遙感技術及其在１：５萬礦調中應用

吳再民　滕　云

[摘要]遙感資料的特點、解譯方法、標志及其在1:5萬礦調中綜合應用有助于提高成果質量。是用來區分和識別不同物體或確定物體屬性的特定影像特征。

[關鍵詞]遙感 解譯方法 解譯標志 影象特征

中圖分類號：TP7文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0220040－02

遙感(Remote Sensing)是六十年代發展起來的一系列遠距離探測先進技術的總稱。它采用了紅外、微波、宇航等新技術從而獲得對大氣、地面、水面、水下等信息。因此，它能區分巖石的類型與分布、辨認構造、斷裂、尋找礦床等。在1:5萬礦調中利用遙感資料的特點、標志、來進行解譯，指導填圖工作是行之非常有效的。

一、遙感資料的特點及其解譯方法

遙感解譯以前通常是目視解譯為主，現在一般是在計算機上以人機會話方式進行識別和解譯工作，其基本方法有五點：

1．解譯是認識實踐的反復過程，首先要熟悉、吃透本區域的有關資料（即地質、地貌、水文、氣象、植被、土壤、物探、化探資料及前人各類工作成果）；分析研究前人對區域地質遙感解譯成果的合理、可靠程度，弄清遙感資料能解決的地質問題和已經解決和有待解決的地質問題。地質體性質是多方面的，主要包括物理性質與化學性質兩大類，遙感主要是反映地質體的光譜特征信息，對全面認識地質體而言，有其局限之處，不言而喻，能通過地質、物探、化探多方信息去認識地質體，則是更為全面、可靠的。因此在遙感解譯中，應充分收集利用已有地質、物探、化探等資料進行綜合解譯分析，有助于提高成果質量。

2．總體觀察分析，也就是初步解譯，了解區域格架，對巖石、構造、礦產、地貌等因素的內在聯系看成一個整體，分析其標志的意義，由整體到局部進行邏輯性推理判斷，區分異同。

3．對比分析，有條件要依據不同比例尺、片種、時代、季節、波段(345、453、354)、關系，相應的軟件提高認識，毗鄰地段進行對比，了解解譯標志變化與地質體、地質現象間的關系，提高認識。

4．解譯的原則應采用由已知到未知、從區域到局部、先易后難、由宏觀到微觀，從總體到個別，從定性到定量，循序漸進，不斷反饋和逐步深化的方法進行工作；邊解譯邊勾繪，同時予以編錄（填寫解譯卡片），指出成果及問題，解決途徑。設計中必須安排遙感解譯驗證工作量，野外地質踏勘工作結束之后，對路線踏勘資料進行系統、詳細分析、整理和研究，初步建立各類地質體的遙感解譯標志，編制1∶5萬遙感解譯草圖。

5．詳細解譯，以1∶5萬遙感解譯草圖為底圖，在初步解譯的基礎上，確定標志的可靠性，予以外延，標志經過修改后重新進行解譯（即通過各種資料對比及野外工作后對各類地質體、線、環形構造等新的認識），加以修正定稿。切記解譯工作一定要實施在地質工作之前和過程中；絕對不應該在全部工作完成之后，在室內搞形式主義的應付，不僅沒有真正體現礦調工作遙感解譯的效果，反而貶低遙感解譯的真實意義，對發展遙感工作帶來十分有害的后果。初步解譯工作完成后由解譯人員協助有關人員一起將解譯好的影像圖上的內容轉繪到計算機中GS圖像上，并建立矢量化圖層，最終提交1:5萬遙感地質解譯數字化圖件。

詳細解譯可在此基礎上在野外工作后進行修改和補充。

二、遙感解譯方法、標志及其綜合應用[2]

為了準確進行遙感地質解譯，解譯者首先應具備一定的地質、遙感知識；其次應對解譯區的地質基礎、構造格架、災害地質、地形地貌和水文情況等要有粗略的了解。常用的解譯分析方法有：

（一）直判法。根據不同性質地質體在遙感圖像上顯示出的影像特征規律，建立遙感地質解譯標志或影像單元，在遙感圖像上直接解譯提取出構造、巖石等地質信息，實現地質體解譯圈定與屬性劃分。

（二）對比法。對未知區遙感圖像上反映的地質現象，通過已知區圖像特征與解譯標志對比進行解譯。如圖像上解譯的遙感礦化蝕變異常，往往是通過已知含礦區礦化蝕變異常標志來進行對比圈定。

（三）鄰比法。當圖像解譯標志不明顯，地質細節模糊，解譯困難時，可與相鄰圖像進行比較，將鄰區的解譯標志或地質細節延伸、引入，從而對困難區作出解譯。如多組斷裂交匯區或斷裂帶交切關系的解譯時，采用鄰比法一般可取得好的效果。

（四）綜合判斷法。當目標在圖像上難以直接顯現時，可采取對控制地區目標物有因果關系的生成條件、控制條件的解譯分析，預測目標物存在的可能性。綜合判斷法除對圖像上目標物的環境作綜合分析判斷外，也可收集地質、物探、化探等方面的資料進行綜合判斷與印證。這種方法常用在遙感礦產解譯之上。由于受圖像分辨率限制，一般圖像上難以直接判讀出礦體的存在，因此常采用對區域成礦、控礦條件的綜合判斷解譯，來實現找礦、控礦、容礦和礦化信息的提取。

（五）遙感地質解譯的一般次序。1.由易到難：這里的“難、易”主要指遙感影像的可解譯程度和地質的復雜程度。解譯時先從地質構造簡單、地層出露齊全，遙感影像上地質信息豐富、清晰的地區開始；然后再推進到解譯難度較大的地區。推進時，可采取多方向推進形成“圍攻”之勢，運用周邊信息攻取“難”處。當遙感的確不能解決時，也正是需要提出進行野外調查、補充的問題。2.由表及里：指解譯時先從巖石、地質現象的裸露區開始，然后解譯巖石、地質現象被覆蓋的地區。覆蓋區的解譯可通過不同圖像處理方式提取或增強隱伏地質信息。一般隱伏信息受覆蓋物的干擾，顯現模糊或斷續展布，可結合與露頭區的內在聯系進行解譯。如第四紀下的隱伏斷裂，除可根據沉積特征、地下潛水及地表水系分布等作推斷解譯外，也可結合山體邊緣的零星構造地貌露頭予以佐證與連接。3.由新到老：地質時代較新的巖石地層、地質構造受地質作用破壞較少，在圖像上反映的信息比較清晰，因此，按地質時代由新到老進行解譯不僅體現了由易到難的原則，也有利于建立、理順地質上的時空關系。

（六）遙感地質解譯標志。區分和識別不同物體或確定物體屬性的特定影像特征稱之為遙感地質解譯標志，那些能判別和解釋地面某一目標物或現象的影象特征。其中能識別地質體和地質現象，并能說明其性質和相互關系的影像特征，稱為遙感地質解譯標志。通常可分為直接標志和間接標志。

1．直接標志在遙感圖像上能直接見到的形狀、大小、色調、陰影、花紋等影像特征，稱作直接解譯標志。

（1）影象的形狀、大小：任何物體都有一定形狀、大小，可以單獨識別，如河、湖、耕地、居民點、火山錐（口）、道路、山丘等。（地物的幾何形態與圖象的比例尺、分辨率有關。比例尺越大，分辨率越高，地物細節顯示越清晰）。

（2）色調和色彩：物體的顏色，彩色片的顏色，由于吸收、反射差異顯示為不同色彩，有利于區別物體。

（3）陰影：它是形態和色調的派生解譯標志。陰影也具有不同的形狀、大小、方向，色調一般為黑色。陰影可分為本影和落影：前者指物體未被陽光直射的陰暗部分；落影指地物在光照下的投影（如云、山體陰坡等）。

（4）圖案花紋：遙感圖像上的地物，其細節不外由點、斑、條、格、紋、垅、柵、鏈等影紋組成。并有規律地重復出現而構成各種圖案。影紋圖案是地物的形狀、大小、色調、陰影、小水系、植被、微地貌、環境因素的綜合顯示。它可以宏觀地反映大面積出露的一種地物。

（5）影象結構：物體表面的光滑與粗糙，造成吸收、反射光譜的差異、影響色調深淺變化。

（6）位置布局：物體組合的必然性，依存關系：如某一種巖體、線、環形構造、河流、村鎮等。

2．間接標志：需要通過分析、判別才能識別的地質體和地質現象的存在，才能推斷其性質的影像特征稱其為間接解譯標志。

（1）水系：分布特征、形態、密度、方向性、均一性、沖溝形態、水系格局、主支流交匯等，反映構造、巖性、氣候、成因等。（如水系均勻的地區表示該區巖性抗風化剝蝕能力和裂隙發育都比較相近；沖溝形態與組成沖溝的物質巖性有關等；如花崗巖多呈樹枝狀水系花紋；火山巖特別是火山機構附近則多為放射狀水系花紋及熔巖流動范圍等）。

（2）地貌形態：類型、形態、微地貌、脊、坡、階地、沖積扇、山頂等表示不同巖石類、構造，（如熔巖陡，凝灰巖緩，玄武巖成臺地）。

（3）植被：生態與地質具專屬性，其茂盛、枯萎與土壤關系密切，植被類型不同，植被局部異常（繁茂或空白）都可為地質解譯提供信息，植物選擇性生長也是地質找礦的一種標志和依據，另外不同的植被所反映出的色調也不同。

（4）水文：富水性、滲透、泉分布反映構造，地面隆起、沉降、斷裂與富水、貧水有關。

（5）土壤：與當地的松散沉積物有關，而松散沉積物與母巖有關，且影響植被生態（如基性、超基性侵入巖風化土壤較貧瘠，植被發育較差，而中酸性巖漿巖風化后形成亞粘土和粘土有利于植被的生長繁殖等）。

（6）環境與人類活動：堤壩、道路、廢土堆、礦洞、古建筑、砂金遺跡、塌陷、農墾、窯坑，有利找礦（如溝谷中的砂金探采遺跡）

3．標志的可變性。遙感解譯標志不是固定的，正如巖石一樣，受各因素干擾，與遙感資料的種類、比例尺、波段、工作條件、方法、人員理論和實踐水平、氣候、覆蓋層、云雪、耕地、含水性、成像處理技術等有關，特別是巖石又受產狀、分布、成分、粒度、結構、構造、背景等影響，難以辨認，必須抓住重點，區分主次，求同存異加以區分，由已知到未知，循序漸進。

環形構造體現為河流、山脊、水系、色調、盆地、穹窿、殘山、巖株、火口等，色調明顯到隱晦，邊緣清晰或模糊，其成因多種，有構造、巖體、凹陷、褶曲、鹽丘、弧形斷裂。（見圖）

4．礦產：遙感解譯是加強礦產普查的重要手段，潛力巨大，通過綜合分析揭示成礦規律，預測找礦，一是要與其它手段配合，二是選取最佳影像，三是從已知到未知。作為直接標志有：原生礦化露頭，特定礦種鐵、煤、石英脈、大理巖、偉晶巖、火山錐；采冶遺跡，礦洞、鐵帽等；間接標志有物化探異常、巖石、地層，圍巖蝕變（次生石英巖、高嶺土化）、環形構造、土壤、植被異常、古河道、破碎帶，超基性巖性、接觸帶等。

5．在初步解譯工作結束后項目負責人與該項目技術負責人應該對解譯成果審查把關，確定無誤后在野外作業安排工作時（路線或剖面的安排）才能較好的安排驗證工作的進行。

6．對遙感工作提高自己的認識，不要把它作為一個包袱，應該走出去，請進來，使遙感技術也和其它技術方法一樣，成為每個地質工作者的工作方法和手段，在普及的基礎上提高，使遙感技術上新的臺階，為提高礦調工作質量做出新的貢獻。

7．遙感技術在軍事、碳氧化合物、地下水、地熱、永久凍土、喀斯特、地理、農林、水文、海洋、環境污染等方面的研究亦有巨大的意義。

參考文獻：

[1]李富田，遙感解譯[J].黑龍江地調總院，2002，1-2，1-7.

[2]找礦理論與研究[M].中國科學院地質研究所，1992，1(2)，8-11.

作者簡介：

吳再民，黑龍江省方正人，男，漢族，工程師，從事基礎地質。