遙感技術(shù)在西北地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用及展望

韓海輝，李健強，易歡，閻曉娟，張轉(zhuǎn)，閆瑞，陳霄燕，蔡浩杰

（中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心/西北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，陜西 西安 710054）

西北地區(qū)蘊藏著豐富的石油、煤、天然氣、鐵、銅、金、鎳等能源礦產(chǎn)資源（李文淵等，2006），廣泛發(fā)育著易引發(fā)滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的濕陷性黃土（張茂省等，2016），同時高寒干旱的自然特性下地下水開采與水平衡矛盾相對突出（尹立河等，2021），因此歷來就是中國開展地質(zhì)調(diào)查工作的重點和熱點地區(qū)。衛(wèi)星遙感技術(shù)集中了空間、電子、光學、計算機通信和地學等學科的成就，憑借其宏觀、準確、動態(tài)、綜合、多層次的優(yōu)勢，多年來在西北地質(zhì)工作中發(fā)揮著重要的先導作用（王潤生，2011；李志忠，2021a，2021b，2021c；鄭雄偉等，2021）。

20世紀50年代中期，開始利用航空攝影黑白航片在秦嶺、柴達木、鄂爾多斯等地開展1∶20萬地質(zhì)填圖和石油地質(zhì)普查（唐文周，1998），到70年代利用假彩色影像在西北進行地貌、巖體、構(gòu)造、水文要素等遙感解譯（陳昌禮等，1992；伍躍中等，2002），再發(fā)展到近年在“三高”（高空間分辨率、高光譜分辨率、高時間分辨率）時代發(fā)展特征下開展西北艱險區(qū)巖性填圖、蝕變礦物信息提取、地質(zhì)環(huán)境要素調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等方面的技術(shù)應(yīng)用，系列成果為西北能源資源勘查、地質(zhì)災(zāi)害防治和地質(zhì)環(huán)境保護修復等提供了重要支撐（楊金中等，2003；李志忠等，2021a，2021b，2021c；聶洪峰等，2021）。當前，衛(wèi)星遙感已形成由各種高、中、低軌道相結(jié)合，大、中、小衛(wèi)星相協(xié)同，高、中、低分辨率相彌補而組成的全球?qū)Φ赜^測系統(tǒng)；遙感地質(zhì)學科也開始更多地關(guān)注對地質(zhì)要素、地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)作用的精細化識別和定量化分析（Van der Meer et al.，2012；Bishop et al.，2018），為構(gòu)建西北地區(qū)遙感地質(zhì)調(diào)查的“產(chǎn)學研用”體系奠定了基礎(chǔ)。

2000年以來，為更好地服務(wù)西部大開發(fā)建設(shè)，西安地質(zhì)調(diào)查中心聚焦國家資源安全保障和西北地區(qū)地質(zhì)環(huán)境保護，綜合利用高空間分辨率、多（高）光譜、雷達等遙感技術(shù)，在中國西北及中亞鄰區(qū)的高寒深切割區(qū)、高山峽谷區(qū)、戈壁荒漠區(qū)、綠洲平原區(qū)、黃土高原區(qū)等不同景觀區(qū)完成了省部級遙感地質(zhì)項目及專題30余個，涉及地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、土地質(zhì)量地球化學調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查等多個方向，匯集形成的“西北特殊景觀區(qū)自然資源遙感探測與監(jiān)測示范”成果入選“2019年度中國遙感領(lǐng)域十大事件”（中國遙感應(yīng)用協(xié)會，2020年），申請成立的“中國—上合組織地學研究中心衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心”入選“2021年度中國遙感領(lǐng)域十大事件”（遙感學報，2022），有效地推動了多源遙感技術(shù)在中國西北及中亞鄰區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作中的規(guī)?；瘧?yīng)用。

筆者系統(tǒng)梳理了“西北特殊景觀區(qū)自然資源遙感探測與監(jiān)測示范”取得的成果與認識，并以此為縮影分析了遙感技術(shù)在西北地質(zhì)調(diào)查中的適用性、實用性和挖掘潛力。結(jié)合“十四五”發(fā)展對地質(zhì)工作的需求及遙感地質(zhì)學科自身面臨的技術(shù)難點，探討了未來開展西北遙感地質(zhì)調(diào)查工作的著力點，結(jié)果可為推進遙感技術(shù)的產(chǎn)學研用一體化建設(shè)提供參考。

1 遙感技術(shù)在西北地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用歷程

遙感是20世紀60年代基于物理學、信息技術(shù)、空間技術(shù)及傳感器技術(shù)發(fā)展起來的一門空間探測技術(shù)，其發(fā)展經(jīng)歷了地面遙感、航空遙感和航天遙感3個階段。遙感地質(zhì)學是綜合應(yīng)用遙感技術(shù)來研究地質(zhì)規(guī)律的一門交叉學科，荷蘭學者Van der Meer等（2012）根據(jù)使用的衛(wèi)星數(shù)據(jù)將遙感地質(zhì)的研究應(yīng)用劃分為3個時代：Landsat時代、ASTER時代、高光譜時代，實際也就是多光譜時代和高光譜時代。

在中國西北地區(qū)的地質(zhì)調(diào)查工作中，遙感技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的2個領(lǐng)域是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和水工環(huán)調(diào)查，其中地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的遙感應(yīng)用開展較早?！捌呶濉逼陂g，原地礦部下屬單位就以新疆博羅霍樂北山地區(qū)為對象，利用計算機圖像處理與遙感數(shù)據(jù)融合相結(jié)合的技術(shù)，總結(jié)出了一套地質(zhì)、物探、化探和遙感綜合找礦方法，建立了獨特的色線帶環(huán)四位一體、色線環(huán)三位一體、色塊帶三位一體、色帶二位一體和線環(huán)二位一體等5種遙感信息找礦模式，在工作區(qū)內(nèi)圈定出了13個找礦遠景區(qū)，20多處找礦預(yù)先靶區(qū)，其中4個靶區(qū)經(jīng)驗證發(fā)現(xiàn)有礦化體（帶）或礦化現(xiàn)象，找礦效果明顯（陳昌禮等，1992）。2000年以來，ASTER被廣泛應(yīng)用于巖性填圖、蝕變礦物信息提取及活動斷裂構(gòu)造識別等（Tommaso et al.，2007；Gabr et al.，2010；Son et al.，2014；Bishop et al.，2018），這一階段地礦系統(tǒng)單位綜合Landsat、ASTER、SPOT等多光譜數(shù)據(jù)在地質(zhì)找礦中開展了大量的應(yīng)用示范工作，如中國國土資源航空物探遙感中心持續(xù)開展“1∶25萬基礎(chǔ)調(diào)查-遙感方法技術(shù)研究”，在新疆土屋-延東斑巖銅礦、黃山超基性巖型銅鎳礦床、沙泉子矽卡巖型多金屬礦床等多個礦床展開分析，提出了 “去干擾異常主分量門限化技術(shù)”流程，發(fā)展了基于光譜匹配的蝕變礦物提取方法，為礦產(chǎn)勘查提供了一批礦化線索（楊金中等，2003；張玉君等，2003）。2010～2016年，中國地質(zhì)調(diào)查局組織自然資源航空物探遙感中心、西安地質(zhì)調(diào)查中心及其他遙感地質(zhì)調(diào)查相關(guān)單位在西昆侖、阿爾金、東昆侖等西北重要成礦帶，利用Worldview等亞米級數(shù)據(jù)完成了上百幅1∶5萬標準圖幅的構(gòu)造巖性解譯、蝕變異常信息遙感提取和找礦預(yù)測（楊金中等，2016a；易歡等，2016；張微等，2016），這為后來開展的中國全境礦產(chǎn)資源潛力評價工作奠定了基礎(chǔ)。近10年，中國地質(zhì)調(diào)查局相關(guān)單位利用國產(chǎn)高分辨率遙感影像，對全國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用狀況進行持續(xù)監(jiān)測，已建成礦山遙感監(jiān)測技術(shù)體系，編制《礦產(chǎn)資源開發(fā)遙感監(jiān)測技術(shù)指南》，這為西北重點礦區(qū)遙感監(jiān)測工作的開展奠定了基礎(chǔ)（楊金中等，2015，2016b）。

機載高光譜遙感自2010年起被逐漸應(yīng)用于西北地區(qū)地質(zhì)填圖和找礦勘查中，目前已形成了一套航空高光譜遙感礦物填圖技術(shù)體系，基本解決了航空高光譜數(shù)據(jù)在地質(zhì)工程化應(yīng)用中所遇到的問題（王潤生等，2010；閆柏琨等，2016；甘甫平等，2017），而星載高光譜數(shù)據(jù)尚處于試驗探索階段，規(guī)?；瘧?yīng)用的條件暫不成熟（Liu et al.，2018；董新豐等，2020；李娜等，2020）。其中，較為典型的機載高光譜示范，如2014年在新疆東天山哈密地區(qū)開展了“新疆重點地區(qū)航空高光譜調(diào)查與找礦預(yù)測技術(shù)研究”，利用美國HyMap成像光譜儀獲取了卡拉塔格、東戈壁-泉西2個地區(qū)的高光譜數(shù)據(jù)，在2個地區(qū)分別提取出11種和8種蝕變礦物，并建立了紅山銅金、東戈壁鉬、雅滿蘇鐵等礦床的基于地面高光譜遙感找礦模型，最終綜合圈定了17處銅鐵鎢鉬、11處金礦找礦有效靶區(qū)（孫永彬等, 2018）。2016年，在東昆侖格爾木地區(qū)開展的“青海哈日扎—果洛龍洼地區(qū)航空高光譜測量及靶區(qū)優(yōu)選”中，利用加拿大CASI-SASI成像光譜儀獲取了1 300 km2高精度的航空高光譜遙感數(shù)據(jù)并提取了10余種蝕變礦物，建立了哈日扎—果洛龍洼地區(qū)的金礦高光譜找礦模型，圈定了6處優(yōu)先查證地段，新發(fā)現(xiàn)了2處銅、金礦化線索（孫雨等，2015）。

遙感技術(shù)在水工環(huán)領(lǐng)域主要被用于調(diào)查和監(jiān)測各類水文地質(zhì)要素、環(huán)境地質(zhì)要素及地質(zhì)災(zāi)害等。較為典型的應(yīng)用如2003～2015年中國地質(zhì)調(diào)查局組織局屬單位在青藏高原、陜北、寧夏沿黃、秦巴山區(qū)、關(guān)中等區(qū)域持續(xù)開展了環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、國土遙感綜合調(diào)查、地災(zāi)遙感監(jiān)測預(yù)警示范等工作，充分利用不同空間分辨率的多光譜遙感數(shù)據(jù)，全面查明了林草濕、湖泊、冰川等環(huán)境要素的變化趨勢，詳細分析了青藏高原地質(zhì)環(huán)境演化規(guī)律、內(nèi)陸干旱盆地地下水利用和水平衡問題、關(guān)中-天水城市群地面沉降及工程地質(zhì)問題等，多期次監(jiān)測了黃土高原水土流失和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀和變化特征，形成了西北1∶1萬～1∶100萬地質(zhì)環(huán)境專題系列圖（方洪賓等，2007；聶洪峰等，2016；李志忠等，2021a）。2012年起，原環(huán)保部和中科院也開展了“全國生態(tài)環(huán)境十年變化（2000～2010）調(diào)查評估”等工作，利用遙感技術(shù)綜合分析了黃土高原生態(tài)工程的生態(tài)效應(yīng)，評估了三江源區(qū)生態(tài)保護和建設(shè)一期工程及塔里木河治理工程的生態(tài)成效，認為西北區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)總體向良性發(fā)展，但局部區(qū)域的治理形勢依舊嚴峻（車向紅等，2015；陳曦等，2017；劉國彬等，2017；邵全琴等，2017）。2019年起，為全面支撐中國生態(tài)保護修復工作，中國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)籌部署了“生態(tài)地質(zhì)調(diào)查工程”，重點開展了中國北方林草濕分布區(qū)1∶50萬生態(tài)地質(zhì)調(diào)查以及黃河源區(qū)、大涼山區(qū)等重點生態(tài)功能區(qū)1∶5萬生態(tài)地質(zhì)調(diào)查，掌握了成土母巖、水文地質(zhì)要素、土壤、地形地貌等生態(tài)地質(zhì)條件，以及荒漠化、湖泊萎縮等生態(tài)問題分布數(shù)據(jù)，其中西北地區(qū)旨在進一步查明凍土消融、荒漠化、水土流失等典型資源環(huán)境問題及其地質(zhì)控制要素與互饋機理，遙感技術(shù)作為“空-天-地”一體化調(diào)查的主要手段發(fā)揮了重要作用（聶洪峰等，2021）。

2 西北特殊景觀區(qū)自然資源遙感探測與監(jiān)測示范

西部大開發(fā)以來，西安地質(zhì)調(diào)查中心開展了一系列遙感地質(zhì)調(diào)查及研究應(yīng)用工作，形成了“西北特殊景觀區(qū)自然資源遙感探測與監(jiān)測示范”成果。該成果突破西北高寒深切割區(qū)/戈壁荒漠區(qū)遙感信息提取、基于人工智能的黃土高原區(qū)地質(zhì)災(zāi)害遙感識別、遙感-地球化學協(xié)同反演土地元素分布等關(guān)鍵技術(shù)，成功引領(lǐng)西昆侖大紅柳灘超大型鋰輝石礦找礦突破，實現(xiàn)隱蔽性黃土地質(zhì)災(zāi)害的早期識別和監(jiān)測預(yù)警，創(chuàng)新無人機高光譜遙感與土壤地球化學調(diào)查協(xié)同分析綠洲區(qū)鹽漬化分布和強度，創(chuàng)建基于 3S技術(shù)的自然資源空間可視化分析體系，為西北地質(zhì)環(huán)境演變研究和自然資源監(jiān)管工作提供了有力支撐。

2.1 西北艱險區(qū)礦產(chǎn)勘查和地質(zhì)填圖中的遙感應(yīng)用

西北地區(qū)的阿爾金、西昆侖、東昆侖、天山等重要成礦帶海拔高、地勢起伏大、交通條件差，傳統(tǒng)的地面調(diào)查工作難以快速大面積展開，而遙感地質(zhì)技術(shù)可為礦產(chǎn)勘查和區(qū)調(diào)填圖工作提供必要的地質(zhì)體分布信息和礦化蝕變線索。

20多年來，西安地質(zhì)調(diào)查中心在西北部署開展了大量基礎(chǔ)地質(zhì)和礦產(chǎn)遙感應(yīng)用工作，制作完成了約100余幅1∶50 000標準圖幅的高分辨率遙感影像圖、礦化蝕變分布圖、遙感地質(zhì)解譯圖、重點區(qū)分辨率優(yōu)于1 m的巖性-構(gòu)造遙感解譯圖、遙感找礦預(yù)測圖等，為后續(xù)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查儲備和積累了豐富的遙感資料。工作中通過不斷探索和構(gòu)建基于多源遙感數(shù)據(jù)調(diào)查西北特殊景觀區(qū)礦產(chǎn)資源的方法體系，構(gòu)建了高寒深切割區(qū)遙感+地質(zhì)+地球化學“空地一體”快速勘查技術(shù)方法體系，創(chuàng)新了西北高寒深切割區(qū)、戈壁荒漠區(qū)的遙感信息提取技術(shù)，技術(shù)成果成功引領(lǐng)西昆侖大紅柳灘超大型鋰輝石礦找礦突破，加速甜水海地區(qū)薩岔口、五峰山一帶鉛鋅找礦新發(fā)現(xiàn)（楊敏等，2012；李健強等，2015；任廣利等，2017a；金謀順等，2019）。另外，基于高分1號、高分2號、Quickbird 、Geoeye-1、Worldview-2、Worldview-3等10種高分遙感數(shù)據(jù)，率先開展了新疆1∶5萬喀依車山口等艱險區(qū)圖幅的填圖試點，形成了針對艱險區(qū)填圖的高分和多光譜遙感應(yīng)用技術(shù)體系，總結(jié)出適用于不同尺度解譯巖性地層的空間展布、組合規(guī)律、產(chǎn)出狀態(tài)及構(gòu)造樣式的技術(shù)方法，顯著提高了巖性-構(gòu)造實體的精準識別（Yang et al.，2015，2018），以此填繪的K46E020014圖幅被評為“2018年度全國優(yōu)秀圖幅”，制定提交的“高山峽谷區(qū)填圖方法指南”得到廣泛應(yīng)用（辜平陽等，2016），為西北基礎(chǔ)地質(zhì)和礦產(chǎn)地質(zhì)中遙感技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了寶貴經(jīng)驗。

取得的主要創(chuàng)新成果和認識包括：①通過構(gòu)建高寒深切割區(qū)遙感+地質(zhì)+地球化學“空地一體”快速勘查技術(shù)方法體系，建立了西昆侖火燒云地區(qū)重要成礦帶區(qū)域構(gòu)造、巖性、成控礦要素的高分辨率遙感解譯標志，研發(fā)了“偉晶巖型稀有金屬礦的識別方法及系統(tǒng)”（專利號ZL201810049397.1）和“熱液型螢石礦的遙感找礦方法”（專利號ZL202010245482.2），提出了綜合地球化學、電阻率測深信息及遙感多特征光譜匹配濾波技術(shù)（MTMF）快速識別區(qū)內(nèi)碎屑巖、碳酸鹽巖等賦礦圍巖的方法（金謀順等，2019）。②在東昆侖夏日哈木、北山輝銅山地區(qū)，改進了利用SiO2指數(shù)與Mg-OH異常識別超基性巖帶的技術(shù)方法，新發(fā)現(xiàn)多處超基性巖體，為淺覆蓋區(qū)巖漿型銅鎳硫化物礦床的尋找提供了新思路（韓海輝等，2018a）。③發(fā)現(xiàn)多源遙感數(shù)據(jù)的協(xié)同融合，可有效提高對光譜特征相似巖性的分類和目視解譯的精度，提高地質(zhì)填圖效率。試點填圖結(jié)果顯示，在減少剖面測制和路線地質(zhì)調(diào)查數(shù)量的同時，通過遙感等技術(shù)手段，達到了1∶50 000填圖精度，保證了填圖成果質(zhì)量，重新建立了調(diào)查區(qū)地層層序、巖漿巖序列及構(gòu)造格架，發(fā)現(xiàn)金、鉛鋅等含礦地質(zhì)體多處（辜平陽等，2016；Li et al.，2016；易歡等，2016；Yang et al.，2018）。

2.2 西北淺覆蓋區(qū)蝕變礦物信息遙感提取

西北干旱區(qū)巖石破碎、地表風化和沉積物覆蓋等現(xiàn)象會造成地物光譜吸收和反射特征減弱，導致遙感異常往往表現(xiàn)為微弱信息，傳統(tǒng)的去干擾異常主分量門限化技術(shù)、光譜信息散度-光譜梯度角等技術(shù)難以精準提取蝕變信息，這進一步造成遙感異常的地質(zhì)成因和指示意義難以解釋。

西安地質(zhì)調(diào)查中心就如何更好利用遙感數(shù)據(jù)提取蝕變礦物信息并輔助地質(zhì)找礦開展了大量示范研究。通過承擔國家部署在西昆侖、東昆侖、阿爾金、北山等成礦帶10余項公益性遙感調(diào)查項目，創(chuàng)造性地將高分數(shù)據(jù)、多光譜數(shù)據(jù)、高光譜遙感數(shù)據(jù)與地質(zhì)勘查結(jié)合，提出了基于非線性技術(shù)、光譜相似度組合等技術(shù)提取遙感異常的基礎(chǔ)理論與模型方法，改進了快速識別基性巖體的基性度遙感指數(shù)法分析方法，建立了西北典型巖礦實測光譜與影像光譜的關(guān)聯(lián)模型，剖析了蝕變礦物信息的地質(zhì)成因及指示意義，構(gòu)建了基于高光譜遙感的標志性蝕變礦物組合找礦預(yù)測方法。實踐應(yīng)用表明，通過改進遙感方法模型后提取的蝕變異常精度可達80%以上，野外查證新發(fā)現(xiàn)幾十條蝕變帶和上百處礦化點、礦化線索，這些線索快速助推新疆甜水海地區(qū)薩岔口和五峰山一帶鉛鋅找礦新發(fā)現(xiàn)、昆侖—阿爾金地區(qū)鋰礦找礦重大突破、青海夏日哈木銅鎳礦勘查、天山-北山成礦帶遠景找礦等“358省部合作”和找礦突破戰(zhàn)略行動（2011～2020）。

取得的主要創(chuàng)新成果和認識包括：①認為遙感異常在本質(zhì)上是受控于蝕變地質(zhì)體的空間屬性特征，可以從地質(zhì)異常的非線性特征出發(fā)提出基于非線性技術(shù)的蝕變礦物信息提取算法，新方法不會受到測試位置、地質(zhì)背景以及遙感數(shù)據(jù)源等要素變化的影響（韓海輝等，2017a，2017b，2018b）。②認為提高光譜相似性的區(qū)分度是增強蝕變礦物提取精度的關(guān)鍵，因此改進的高光譜圖像蝕變礦物信息提取算法既考慮了光譜曲線的形狀特征和幅值特征的相似性，又通過局部光譜吸收特征和豐度特征的匹配突出對光譜細節(jié)特征的反映，進一步增大了目標光譜被正確識別的幾率，其優(yōu)勢是不受遙感數(shù)據(jù)源和地理位置的約束；改進的基性度遙感指數(shù)法進一步降低了碳酸鹽的干擾，提高了對基性-超基性巖體的精準識別度（韓海輝等，2018a，2019，2020）。③研究建立的多數(shù)據(jù)源、多方法協(xié)同處理方式，有效克服了單一數(shù)據(jù)源或單一方法的分析結(jié)果容易產(chǎn)生不完全性和不確定性的不足，進一步提高了遙感異常在地質(zhì)應(yīng)用中的可信度、精確度和適用性（韓海輝等，2016a，2019；任廣利等，2017b，2018）。

2.3 高光譜遙感與地球化學協(xié)同開展鹽漬化土地評價

高光譜遙感是快速監(jiān)測分析西北干旱-半干旱鹽漬土的重要手段，但目前的研究主要是利用土壤光譜特征與鹽漬土礦物成分含量之間的關(guān)系建立遙感反演模型，很少研究土壤礦物反演的物理機理。

2018年，西安地質(zhì)調(diào)查中心以新疆焉耆縣為試點，結(jié)合典型區(qū)土壤地球化學調(diào)查成果，探索了無人機高光譜遙感技術(shù)與土壤地球化學調(diào)查技術(shù)協(xié)同調(diào)查體系，建立了鹽漬化強度遙感反演模型，實現(xiàn)耕地鹽漬化的快速、精準監(jiān)測識別，以此為基礎(chǔ)對新疆焉耆盆地綠洲平原區(qū)1998～2017年的鹽漬化情況進行了示范應(yīng)用，劃定了鹽漬化土地分布范圍，成果為地方政府土地開發(fā)利用和耕地保護提供了科學依據(jù)（劉拓等，2018）。

取得的主要創(chuàng)新成果和認識包括：①通過對焉耆盆地遙感與地球化學協(xié)同調(diào)查研究認為：利用遙感數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)鹽漬化強度分析，提高調(diào)查監(jiān)測效率。星載多光譜數(shù)據(jù)能夠定性表達土壤鹽漬化情況，且與地球化學調(diào)查結(jié)果有一定吻合，但定量精度不夠；星載高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)通過定量映射化合物關(guān)系進一步提高了對鹽漬化信息的識別精度。②利用無人機航拍獲取的高光譜影像在空間分辨率方面較衛(wèi)星高光譜更高，利用無人機高光譜影像反演的土壤鹽漬化結(jié)果比衛(wèi)星高光譜影像精度R2大約高0.4，建立的全鹽量與土壤反射率模型能直接反映土壤中鹽分的含量情況，訓練模型和預(yù)測模型的精度高達0.94，而Na+和Cl-離子與土壤反射率之間的訓練模型和預(yù)測模型的精度也達到0.8以上。③遙感和地球化學調(diào)查數(shù)據(jù)在鹽漬化調(diào)查中具有數(shù)據(jù)融合的特點，二者可以協(xié)同開展鹽漬化調(diào)查，且預(yù)測結(jié)果基本一致。

2.4 基于人工智能的隱蔽性黃土地質(zhì)災(zāi)害早期識別和監(jiān)測預(yù)警

西北地區(qū)長期以來都是地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地帶，山體滑坡、泥石流等災(zāi)害給當?shù)卦斐珊艽蟮娜藛T財產(chǎn)損失，黃河中上游的黃土高原區(qū)更是中國地質(zhì)災(zāi)害3大高發(fā)區(qū)之一，傳統(tǒng)的地面工作手段難以展開全域調(diào)查監(jiān)測和實時調(diào)查監(jiān)測。

2000年以來，西安地質(zhì)調(diào)查中心依托原國土資源部“西北地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評價與關(guān)鍵問題研究”計劃項目、國家發(fā)展和改革委員會“國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項”、科技部“黃土滑坡失穩(wěn)機理、防控方法研究與防治示范”重點研發(fā)計劃等項目的實施，在陜北、關(guān)中、隴南等黃土高原典型區(qū)，采用多源遙感影像開展地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境地質(zhì)條件解譯，劃分重點調(diào)查區(qū)和一般調(diào)查區(qū)，建立了黃土地質(zhì)災(zāi)害國產(chǎn)衛(wèi)星遙感解譯標志并進行人機解譯（韓海輝等，2016b；李健強等，2017；丁輝等，2019）?，F(xiàn)場核查調(diào)查表明，黃河中上游共發(fā)育滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害20 504處，其中滑坡10 517處、崩塌5 768處、泥石流4 579處（李志忠等，2021a）。

技術(shù)創(chuàng)新方面，團隊建立了黃土地質(zhì)災(zāi)害早期人工智能識別系統(tǒng)。該技術(shù)基于多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，結(jié)合InSAR、無人機航攝、LiDAR、貼近攝影等手段獲取地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)變形態(tài)特征、位移變化等特征，創(chuàng)新性地利用深度學習技術(shù)將面向?qū)ο笞R別的地物邊界結(jié)果自動映射到“分割對象”上，實現(xiàn)地物邊界和類型的準確分類，提高地質(zhì)災(zāi)害的遙感智能化解譯精度，進而達到長時序地貌遙感監(jiān)測與短時相InSAR形變監(jiān)測相結(jié)合的滑坡早期預(yù)警（李政國等，2015，2018；張茂省等，2019）。這種多頻段、多參數(shù)的天-空-地一體化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，有效判讀了黃土區(qū)地質(zhì)災(zāi)害的孕災(zāi)背景、災(zāi)害特征、變形速率以及發(fā)展趨勢，為地質(zhì)災(zāi)害防治、評價以及突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置等相關(guān)工作提供了基礎(chǔ)資料（李志忠等，2021a）。以上技術(shù)取得了良好的應(yīng)用效果，2016年以來，在延安寶塔區(qū)識別黃土地質(zhì)災(zāi)害隱患200余處，野外核查正確率達76%，已實現(xiàn)天水、延安和沿黃公路沿線大面積強降雨引發(fā)黃土地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情的多次成功預(yù)警，有效保障了災(zāi)害易發(fā)區(qū)的人身財產(chǎn)安全。

2.5 3S技術(shù)支撐黃河中上游流域自然資源調(diào)查和地質(zhì)環(huán)境演化分析

圍繞西北自然資源開發(fā)利用動態(tài)監(jiān)測和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境演化分析，西安地質(zhì)調(diào)查中心利用多源、多時相遙感數(shù)據(jù)開展疊加分析，結(jié)合地面環(huán)境地質(zhì)調(diào)查，建立了空地一體化的調(diào)查方法體系和基于3S技術(shù)的自然資源空間疊加分析系統(tǒng)，快速實現(xiàn)對西北重要經(jīng)濟區(qū)土地開發(fā)利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、國土空間規(guī)劃數(shù)據(jù)、基本農(nóng)田保護數(shù)據(jù)的符合性分析，為國家自然資源監(jiān)管部門工作提供了技術(shù)支撐（韓海輝等，2012，2015；閻曉娟等，2013，2015；高婷等，2016）。在黃河流域，通過承擔“黃河源地區(qū)生態(tài)地質(zhì)調(diào)查”公益性項目，開展了黃河中上游地區(qū)冰川融化、凍土消融、濕地退縮、土地退化等典型生態(tài)地質(zhì)問題的遙感動態(tài)監(jiān)測與水循環(huán)關(guān)鍵要素遙感定量反演研究，厘清了黃河源頭生態(tài)格局演化規(guī)律并構(gòu)建“空天地”生態(tài)地質(zhì)調(diào)查監(jiān)測體系，選擇水量平衡法評價了黃河上游生態(tài)功能保護區(qū)水源涵養(yǎng)功能；依托 “中國遙感應(yīng)用協(xié)會黃河流域高質(zhì)量發(fā)展遙感分會”平臺，完成黃河中上游流域1980～2020年土地利用變化遙感監(jiān)測，以及黃河中上游流域50多個國家重大項目用地的合規(guī)性遙感監(jiān)測和重點礦區(qū)礦產(chǎn)疑似違法圖斑的遙感監(jiān)測，探索了基于遙感技術(shù)的黃土高原區(qū)自然資源調(diào)查和生態(tài)修復工程評估技術(shù)體系，為黃河中上游流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（李志忠等，2021a，2021b，2021c），匯編出版的《黃河中上游自然資源圖集》得到社會各界的廣泛關(guān)注與肯定。

取得的主要創(chuàng)新成果和認識包括：①遙感監(jiān)測發(fā)現(xiàn)1980～2020年間黃河上游生態(tài)趨勢總體變好，生態(tài)恢復還需加強，局地生態(tài)退化現(xiàn)象仍需關(guān)注，如扎陵湖上游、花石峽—甘德一帶局部地區(qū)草地退化仍較為嚴重，阿尼瑪卿的哈龍冰川40年退縮了1.2 km，現(xiàn)僅存6.5 km，年均退縮68 m。②黃河上游生態(tài)功能區(qū)的區(qū)內(nèi)水源涵養(yǎng)量1990～2019年期間空間變化較為明顯，若爾蓋-瑪曲生態(tài)功能保護區(qū)水源涵養(yǎng)量高于黃河源生態(tài)功能保護區(qū)。1990～2019年期間，整個黃河上游生態(tài)功能保護區(qū)水源涵養(yǎng)量小于50 mm的面積增加了10.6%左右，而水源涵養(yǎng)量100～200 mm的面積減少了9.9%，其中以黃河源區(qū)生態(tài)功能保護區(qū)變化較為顯著，水源涵養(yǎng)量逐漸呈減少趨勢。③黃河上游生態(tài)功能區(qū)生態(tài)適宜性呈現(xiàn)出較明顯的地帶性分布規(guī)律，即自東南向西北生態(tài)適宜性逐步降低，其中高適宜性地區(qū)主要分布在若爾蓋-瑪曲生態(tài)功能保護區(qū)（面積約為28 772 km2），中適宜性地區(qū)主要分布在黃河源生態(tài)功能區(qū)中東部（面積約為38 574 km2），低適宜性地區(qū)主要集中在黃河源生態(tài)功能區(qū)的西部（面積約為18 494 km2）。

3 遙感技術(shù)在西北地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用中的主要問題

通過開展“西北特殊景觀區(qū)自然資源遙感探測與監(jiān)測示范”，筆者團隊積累了寶貴的工作經(jīng)驗，也發(fā)現(xiàn)目前遙感技術(shù)在西北地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用中仍存在3方面的問題與挑戰(zhàn)。

（1）多源遙感數(shù)據(jù)的融合、同化及協(xié)同應(yīng)用亟待完善。近年來，中國發(fā)射的衛(wèi)星包括資源系列、環(huán)境系列、氣象系列、通訊系列、海洋系列和高分辨率對地觀測系列等，在衛(wèi)星數(shù)量、質(zhì)量和星座上均取得重大突破，其中自然資源部為牽頭主用戶的陸地遙感衛(wèi)星就達27顆，基本實現(xiàn)了亞米級高空間分辨率與高時間分辨率的有機結(jié)合。充足的數(shù)據(jù)源一方面有效保障了對自然資源全要素的調(diào)查監(jiān)測，另一方面也帶來了急需解決的技術(shù)問題，即多源遙感數(shù)據(jù)的融合、同化及協(xié)同應(yīng)用。眾所周知，不同衛(wèi)星數(shù)據(jù)在空間/光譜分辨率、波段參數(shù)、圖像信噪比、特征目標識別性等方面各有優(yōu)勢和不足，通過探索研發(fā)有效的數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)同化技術(shù)，將各類數(shù)據(jù)協(xié)同結(jié)合起來，相互取長補短，可更全面地反映地質(zhì)體目標，提供更強的信息解譯能力和更可靠的分析結(jié)果，這樣不僅擴大了各數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍，而且提高了分析精度、應(yīng)用效果和實用價值。西北地區(qū)地勢高差大、地貌景觀復雜、冰雪云霧天氣多，這種情況下開展遙感地質(zhì)工作更需要優(yōu)先解決不同數(shù)據(jù)的融合與同化問題，但目前這方面工作多處在實驗探索階段，方法與模型多不成熟，工程化的示范應(yīng)用也難以展開；另外，多源數(shù)據(jù)如何合理協(xié)同應(yīng)用，不同尺度調(diào)查成果的綜合集成平臺如何建立、各期調(diào)查數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)基底是否能夠有效吻合等問題都需要進一步探索。

（2）地學信息提取技術(shù)的定量化、精細化、智能化水平不夠。當前的遙感地質(zhì)調(diào)查應(yīng)用中，定性的研究應(yīng)用居多，即對影像進行常規(guī)處理后，采用目視解譯的方式從影像上直接判讀斷層、巖性、地質(zhì)災(zāi)害等地質(zhì)信息，近年也嘗試采用一些自動化分析技術(shù)輔助提高解譯精度與解譯效率，但效果欠佳。例如，礦產(chǎn)調(diào)查中使用的蝕變異常遙感提取模型，其提取結(jié)果仍然包含了不少偽異常信息，往往還需要大量的人工干預(yù)。地質(zhì)環(huán)境調(diào)查中提取土地利用類型的元胞自動機和多智能體等模型在精細化方面仍然存在明顯的局限性（李少英，2017）。預(yù)警模型閾值設(shè)置與優(yōu)化在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中一直是一個備受關(guān)注的實踐問題。面對自然資源全要素綜合調(diào)查與監(jiān)測，當前遙感信息提取的自動化程度支撐不足，急需加深對半定量/定量化提取模型與提取技術(shù)的研究，特別是面對西北高寒區(qū)、荒漠戈壁區(qū)、高山峽谷區(qū)等特殊景觀區(qū)時，方法與模型是否具有智能性、精確性、普適性及實際可操作性更是成為其能否工程化或規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵。

（3）地學信息提取建模的深層物理機理研究亟待加強。當前的地學研究中許多遙感模型是基于統(tǒng)計學規(guī)律、相關(guān)關(guān)系而歸納出來的數(shù)學模型，而其深層機理并不清晰，很多模型的普適性不強。例如，土壤污染調(diào)查中通常通過金屬離子含量與遙感影像波段的相關(guān)性大小選取敏感波段，利用數(shù)學方法建立關(guān)聯(lián)模型來反演重金屬污染，雖然這種反演有一定效果但并未深究物理機理，一方面會導致難以解釋結(jié)果的多重性；另一方面模型無法復制或推廣使用于其他地方。西北地區(qū)景觀多樣，需要針對不同區(qū)域地物特性，加強其反射、吸收、透射和發(fā)射電磁波能力的研究，建立西北典型地學光譜數(shù)據(jù)庫，依據(jù)電磁波譜（光譜）特征來改進和創(chuàng)新地質(zhì)體反演或提取模型，實現(xiàn)基礎(chǔ)理論提升遙感模擬應(yīng)用的水平。

4 新時期西北遙感地質(zhì)工作的需求方向與著力點

4.1 需求方向

強化舉措推進西部大開發(fā)形成新格局，是中國“十四五”時期深入實施區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的首要任務(wù)。西部大開發(fā)“十四五”實施方案中明確提出，要發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領(lǐng)帶動作用，提高礦產(chǎn)資源等勘探開發(fā)技術(shù)水平和轉(zhuǎn)化效率，增強國家能源和重要資源保障能力，加強生態(tài)保護修復和環(huán)境治理，著力推動綠色發(fā)展，因此公益性遙感地質(zhì)調(diào)查工作需要緊密圍繞這些國家需求展開科學研究與技術(shù)攻關(guān)。

（1）西北重大生態(tài)工程與區(qū)域綜合治理的監(jiān)測評估。西北地區(qū)作為中國的“江河源”和“生態(tài)源”，是重要的生態(tài)安全屏障。但長久以來，資源無序開采，能源過度開發(fā)，水土氣污染趨于嚴重，加之氣候暖濕化和其他人類活動干擾，脆弱的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞后難以自我恢復，產(chǎn)生草甸草原退化、土地沙化鹽堿化、濕地湖泊萎縮、水土流失、水涵養(yǎng)下降、冰川凍土急劇消融等西北典型的資源環(huán)境問題?！笆奈濉睍r期，為進一步保障生態(tài)安全，國家將在三江源、祁連山、秦嶺等具有國家生態(tài)代表性的保護地加大水土保持、天然林保護、退耕還林還草、退牧還草、重點防護林體系建設(shè)等重點生態(tài)工程的實施力度，并穩(wěn)步在汾渭平原等地開展土壤污染、水體污染、大氣污染等區(qū)域綜合治理。遙感作為一種可提供大尺度、長序列、全時段監(jiān)測的手段，長期以來為調(diào)查評估西北生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程、格局、功能、質(zhì)量提供著充分保障（歐陽志云等，2014；聶洪峰等，2021；李志忠等，2021b）。未來，在自然資源調(diào)查、生態(tài)地質(zhì)調(diào)查、健康地質(zhì)調(diào)查等工作中，以像元級為觀測尺度，利用多源遙感技術(shù)對重大生態(tài)工程與區(qū)域綜合治理的進度、效率、質(zhì)量及連鎖效應(yīng)，精細化開展定量評估和可視化分析將顯示出更大的應(yīng)用需求和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

（2）礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理監(jiān)測評估。建國以來，西北地區(qū)富饒的能源礦產(chǎn)資源為保障中國經(jīng)濟社會高速發(fā)展作出了巨大貢獻，如可可托?！肮椎V”、察爾汗鹽湖鉀鹽礦、錫鐵山鉛鋅礦、金川鎳礦、白銀銅礦、金堆城鉬礦及其他大型煤礦和油田。但70多年的持續(xù)開采下礦山地質(zhì)環(huán)境問題日漸凸顯，土地損毀、水土污染、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害、水土流失、自然景觀破壞等嚴重影響了人民的生產(chǎn)生活和西北生態(tài)屏障建設(shè)。為此，全國國土規(guī)劃綱要（2016～2030年）明確提出要加快礦產(chǎn)資源開發(fā)集中區(qū)綜合整治，一方面開展礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理，推進歷史遺留礦山綜合整治，穩(wěn)步推進工礦廢棄地復墾利用，到2030年歷史遺留礦山綜合治理率達到60%以上；另一方面完善地區(qū)綠色礦山建設(shè)標準體系，全面推進綠色礦山建設(shè)，建成一批綠色礦業(yè)發(fā)展示范區(qū)，到2030年全國規(guī)模以上礦山全部達到綠色礦山標準。量化的目標任務(wù)下，如何科學有效地監(jiān)管和評估綜合整治的過程及效果尤為關(guān)鍵，這就需要高新技術(shù)的強力支撐。筆者團隊前期通過衛(wèi)星遙感技術(shù)對陜北地區(qū)綠色發(fā)展評價的指標選擇、技術(shù)流程和評價方法進行了實證研究，取得了良好的應(yīng)用效果（李志忠，2022）。西北地區(qū)資源富集、礦山分布相對集中，未來可進一步發(fā)揮多源遙感時空譜聯(lián)合的優(yōu)勢，在礦產(chǎn)資源開發(fā)集中區(qū)定期定量分析和評估礦山布局合理性、資源集約利用高效性、生態(tài)恢復治理優(yōu)良性、礦地和諧綠色穩(wěn)定性等綜合整治成果，高效實現(xiàn)技術(shù)邏輯與行政邏輯的匹配與融合。

（3）戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源快速勘查。全球碳達峰、碳中和“雙碳”目標共識的形成，將促使新能源產(chǎn)業(yè)所需的礦產(chǎn)資源呈爆發(fā)式增長。國際能源署（IEA）最近發(fā)布的報告和國際貨幣基金組織（IMF）預(yù)測顯示，未來20年與新能源相關(guān)的關(guān)鍵礦產(chǎn)需求總量將會增加2～4倍，部分礦產(chǎn)需求也將會大幅飆升，例如鋰的需求會增加13倍以上，石墨增加8倍以上，鈷增加6倍以上，鎳增加6倍以上，錳增加3倍以上，稀土增加3倍以上，銅增加2倍以上，鉬增加2倍以上，硅增加2倍以上，這些礦產(chǎn)資源將成為未來低碳社會的“糧食”或“新石油”（鞠建華，2022）。西北地區(qū)的礦產(chǎn)勘查肩負著保障國家礦產(chǎn)資源安全的重任，近年來以遙感為依托的“空地一體”快速勘查技術(shù)在戰(zhàn)略性找礦突破中發(fā)揮了重要作用，如助力南疆地區(qū)形成了火燒云-大紅柳灘鉛鋅鋰、瑪爾坎蘇富錳礦、阿爾金西段螢石鋰鈹?shù)榷鄠€大型礦產(chǎn)資源基地。未來，新能源礦產(chǎn)的供需缺口必然會成為實現(xiàn)“雙碳”目標的瓶頸，智能化快速勘查技術(shù)的創(chuàng)新與突破必將迎來前所未有的發(fā)展機遇。

（4）寒區(qū)旱區(qū)國土空間優(yōu)化調(diào)配分析。西北絕大多數(shù)區(qū)域都在胡煥庸線以西，高寒氣候和干旱-半干旱氣候下形成了草原、沙漠、綠洲、戈壁、雪域高原等特殊景觀區(qū)，呈現(xiàn)出地域廣闊但起伏破碎、資源豐富但生態(tài)脆弱、河湖眾多但水量少且分配不均。近年來在資源型工業(yè)、灌溉型農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及城鎮(zhèn)化的多重作用下，國土空間開發(fā)利用保護中的不合理、不均衡、不協(xié)調(diào)等問題日漸突出，尤其是在關(guān)中平原、河套平原、南疆等區(qū)域水土資源利用低效。如何根據(jù)區(qū)域特點科學優(yōu)化調(diào)配生產(chǎn)、生活、生態(tài)空間結(jié)構(gòu)已成為當務(wù)之急（周道靜等，2020），而將活動斷裂、地質(zhì)災(zāi)害、富硒土地、水資源等地質(zhì)要素和分析理論加入國土空間優(yōu)化則是對關(guān)中盆地等西北城市群承載規(guī)模測算的有益補充（張茂省等，2020）。遙感與地理信息技術(shù)是當前開展“雙評價”以優(yōu)化國土空間的主要技術(shù)手段之一，已在多源信息提取同化、評價模型構(gòu)建、空間分析、數(shù)據(jù)庫集成及可視化表達等技術(shù)難點中發(fā)揮了顯著優(yōu)勢（李滿春等，2020）。未來，在地球科學理論指導和高新信息技術(shù)支持下，基于“3S”平臺融合更多地學新數(shù)據(jù)、新技術(shù)和新方法，研發(fā)構(gòu)建定量化、智能化的空間優(yōu)化模型和動態(tài)信息監(jiān)管平臺是建立資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警體系的關(guān)鍵內(nèi)容。

4.2 工作著力點

（1）有針對性地深化遙感調(diào)查監(jiān)測。衛(wèi)星遙感已進入多層、立體、多角度、全方位和全天候的對地觀測時代，后續(xù)必須帶著問題有針對性地開展遙感地質(zhì)調(diào)查。①要充分發(fā)揮出遙感可對生態(tài)環(huán)境本底和動態(tài)變化進行長序列觀測的優(yōu)勢，緊密圍繞全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護和修復重大工程總體規(guī)劃（2021～2035年）等方案指出的主要問題，重點對青藏高原生態(tài)屏障區(qū)（三江源、祁連山、若爾蓋-甘南）和黃河重點生態(tài)區(qū)（黃土高原、秦嶺、賀蘭山）進行遙感地質(zhì)調(diào)查，尤其是加強對高原湖泊、冰川、濕地、凍土、荒漠化的監(jiān)測，通過定量模型分析人地關(guān)系，科學提出生態(tài)保護和修復建議，筑牢西部生態(tài)安全屏障。②科學分析礦產(chǎn)資源開發(fā)利用面臨的國際國內(nèi)新形勢與新挑戰(zhàn)，在《戰(zhàn)略性礦產(chǎn)找礦行動（2021～2035年）》中發(fā)揮遙感先行的探測優(yōu)勢，在南疆和中西亞等區(qū)域繼續(xù)開展遙感+地質(zhì)+地球化學的“空地一體”快速勘查技術(shù)方法體系示范，形成快捷、簡易、有效的方法予以推廣，尤其是加強對境外勘查中蝕變礦物信息遙感提取方法和找礦應(yīng)用模型的研究。③以自然保護地為重點，利用多源遙感技術(shù)監(jiān)測秦嶺、祁連山等地礦山恢復治理、大中型綠色礦山建設(shè)、生態(tài)空間轉(zhuǎn)用等活動引起的地質(zhì)環(huán)境變化，在國土安全底線思維下利用遙感技術(shù)綜合分析、評估、優(yōu)化寒區(qū)旱區(qū)的國土空間利用和綠色發(fā)展方式，構(gòu)建智能化空間優(yōu)化模型和動態(tài)信息監(jiān)管平臺，并提出對策建議助力美麗西部建設(shè)。

（2）創(chuàng)新和突破智能提取地學信息的關(guān)鍵技術(shù)。未來工作中首要任務(wù)是不斷從理論和方法上對遙感地質(zhì)技術(shù)進行創(chuàng)新，突破定量遙感研究與應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題。①繼續(xù)以西北特殊景觀區(qū)自然資源遙感探測與監(jiān)測為基礎(chǔ)，加強光譜學等理論研究，研究多源衛(wèi)星時空譜融合遙感智能解譯技術(shù)，改進和創(chuàng)新地質(zhì)信息的遙感提取算法，完善天-空-地一體化對地探測技術(shù)體系的建設(shè)。②要緊抓高光譜發(fā)展機遇，發(fā)展基于譜遙感的大地體檢技術(shù)、時空譜聯(lián)合自然資源質(zhì)量與生態(tài)修復監(jiān)測技術(shù)、國土空間治理遙感監(jiān)測與分析技術(shù)，并以時空信息、空間分析和區(qū)域建模為支撐構(gòu)建綠色發(fā)展評估體系、優(yōu)化國土空間的地學指標體系及可視化表達方法體系。③緊跟國際前沿，研究高精度、多頻次、全譜段支持下遙感智能監(jiān)測和模擬預(yù)測與大數(shù)據(jù)、深度學習、北斗等新技術(shù)的融合，提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警、基礎(chǔ)地質(zhì)填圖、蝕變礦物信息提取等方向的應(yīng)用水平。

（3）構(gòu)建并完善西北遙感地質(zhì)的產(chǎn)學研用體系。未來的工作需要構(gòu)建一個內(nèi)外部循環(huán)促進的新發(fā)展格局。①依托 “中國遙感應(yīng)用協(xié)會黃河流域高質(zhì)量發(fā)展遙感分會”“ 中國-上合組織地學研究中心衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心”等平臺，深入同地方溝通實際應(yīng)用需求，并通過項目歷練等過程不斷提高科技人員的自身業(yè)務(wù)實力。②拓展交流研討合作，尤其是加強與中科院、國內(nèi)外高校、研究機構(gòu)及企事業(yè)單位的交流學習，建立優(yōu)勢互補的長效合作機制，發(fā)揮各自優(yōu)勢聯(lián)合申報國家和省部級科研平臺及項目。③積極參與競爭性項目的申報，逐步通過多方合作和市場競爭，增強科研轉(zhuǎn)化能力和服務(wù)競爭力。④不斷培養(yǎng)跨學科團隊與人才，產(chǎn)出有西北特色的調(diào)查研究成果，推動遙感地質(zhì)的產(chǎn)學研用體系建設(shè)，逐步提高遙感地質(zhì)成果的影響力和話語權(quán)。

5 結(jié)論

（1）遙感技術(shù)在西北特殊景觀區(qū)地質(zhì)調(diào)查中發(fā)揮了重要作用，為快速勘查資源能源、保護修復地質(zhì)環(huán)境、監(jiān)測預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害等工作提供了有力支撐，是一種經(jīng)濟可行且能起到事半功倍效果的技術(shù)方法，應(yīng)繼續(xù)加速遙感技術(shù)在地學各個領(lǐng)域的示范應(yīng)用與成果轉(zhuǎn)化。

（2）通過實例驗證發(fā)現(xiàn)，遙感技術(shù)在多源遙感數(shù)據(jù)的融合同化與地學協(xié)同應(yīng)用、地學信息定量化與智能化提取、地學現(xiàn)象分析預(yù)測模型機理等方面還存在技術(shù)短板與挑戰(zhàn)，需要進一步融入大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)，就遙感地質(zhì)學科發(fā)展與應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)展開機理研究和方法創(chuàng)新。

（3）公益性遙感地質(zhì)調(diào)查工作需要當好地質(zhì)轉(zhuǎn)型先鋒軍，面向西北生態(tài)安全、能源資源安全、國土空間安全等區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展需求，構(gòu)建并完善西北遙感地質(zhì)的產(chǎn)學研用一體化體系，快速有效地支撐服務(wù)西北地區(qū)山水林田湖草沙冰一體化保護修復、礦產(chǎn)資源開發(fā)集中區(qū)綜合整治、新能源戰(zhàn)略礦產(chǎn)勘查、資源環(huán)境承載規(guī)模測算預(yù)警等新時代自然資源工作。

致謝：謹以此文慶祝中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心成立60周年。本文介紹的“遙感技術(shù)在西北地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用及展望”成果是西安地質(zhì)調(diào)查中心集體智慧的結(jié)晶，撰寫中得到了中心領(lǐng)導、各業(yè)務(wù)處室及任廣利、辜平陽、丁輝、金謀順、李政國、李文明、喬耿彪等多位同事的大力支持和幫助，李志忠、劉拓、伍躍中、雷學武、魏錦萍等專家給予了精心指導，在此向大家表示衷心感謝！