遙感技術(shù)在環(huán)境地理調(diào)查中的應(yīng)用

周鵬 門宇寬 張嘯翼

摘要：遙感技術(shù)在境地理調(diào)查的作用非常大，是目前最常用的地質(zhì)勘查技術(shù)之一，具有諸如宏觀、快速、準(zhǔn)確等幾種特別優(yōu)勢。利用遙感技術(shù)進(jìn)行環(huán)境地理調(diào)查，能夠更快地掌握勘察地區(qū)的地形地貌、水文特點等信息，提高環(huán)境地理調(diào)查工作的效率，同時減少時間與人力的耗費。本文主要就遙感技術(shù)在環(huán)境地理調(diào)查中的應(yīng)用進(jìn)行論述，淺析了遙感技術(shù)的特點和一些應(yīng)用關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);環(huán)境地理調(diào)查;應(yīng)用

中圖分類號：X87 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-0-02

Abstract： Remote sensing technology plays a very important role in geography surveys. It is one of the most commonly used geological exploration techniques， with several special advantages such as macro， fast and accurate. The use of remote sensing technology for environmental geography surveys can quickly grasp the topographical features and hydrological characteristics of the surveyed areas， improve the efficiency of environmental geography surveys， and reduce the time and labor costs. This paper mainly discusses the application of remote sensing technology in environmental geography survey， and analyzes the characteristics of remote sensing technology and some application key.

Keywords： Remote sensing technology; Environmental geography survey; Application

當(dāng)前，用于環(huán)境地理調(diào)查的技術(shù)多種多樣，其中遙感技術(shù)是運用最為廣泛的一種，由于其視角宏觀、能夠動態(tài)勘察、獲取信息快速且準(zhǔn)確的特點，受到了相關(guān)行業(yè)人士的極大重視。遙感技術(shù)的發(fā)展時間并不短，其本身也是在相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上被研究得出的，屬于行業(yè)發(fā)展過程中的產(chǎn)物，并且隨著科技的進(jìn)步和相關(guān)行業(yè)對于環(huán)境地理調(diào)查的不斷深入，遙感技術(shù)也會得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善，其應(yīng)用范圍也會越來越廣。

1 遙感技術(shù)的基本特征

地質(zhì)工作者在工作中常常會遇到一個麻煩事，那就是需要對環(huán)境地理進(jìn)行全面勘察才能夠得到自己所需的地質(zhì)信息或者是滿足自己的勘察目標(biāo)，所以，一項能夠做到“窺一斑而知全豹”的技術(shù)就顯得尤為寶貴，而遙感技術(shù)就是這樣一項技術(shù)。遙感技術(shù)得益于其獨特的遠(yuǎn)程觀察特點以及技術(shù)特性，能夠通過觀測一部分區(qū)域的地質(zhì)情況就繪制出該區(qū)域的影像圖，并且這種影像圖具有和地質(zhì)圖相同的立體效果，這就使得地質(zhì)工作人員能夠省去很多進(jìn)行實地調(diào)查的時間，可以直接從遙感影像圖中得到自己所需的信息。

2 遙感技術(shù)在環(huán)境地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在環(huán)境地理調(diào)查中的作用非常廣泛，其中找礦是最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，在此就以找礦為例論述遙感技術(shù)的應(yīng)用過程和特點。在進(jìn)行找礦時，遙感技術(shù)能夠通過遠(yuǎn)程觀測描繪出觀測區(qū)域的地質(zhì)情況，包括地質(zhì)的土層結(jié)構(gòu)和組成部分，并且分析出土層中礦物質(zhì)的種類、分布情況等信息，地質(zhì)工作人員可以通過分析這些信息了解到勘探區(qū)域的礦物質(zhì)儲藏情況。此外，利用遙感技術(shù)還可以了解巖層的蝕變情況。蝕變是巖石受熱而引發(fā)的一種變質(zhì)現(xiàn)象，一般來說，發(fā)生蝕變現(xiàn)象后巖層中就會出現(xiàn)新的礦物質(zhì)，所以利用遙感技術(shù)勘測巖層蝕變情況，就能夠定位存在礦物的巖層區(qū)域。

在進(jìn)行環(huán)境地理調(diào)查的過程中，遙感技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程觀測繪制地質(zhì)圖主要依靠的不僅僅是準(zhǔn)確清晰的影像技術(shù)，還包括對電磁波的感應(yīng)技術(shù)。在地質(zhì)層中有不同種類的礦石，這些礦石所反射的電磁波各不相同，而遙感技術(shù)就是通過長度不一的電磁波來辨別不同種類的礦物質(zhì)從而分析出巖層中具體的礦物成分，并且繪制出準(zhǔn)確的立體地質(zhì)影像圖。

遙感技術(shù)在完成觀測工作后，會將收集到的地質(zhì)信息傳送到遙感界面進(jìn)行處理，生成觀測區(qū)域的遙感影像圖，此外，還會提供有關(guān)該區(qū)域的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，通過參照影像圖以及分析遙感數(shù)據(jù)信息，調(diào)查人員就能夠?qū)τ^測區(qū)域的環(huán)境地理情況有一個初步的了解。遙感圖像還具有其特殊的降噪功能，可以幫助降低遙感影像圖的模糊程度，提供更加清晰準(zhǔn)確的地質(zhì)信息，經(jīng)過后期處理加上彩色圖層，勘測人員就能夠直觀地了解勘探區(qū)域的地質(zhì)情況，并且利用自身專業(yè)知識與工作經(jīng)驗得出勘探任務(wù)所需的信息。

3 遙感數(shù)據(jù)選擇及預(yù)處理

3.1 遙感數(shù)據(jù)的選擇

遙感技術(shù)能夠分辨不同的地質(zhì)地形，主要依靠了其遠(yuǎn)程觀測拍攝能力和通過反射電磁波分析光譜的能力。根據(jù)任務(wù)目標(biāo)的不同，相關(guān)工作人員能夠依靠分析不同類型的遙感影像圖來獲取自己所需的數(shù)據(jù)信息。多光譜遙感影像在宏觀觀測領(lǐng)域作用巨大，能夠很好地解析出觀測區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌等。多光譜遙感影像的分辨率往往不是特別高，這是為了刻意降低影像中細(xì)節(jié)紋理對工作人員提取宏觀信息造成的影響。此外，多光譜遙感影像能夠識別范圍極大的波段，所以可以識別不同類型的地質(zhì)形態(tài)，比如能夠通過識別綠光與中紅外波段來識別出水體的信息，依靠紅外和近紅外波段來分析植被覆蓋情況。高分影像的作用與多光譜遙感影像的作用正好相反，經(jīng)常用于識別分析微觀目標(biāo)的具體情況，比如地表滑坡、崩塌、陷坑等直接小于10m的地面區(qū)塊。而數(shù)字高程影像則更多地被用在獲取勘測區(qū)域地形地貌特征，并且能夠高效地制成立體地形圖，幫助地質(zhì)工作人員準(zhǔn)確地提取地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)信息，對其工作提供重要的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 預(yù)處理

遙感初步得到的影像數(shù)據(jù)往往是存在誤差的，需要進(jìn)行進(jìn)一步處理才能得到可靠準(zhǔn)確可用的影像數(shù)據(jù)信息。產(chǎn)生影像誤差的主要原因在于光線的變化，地球大氣對于光線有一定的吸收和散射作用，所以遙感探測到的地物信息已經(jīng)經(jīng)過了兩層大氣“過濾”，且受到輻射能量影響，遙感接收到的影像往往分辨率會受影響，且影像內(nèi)不同地物的差別較小，不易識別。

遙感在生成地面影像圖時，也不僅僅只用到傳感器掃描得到的影像，還需要從最新出版的地形圖中獲取信息，這一處理過程就是遙感技術(shù)中的幾何校正過程。一般來講，遙感傳感器在進(jìn)行對地掃描時，不會固定在某一位置，而是進(jìn)行動態(tài)掃描，這樣一來掃描得到的影像圖片就會因為受到傳播介質(zhì)變化、地球曲率、地形起伏、視角變化等等因素發(fā)生畸變，與真實的地形地貌出現(xiàn)差異。幾何校正能夠利用從參考影像資料中獲取的相同勘測位置的信息來進(jìn)行掃描影像處理，形成更加客觀立體準(zhǔn)確的遙感影像。

4 遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢及前景

雖然遙感技術(shù)在環(huán)境地理調(diào)查工作中受到了廣泛的應(yīng)用，但其依然只是作為輔助性質(zhì)的技術(shù)手段被相關(guān)工作人員有選擇性地使用著，無法作為單一技術(shù)被運用到環(huán)境技術(shù)勘探任務(wù)中。然而，隨著科技的發(fā)展，遙感技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，不同功能性質(zhì)的技術(shù)也開始被運用到環(huán)境地理調(diào)查工作當(dāng)中，使得遙感技術(shù)有了更為廣闊的發(fā)展趨勢與應(yīng)用范圍。

4.1 高光譜數(shù)據(jù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)的組成部分其實是多個不同的層面的單項技術(shù)，其中高光譜遙感是應(yīng)用最為廣泛的一個。高光譜技術(shù)的工作原理是通過遙感設(shè)備中的成像光譜儀以及分辨率極高的影像設(shè)備來繪制遙感影像圖，在進(jìn)行遙感掃描時加入高光譜技術(shù)的輔助，能夠在制成遙感影像圖的同時得到光譜儀傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，以此幫助地質(zhì)工作人員了解勘測地區(qū)地質(zhì)層的信息，判斷其底層狀況和礦物組成情況。借助高光譜技術(shù)，能夠幫助地質(zhì)勘探人員更加順利地完成任務(wù)，減少需要耗費的人力物力及時間，該技術(shù)提供的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息還可以提高勘測任務(wù)的完成度，提供更加詳實準(zhǔn)確的有價值的信息。

4.2 3S技術(shù)的結(jié)合

RS、GIS、GPS，這三項技術(shù)如今被并稱為3S技術(shù)，目前這三種技術(shù)在環(huán)境地理調(diào)查中均發(fā)揮著重要作用。RS技術(shù)即為遙感技術(shù)，其技術(shù)優(yōu)勢在于能夠依靠遠(yuǎn)程觀測來繪制地形圖，為地質(zhì)勘探工作帶來極大便利，還可以提供大量有價值的地質(zhì)信息。GPS技術(shù)優(yōu)勢主要在于衛(wèi)星定位，其技術(shù)原理是依靠衛(wèi)星信號來確定某一特定的地理位置，其后對其進(jìn)行信息的搜集，進(jìn)行三維成像，GPS技術(shù)的成像質(zhì)量很大程度上依賴衛(wèi)星信號的好壞，信號越強，其搜集到的數(shù)據(jù)量就越大，定位與成像也更加精準(zhǔn)。而GIS技術(shù)的功能特點在于其優(yōu)秀的數(shù)據(jù)信息儲存性能。GIS技術(shù)對地質(zhì)調(diào)查區(qū)域的數(shù)據(jù)搜集和分析很大程度上依賴于其強大的信息存儲功能。所以，如果能夠?qū)⑦b感技術(shù)與GIS技術(shù)相結(jié)合，就可以起到互補作用，將二者優(yōu)勢融合，將遙感技術(shù)探測到的大量數(shù)據(jù)通過GIS進(jìn)行存儲，在有需要的時候提取信息進(jìn)行分析。

5 結(jié)束語

綜上所述，遙感技術(shù)憑借其獨有的技術(shù)優(yōu)勢和功能特點，在環(huán)境地理調(diào)查工作當(dāng)中起到了重要的作用。正確合理地運用遙感技術(shù)，能夠大大提高地質(zhì)相關(guān)工作者的工作效率，降低其原本需要耗費的人力與物資成本，一方面提升了任務(wù)完成質(zhì)量，另一方面推動了地質(zhì)勘探工作的發(fā)展。隨著經(jīng)濟與科技的不斷進(jìn)步，其發(fā)展前景也將越來越廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1]廖志堅，楊靜遠(yuǎn)，王昱珣.淺談遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中的應(yīng)用[J].中國金屬通報，2018（02）：173-174.

收稿日期：2019-03-12

作者簡介：周鵬（1986-），男，漢族，碩士學(xué)歷，工程師，研究方向為地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價。