遥感地质勘查技术与应用

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  摘要:改革开放以来我国的地质勘查技术从无到有,地质勘查技术取得了不断的进步,促进了我国地质勘查技术的不断发展,遥感地质勘查技术的应用和发展为我国的地质开采和研究工作提供了基础,目前这项技术已广泛应用于军事、测绘、气象、农业、林业、水利、环境保护、土地管理和地质找矿等几乎所有与地学有关的领域。21世纪,遥感技术作为一种基本技术手段已经成为地质调查工作所广泛应用,随着空间遥感技术在光谱和空间分辨率方面的不断提高,又为遥感的地质应用提供了新的发展机会,为地质工作者在矿产勘查、区调工作、生态环境观察等方面提供了便利,发挥了重要的作用。本文阐述了地质矿产资源勘查中遥感技术的应用,并提出了相应的建议。
  关键词:地质勘查;矿产资源;遥感技术;应用
  引言:
  遥感地质学是一门新兴的由空间技术、信息科学与地质学相结合的学科。随着现代光电探测和计算机技术的发展,遥感地质的应用领域也在不断地扩展和深入。目前已在区域构造、矿产勘查、环境地质、城市地质和国土整治等领域的研究中,取得了明显的效果和经济效益。遥感技术方法作为一种新的地质矿产资源勘查手段,在地质矿产资源勘查难度日益增大的情况下,越来越为人们所重视。遥感地质勘查技术是地质研究和地质开采的新方式,也是地质开采对技术革新提出的新要求。遥感技术已发展成为地质勘查的必要性技术,伴随对地观测卫星以及传感器技术的发展,对地观测整体向着空间立体化、多感应化方向发展,其观测尺度及分辨精度也不断提升,对地观测在地物识别中发挥着至关重要的作用。
  一、遥感地质勘查技术概述
  遥感是通过空中的遥感器发射特定谱段的电磁波,与需要探测的物体发生相互作用,包括辐射、反射、散射、极化等,来识别探测物的物理化学性质的新型技术。遥感地质勘查技术是伴随计算机电子技术及航空航天技术发展而来的一项综合性地质探测技术。借助于电磁波理论实现传感器电磁波信息的处理及成像,实现地物景观的实时探测。通过多段光谱的波段实现对地信息的探测,具有探测范围广、可靠性及精度较高等优势,目前已广泛应用于农业、林业及军事勘查等领域。遥感地质勘查技术充分利用遥感器实现待探测区域的地质勘查,并结合大数据分析对区域性地质特性进行分析研究,为地质勘查提供有效的数据支持,遥感地质勘查技术借助于光谱技术、计算机网络技术、电磁技术等开展扫描勘察,具有科学性强、探测范围广、受地面影响小、精确度高以及获取数据速度快等优势。经过几十年的发展,在分辨率、观测尺度、识别精度等方面也更加完善。
  二、遥感地质勘查技术应用发展概况
  遥感地质勘查技术让我国的地质研究和地质开采逐渐走向了成熟,摆脱了传统地质勘查误差大、人力耗费多的弊端。随着遥感传感器频谱范围的不断拓宽,新型传感器的不断推出,分辨率(空间、光谱、时间、辐射)的不断提高,不仅极大地提高了遥感的观测尺度、对地分辨本领和识别精细程度,而且使遥感的数据处理、信息提取和工作方法都发生了一些质的变化和飞跃,将遥感技术和应用推向了一个新的高度。遥感探测分辨率的提高,使探测地物的精细特征成为可能。对地物特征特征的精细探测分别依靠高空间分辨率遥感、高光谱遥感和高时间分辨率遥感。遥感技术的发展带动和促进遥感应用向着多尺度、定量化、集成化和业务化的方向发展。高光谱技术作为遥感技术的补充,近年来也得到较快发展,可对于像元光谱进行识别,直观反映物理、化学参量,遥感地质定量化包括地质体几何参数的量化预测、地质体成分的评估、遥感地质定量应用模型的建立等。遥感技术可辅助建立遥感找矿模型,目前也发展出五要素找矿预测法,即线、环、带、块、色等信息的获取及研究,可对矿源场进行高效分析定位。高光谱技术可高效分析岩石晶体结构,雷达干涉技术可探测雷达波的相位信息。总之,遥感地质勘查技术的应用发展是地质勘查技术的创新,需要在分析遥感地质勘查技术的基础上进行必要的发展和革新。
  2.1 地形地貌信息处理
  利用真彩色、假彩色和远红外波段对地貌类型、形态和分布进行识别解译,可以提取峰丛、河流长度、红层出露面积以及崩塌滑坡泥石流地质灾害规模等遥感技术的应用,极大地提升了地质勘查效率,地质勘查可对空间信息进行提取,在地质结构分析的基础上绘制线性图像。
  2.2 地层岩性识别
  在地层岩性的识别中,岩矿光谱理论发挥着重要的作用,为岩矿类型及地质勘查提供了重要的理论支撑,有利于开展多光谱蚀变信息提取及矿物识别,由于多光谱分辨率较低,因此需结合线形图像信息及岩矿灰度反射率开展岩矿类型识别,同时,高光谱技术在对连续性光谱信息进行获取的基础上,可开展岩矿类型的识别。
  2.3 地质构造信息获取
  遥感地质勘查技术可识别空间信息分析得到地质构造,通过对板块构造结合部位的地质构造的识别,可开展高效的遥感地质探测。
  2.4 矿产资源找寻
  遥感技术在实际应用中的主要作用即矿产资源的找寻,可对地表植被的波普特征进行识别,利用波普特征实现矿产资源的找寻。
  三、遥感技术在矿产资源勘查中的应用
  遥感影像的地质信息去分析成矿地质条件,确定地质矿产资源勘查远景区和圈定成矿有利地段,为进一步开展地质评价工作提供遥感地质依据。遥感技术在地质矿产资源勘查中的应用包括间接应用和直接应用:间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面,直接应用是指遥感蚀变信息的提取。利用多波谱遥感资料来解译、分析区域成矿地质条件,提取某些类型的遥感标志是遥感找矿的基本出发点和理论依据。
  当前,遥感技术在资源勘查工作中的应用可以归纳为以下几个方面
  1、利用图像上现实的与矿化有关的地物,如岩石等的波谱信息、色调异常和热辐射异常等直接圈定靶区,为勘察指明方向;
  2、利用解译获得的资料,分析区域成矿条件,进行区域成矿预测;
  3、利用数字图像处理技术,进行综合处理分析,增强或提取图像上与成矿有关的信息,为勘查提供依据、指明方向和有利成矿的远景地段;
  4、利用数学地质方法,综合遥感、物探、化探和地质资料,进行成矿统计预测,直击圈定远景靶区。
  探明复杂地下的矿产、发现大型资源带,对国民经济的发展有极为重要的促进作用。传感器的发展使探测波段不断细分,遥感图像含有更丰富的岩矿信息,20世纪90年代,遥感技术与地质理论相结合,开展了矿产遥感识别模式的研究,逐渐实现了遥感信息由定性化到定量化的提取,并發展了不同矿种的找矿模型,矿床模型是描述一类矿床本质特征的系统排列信息,对寻找相同或相似类型的矿床具有指导意义。
  结束语
  遥感地质勘查技术是对遥感技术和地质勘查技术的具体化应用,作为一种新型的技术手段,遥感以其大面积的同步观测、信息丰富、定时、定位观测和综合效益高等众多优点得到了越来越广泛的应用。尤其在矿产勘查方面,在实际应用中体现出了快捷、可靠和全面等特点,已经成为不可缺少的手段之一。总之,在地质矿产资源勘中,运用新的地质矿产资源勘查方法,遥感技术具有很大的发展前景,新技术在地质矿产资源勘中的广泛应用,为地质矿产勘查的发展起到一个良好的推动作用,需充分结合遥感技术及各类应用技能的特点,依据实际勘查特征进行高效选用并合理进行勘察分配,不断提升遥感地质勘查技术水平。
  参考文献
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  (作者单位:辽宁省冶金地质四〇二队有限责任公司)
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