論地質遙感解譯的應用及其方法

摘 要:地質遙感的任務是通過遙感影像的解譯確定一個地區的巖石性質和地質構造，分析構造運動的狀況，為地質填圖、礦產資源的探查、工程地質和水文地質調查等服務。巖性和地質構造的識別卻是遙感地質解譯的基礎，也只有在了解了遙感的解譯基礎后，才可以進行更深一步的工程研究。

關鍵詞:巖性識別 解譯 地質構造 遙感影像 構造運動

中圖分類號:P62文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)03(a)-0040-01

遙感技術是當今國際上異常活躍，發展日新月異的高新科技領域，是構筑“數字地球”不可或缺的強大核心技術，現已發展到推廣應用階段，在眾多的專業領域得到廣泛應用，已成為自然資源調查、地質科學研究的全新技術方法。目前，遙感數字圖像處理越來越得到地質學研究人員的重視，而在構造地質學的研究中，遙感數字圖像處理技術更是顯示出其優越性，尤其是在動態構造運動的監測方面取得了諸多效果。遙感技術在地質災害的調查評價中的應用已經比較成熟，在斷層構造信息的提取上也有著較好的應用和發展。

1 巖性的識別

在遙感影像上識別巖石的類型必須首先了解不同巖石的反射光譜差別，以及所引起的影像色調的差異。同時，由于巖石的形成，在內外應力的共同作用下，組合成不同形狀，這也是巖性識別巖石類型的重要標志。首先，巖石的反射光譜特征與巖石本身的礦物成分和顏色密切相關，也就是物理上的識別。例如，由石英等淺色調礦物為主組成的巖石具有較高的光譜反射率，在可見光遙感影像上表現為淺色調，鐵鎂質等深色礦物組成的巖石，總體反射率較低，在影像上表現為深色調。

其次，巖石光譜反射率受組成巖石的礦物顆粒大小和表面糙度的影響。礦物顆粒較細，表面比較平滑的巖石，具有較高的反射率。反之，光譜反射率較低。巖石表面濕度對反射率也有影響。一般來說，巖石表面較濕時，顏色變深，反射率降低。了解了這些特性，對巖性的解譯就大有幫助了。

其中，不同的巖石又有著不同的識別方法:

1.1 沉積巖的影像特征及其識別

沉積巖本身沒有特殊的反射光譜特征，因此單憑光譜特征及其表現，在遙感影像上是較難分別的。沉積巖最大的特點是具成層性。膠結良好的沉積巖，出露充分時，可在較大范圍內呈條帶狀延伸。在高分辨率的遙感影像上可以顯示出巖層的走向和傾向。堅硬的沉積巖，常形成與巖層走向一致的山脊，而松軟的沉積巖則形成條帶狀谷地。

沉積巖由于抗蝕程度的差異和產狀的不同，常形成不同的地貌特點。堅硬的沉積巖如石英砂巖等常形成正地形，較松軟的泥巖和頁巖常形成負地形。水平的堅硬沉積巖常成方山地形、臺地地形或長垣狀地形。在遙感影像上，碎屑巖一般呈較典型的條帶狀空間特征，邊界比較清晰，形成的山嶺、谷地也較清晰。砂巖層面平整，厚度穩定，以條紋或條帶夾條紋特征為主，一般形成和緩的垅崗地形，較堅硬的砂巖形成塊狀山，且水系較稀。粘土巖和粉砂質頁巖，水系比較發育，一般不形成山嶺，總體反射率較低，在遙感影像上色調較深。礫石反射率較低，在影像上多呈團塊狀、斑狀等不均勻色調，層理不明顯，經風化剝蝕的礫巖，表面粗糙。

沉積巖的解譯應著重標志性巖層的建立，這種標志性巖層應在一定范圍內廣泛出露且影像特征明顯，界線清楚，易于識別。利用標志性巖層與其它地層的關系，可以間接地判斷那些不易直接判別的巖層。

1.2 巖漿巖的影像特征及其識別

巖漿巖與沉積巖在遙感影像上反映出形狀結構上的差別明顯。前者多呈團塊狀和短的脈狀。巖漿巖的解譯，首先要注意區分酸性巖、中性巖和基性巖。

酸性巖巖漿以花崗巖為代表?；◢弾r在影像上的色調較淺，易于圍巖區別開，平面形態常呈圓形、橢圓形和多邊形，所形成的地形主要有兩類，一類是懸崖峭壁山地，一類是饅頭狀山體和渾圓狀丘陵。

基性巖的色調最深，大多侵入巖體，容易風化剝蝕成負地形。噴出的基性玄武巖則比較堅硬，經侵蝕形成方山和臺地。雷州半島、海南島等地有大片玄武巖覆蓋，臺地上水系不發育，遙感影像上，在大片暗色色調背景上呈花斑狀色塊，周圍邊界清晰。

1.3 變質巖的識別

由巖漿巖變質而來的正變質巖和由沉積巖變質而來的負變質巖，都保持了原始巖類的特征。因而遙感影像也分別與原始母巖的特征相似。只是由于經受過變質，使得影像特征更為復雜。

2 地質構造的識別

遙感對地質構造的識別有特殊的意義，在實地調查中，測點不可能過密，因而不能窺其全貌。但遙感影像從幾百米、幾千米的空中或幾百千米的空間獲取的信息，利于從客觀上把握區域構造總體特征。尤其是當巖石出露條件好時，還可從高分辨遙感影像上量測其產狀要素，特別是人跡罕至的地區，更顯得重要。

從遙感影像上識別地質構造，主要有三方面的內容:識別構造類型，有條件時測量其產狀要素;判斷構造運動的性質。

遙感圖像處理是遙感技術的核心內容之一。隨著遙感圖像處理技術的應用日益廣泛和深化，遙感信息提取也日益成為一個熱門研究領域。遙感在構造地質學中的應用是遙感地學應用的比較成功的領域之一，但是目前對遙感構造信息的提取多依靠人工做目視解譯，這無疑浪費了大量的人力物力。近年來，部分遙感領域學者提出了許多方法如主成分分析法、比值法、人工神經網絡法，以及借助地理信息系統軟件分類方法等，這對遙感構造地質學的發展無疑起了巨大的推動作用。遙感圖像中線性構造和環形構造信息的提取是遙感構造信息提取的主要內容，也是本文研究的重點。許多地區的地質條件較為復雜，區域面積較大，僅通過傳統的野外地質調查，勢必使野外工作的任務繁重艱辛;而傳統的目視解譯法由于工作量巨大，在實際工作中會耗費大量的人力物力。此時，遙感技術的應用會帶給我們前所未有的便利，它的價值是不可估量的。

3 構造運動中的應用

通過對遙感影像的解譯，我們不僅能對巖性和地質構造作出判斷，而且還能對一個地區的近代和現代地殼運動特征作出分析，特別是新構造運動主要表現為升降運動，并會引起老斷裂的復活和新斷裂的產生時。同時它也能在地貌、水系等特征上表現出來。

構造運動可誘發巖漿活動、變質作用、地震等內動力地質作用，可導致陸殼和洋殼的增生和消亡、海陸輪廓的變遷，并深刻地影響外動力地質作用的結果。

結語:隨著遙感影像處理技術的日趨成熟，我們能夠對地殼運動特征構造做出合理而準確的分析，我們可以進行礦產勘查、考古等，同時構造運動又是一把雙刃劍，會誘發許多自然災害，所以通過遙感進行構造運動的分析在現今以人為本的世界里變得極為重要。

參考文獻

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[2]陳華慧編.遙感地質學[M].北京:地質出版社，1984年.

[3]周成虎等著.遙感影象地學理解與分析[M]，北京:科學出版社，2001年。

①作者簡介:翟永林(1969，10—)，工程師，畢業于遼寧工程技術大學地質工程專業，現內蒙古霍林河露天煤業股份有限公司從事礦山地質工作。