制線性圖像。其中，對于酸性巖體的研究上，可直觀圖像展示地質(zhì)結(jié)構(gòu)，但實際勘查中多種因素均影響遙感技術(shù)的成像再在成像，不利于線性形跡和地質(zhì)紋理信息的獲取，因此需采用人機交互和目視解譯等方式進行圖像信息的獲取與整理。

2.2 地層巖性識別

在地層巖性的識別中，巖礦光譜理論發(fā)揮著重要的作用，為巖礦類型及地質(zhì)勘查提供了重要的理論支撐，有利于開展多光譜蝕變信息提取及礦物識別，由于多光譜分辨率較低，因此需結(jié)合線形圖像信息及巖礦灰度反射率開展巖礦類型識別，同時，高光譜技術(shù)在對連續(xù)性光譜信息進行獲取的基礎(chǔ)上，可開展巖礦類型的識別。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造信息獲取

遙感地質(zhì)勘查技術(shù)可識別空間信息分析得到地質(zhì)構(gòu)造，通過對板塊構(gòu)造結(jié)合部位的地質(zhì)構(gòu)造的識別，可開展高效的遙感地質(zhì)探測。借助于遙感技術(shù)，可對光譜技術(shù)掃描得到的地質(zhì)信息圖像做進一步處理，使得地質(zhì)線形圖像特征便于識別，從而獲取地質(zhì)的具體構(gòu)造。同時，也可結(jié)合地表巖及地質(zhì)地貌等進一步提升地質(zhì)構(gòu)造信息的準確度。

2.4 礦產(chǎn)資源的找尋

遙感技術(shù)在實際應(yīng)用中的主要作用即礦產(chǎn)資源的找尋，可對地表植被的波普特征進行識別，利用波普特征實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的發(fā)掘。由于礦產(chǎn)資源中蘊含大量的金屬資源，當其與微生物等外部環(huán)境接觸后即發(fā)生復(fù)雜的化學反應(yīng)，生成的新物質(zhì)可改變地表層巖性結(jié)構(gòu)，進而改變土壤層的組成。由于地表植被的差異會影響到光譜吸收度特征，因此，可充分利用光譜信息進行礦產(chǎn)資源的找尋。此外，可直接對巖層進行勘察，依據(jù)反射電磁波特性對礦物質(zhì)資源類型及結(jié)構(gòu)等進行探測，并參照遙感圖像提升勘查的精度，探測礦產(chǎn)資源分布情況?？辈橹笖?shù)遙感找礦充分綜合了多種地學信息進行數(shù)學建模，可進行分區(qū)礦產(chǎn)資源勘查，通過對地學信息的提取及變換，并利用廣義二項分布函數(shù)進行分析，可得到分區(qū)礦產(chǎn)預(yù)測數(shù)據(jù)，進而獲取礦產(chǎn)資源的區(qū)域性分布特征。如圖1所示為某次地質(zhì)勘查中所得到的區(qū)域性礦產(chǎn)資源分布圖像，依據(jù)勘查指數(shù)模型進行靶向礦區(qū)結(jié)構(gòu)分析計算，得到礦巖類型分布及結(jié)構(gòu)。由圖1可知，礦區(qū)分布可分為5大類，分別是：1—線性構(gòu)造礦區(qū)；2—全新統(tǒng)礦區(qū)；3—八十里小河組礦區(qū)；4—黃花溝組礦區(qū)；5—志留系地層礦區(qū)，其中1地塊主要為中細粒硬砂巖夾砂礫巖，2地塊主要為凝灰砂巖、粉砂巖；3地塊主要為安山質(zhì)凝灰?guī)r、流紋斑巖4、5地塊主要為流紋質(zhì)凝灰?guī)r夾凝灰砂巖。從構(gòu)造角度看，此靶向礦區(qū)的成礦環(huán)境條件較好，且C u、N i組合較為明顯。

3 遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢和前景

遙感技術(shù)極大地提升了地質(zhì)勘查的效率，但仍存在理論聯(lián)系實際較差、信息獲取及分析的實時性較差、系統(tǒng)化研究欠缺等缺陷，伴隨經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對于礦產(chǎn)資源的需求量也不斷提升，因此遙感地質(zhì)勘查技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，總結(jié)為以下3個方面：

3.1高光譜技術(shù)的發(fā)展和深化

在遙感技術(shù)的應(yīng)用中，高光譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域較廣，在礦產(chǎn)資源的找尋中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，通過不同波長的紅外譜段的識別可開展多種礦物類型的識別，有力地推動著礦物填圖技術(shù)的發(fā)展，提升了礦產(chǎn)資源發(fā)掘的精度及效率，并有助于分析巖石成礦的演化機理。因此，在未來遙感技術(shù)發(fā)展中，高光譜技術(shù)必將得到深入發(fā)展與優(yōu)化。

3.2 遙感技術(shù)與傳統(tǒng)找礦方法的融合

實際礦產(chǎn)資源找尋的過程中，需從各方面入手對于礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)及分布特性進行分析，在遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需結(jié)合傳統(tǒng)方法，如物化特性分析、地物巖性分析等提升找礦精度，并以光譜技術(shù)分析為核心建立地質(zhì)學數(shù)據(jù)庫以利于地質(zhì)勘查工作的開展。

3.3 各種科學技術(shù)相結(jié)合構(gòu)建一個完整的體系

近年來，伴隨科學技術(shù)的深入發(fā)展，遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)等得到空前的發(fā)展，通過地理信息的收集與分析，結(jié)合全球定位系統(tǒng)、遙感及雷達干涉等技術(shù)可提升地質(zhì)勘查精度及效率，提升勘查工作的系統(tǒng)性及全局性。

結(jié)語

遙感技術(shù)廣泛運用于波普特征的找礦工作，可獲取并分析地質(zhì)構(gòu)造信息，已成為地質(zhì)勘查、調(diào)查、評價過程中不可缺少的技術(shù)手段，促進了地質(zhì)勘查工作的發(fā)展。伴隨技術(shù)的進步，遙感地質(zhì)勘查技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，需充分結(jié)合遙感技術(shù)及各類應(yīng)用技能的特點，依據(jù)實際勘查特征進行高效選用并合理進行勘察分配，不斷提升遙感地質(zhì)勘查技術(shù)水平。

參考文獻

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