遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究

邵潤澤

（桂林理工大學(xué)，廣西 桂林 541004）

遙感是利用遙感器從空中通過探測物體與特定譜段電磁波的相互作用特性，識別地物及其物化性質(zhì)的技術(shù)，而有別于探測力場、彈性波等特性的地球物理方法[1]。21世紀(jì)以來，遙感技術(shù)作為新興的技術(shù)手段，在地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)勘查、基礎(chǔ)地質(zhì)研究等方面發(fā)揮了重要作用。近年來，遙感憑其宏觀性、綜合性等特點(diǎn)的發(fā)展極大地拓寬了人類的視野和視覺能力。

1 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的概述

地質(zhì)勘查包括不同類型的地質(zhì)勘探工作，主要指的是依據(jù)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)以及國防建設(shè)的有關(guān)需要，針對某個(gè)區(qū)域的巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地下水與地層方面，經(jīng)過勘查研究工作的開展后所得出的結(jié)果分析。遙感技術(shù)伴隨計(jì)算機(jī)電子技術(shù)及航空攝影技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，是一項(xiàng)綜合性地質(zhì)探測技術(shù)。遙感地質(zhì)探測技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從宏觀到微觀的飛躍，遙感地質(zhì)探測技術(shù)的快速發(fā)展將遙感地質(zhì)和應(yīng)用都推向一個(gè)新的高度。遙感地質(zhì)勘查技術(shù)應(yīng)用不同波譜的不同波段對地理信息、地表等進(jìn)行探測，探測波及范圍廣、具有很好的信度、精度也可以達(dá)到很高的水準(zhǔn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域、在農(nóng)林業(yè)以及軍事探測等方面發(fā)揮了巨大的效力。

遙感地質(zhì)勘查技術(shù)利用遙感器對探測區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘查，結(jié)合航空技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析的結(jié)果，為勘測研究人員分析勘測區(qū)域的特性提供科學(xué)的佐證和有效的數(shù)據(jù)支持，遙感地質(zhì)勘查技術(shù)借助于光譜技術(shù)、電磁技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等技術(shù)開展地質(zhì)勘察、運(yùn)用科學(xué)手段和工具，勘查結(jié)果科學(xué)性強(qiáng)、信度和效度高，不僅探測范圍廣、受外界不可控因素影響較小、很大程度上解決了人力物力調(diào)配等難題，而且探測精確度高、讀取數(shù)據(jù)速度快。遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了地質(zhì)科學(xué)現(xiàn)代化的進(jìn)程，是地質(zhì)研究史上濃墨重彩的一筆。

2 遙感地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用

（1）利用遙感圖像進(jìn)行繪測。隨著衛(wèi)星遙感和航空遙感圖像分辨率的不斷提高，人們可以從遙感圖像中獲得更多有用的數(shù)據(jù)和信息。遙感圖像的應(yīng)用范圍廣泛，目前在多個(gè)領(lǐng)域適用，并對提高經(jīng)濟(jì)效力產(chǎn)生了不可磨滅的影響。如：遙感圖像的特征提取和目標(biāo)識別功能在軍事和民用方面都有重要的應(yīng)用，可以運(yùn)用于軍事探測和目標(biāo)精準(zhǔn)打擊等。開展遙感圖像的研究具有實(shí)際意義和可觀的發(fā)展運(yùn)用前景。人類對地球的內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行縱深化探究，地理信息的重要性不言而喻，人類對地球的好奇心驅(qū)動(dòng)著地理信息的發(fā)展，從而推進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展。遙感技術(shù)的受眾范圍越來越廣泛，在日常生活中人們可以使用GPS導(dǎo)航、百度地圖、高德地圖等軟件對地圖信息進(jìn)行使用，地質(zhì)研究工作者還可以利用遙感地質(zhì)繪測技術(shù)進(jìn)行大范圍、多面積的土地和地質(zhì)繪測，為人們提供精確的信息處理路徑。基于遙感地質(zhì)探測技術(shù)的遙感圖像處理技術(shù)，是人們獲取信息的主要途徑，而且確保了信息的精確度和準(zhǔn)確度。通過應(yīng)用遙感圖像，測繪遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)，節(jié)省時(shí)間成本、提高工作效率。同時(shí)獲得了更加準(zhǔn)確的信息資料。遙感圖像的使用更具有畫面感、增加人類審美。如在房屋建設(shè)、工程評估和交通設(shè)計(jì)等方面都有所應(yīng)用。通過遙感圖像處理技術(shù)，可以利用計(jì)算機(jī)對數(shù)字化和圖像化的信息進(jìn)行分析。對數(shù)字化的分析，主要是通過對復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)編碼和信息加工進(jìn)行圖像生成。因此數(shù)字化分析過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和完整性就顯得尤為重要，編碼是否準(zhǔn)確影響信度的重要條件，要避免造成圖像混亂、模糊。圖像化的信息處理，可以運(yùn)用轉(zhuǎn)化優(yōu)化的方式確保圖像的清晰與真實(shí)，從而達(dá)到平面信息要求的標(biāo)準(zhǔn)。所以在顯示技術(shù)不斷進(jìn)步的情況下，遙感技術(shù)人員可以選擇把數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行最大程度的轉(zhuǎn)換優(yōu)化，避免比例的失調(diào)和圖像誤差。

（2）地形地貌紋路信息處理。利用真假彩色和不同波段對地貌地形和結(jié)構(gòu)分布進(jìn)行識別解譯?；赗S技術(shù)來判斷礦物類型、利用遙感技術(shù)確定巖石的蝕變情況、地質(zhì)結(jié)構(gòu)遙感解譯等。在實(shí)際運(yùn)用中，可以結(jié)合高光譜圖像的紋理信息，通過對高光譜巖石性質(zhì)的識別與圖像分析，調(diào)查火山和火山巖系的分布，對火山噴發(fā)等狀況進(jìn)行有效監(jiān)控。并通過進(jìn)一步對波譜進(jìn)行制圖，全面展示火山系地質(zhì)構(gòu)造的延展和分布情況和空間構(gòu)造關(guān)系；由火成巖和區(qū)域巖漿活動(dòng)特征，進(jìn)行古大陸巖石圈構(gòu)造單元?jiǎng)澐峙c大地構(gòu)造環(huán)境再造。影像灰度空間分布的變化隨紋理的變化而變化，二者關(guān)系密切，紋理變化是影響灰度空間變化的充分必要條件。每個(gè)紋理單元都對應(yīng)著各自的紋理區(qū)域并對應(yīng)著各自的參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征。對特征紋理信息的量化分析有助于進(jìn)行全面和綜合性的地質(zhì)分析，保證量化的信度和效度。紋理信息的量化包括紋理分布特征和性質(zhì)：如：密度、球狀性、偏心率、形狀參數(shù)、圓形性等。這些量化信息不僅直接反映地表的粗糙度、地形地質(zhì)差異、巖石巖性分布和構(gòu)造級別次序等地表特征，還可為地質(zhì)綜合研究提供定量化信息。

（3）對地被波譜特征的利用。目前衛(wèi)星圖像的空間分辨率已達(dá)到精確化、精細(xì)化的程度，地物的大小、空間、空間分布和紋理結(jié)構(gòu)等形態(tài)已經(jīng)能被自動(dòng)化識別。序列圖像分析法已成為研究的熱點(diǎn)。高廣譜技術(shù)的發(fā)展，可以是遙感勘查時(shí)直接識別地物，實(shí)現(xiàn)了從宏觀向微觀的跨越，大大提高了地質(zhì)現(xiàn)代化的進(jìn)程。地質(zhì)勘查“重頭戲”是地址找礦，五要素找礦預(yù)測法將遙感地質(zhì)信息歸納為“線—控礦、導(dǎo)礦、容礦等構(gòu)造信息；“環(huán)”—火山機(jī)構(gòu)、侵入體等信息“帶”—礦源層信息；“塊”—構(gòu)造巖塊信息；“色”—色塊、色暈色斑、色帶等熱液蝕變信息，通過對這些信息的提取、分析及其相互關(guān)系的研究，優(yōu)選找礦靶區(qū)。遙感技術(shù)利用五色法找礦為地質(zhì)研究者提供了便利，也大大節(jié)省了人力成本。因?yàn)樵谀承┑匦螐?fù)雜的地區(qū)、交通不便，機(jī)械設(shè)備不能深入勘查，僅憑人力勘查是根本不能實(shí)現(xiàn)的，而借助遙感技術(shù)就能夠容易的對這些繁瑣地理?xiàng)l件進(jìn)行深度了解，進(jìn)而提高地質(zhì)探測的精準(zhǔn)性。

3 結(jié)果

遙感技術(shù)作為當(dāng)下新型的高科技手段，遙感技術(shù)理論與實(shí)踐已經(jīng)取得了一定的成果進(jìn)展，遙感圖像空間分辨率、時(shí)間分辨率與波譜分辨率的不斷提高，遙感技術(shù)已經(jīng)成為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控、調(diào)查、預(yù)警和評估的重要手段。

遙感技術(shù)的勘測手段主要是進(jìn)行各種形式的繪測，從而獲得大量的數(shù)據(jù)信息，把信息繪制成具有畫面感的圖像，有效地為人類服務(wù)。在應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)，應(yīng)深度融合現(xiàn)代成礦理論與遙感技術(shù)，以大量的礦產(chǎn)知識為基礎(chǔ)，基于遙感技術(shù)較強(qiáng)的技術(shù)輔助功能，進(jìn)而成倍提高地質(zhì)找礦效率。促進(jìn)RS系統(tǒng)在地質(zhì)探測與地質(zhì)找礦方面的縱深化運(yùn)用，令國內(nèi)地質(zhì)項(xiàng)目得到層次上的發(fā)展，為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)，使大眾的生活方式更加簡單便捷。同時(shí)，應(yīng)進(jìn)一步搞好遙感技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用問題，從根本上創(chuàng)新遙感探測技術(shù)，擴(kuò)大遙感技術(shù)在各方面的應(yīng)用能力，不能僅僅停留在引進(jìn)的基礎(chǔ)上，而是需要開展一些原創(chuàng)性的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。