金田 肖永貴
摘 要:遙感技術的不斷發展和完善,拓展了人類視野和視覺能力,成為研究地球表層系統不可缺少的技術手段,在礦產勘查、地質環境評價等眾多領域發揮了重要的作用。本文簡述了遙感技術的原理,分析了遙感地質勘查技術的特點,探討了遙感地質勘查應用的技術基礎及其在礦產勘查中的應用。
關鍵詞:遙感;地質勘查;礦產勘查
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.104
1 遙感地質勘查技術概述
早在上世紀70年代,美國就發射了搭載多光譜掃描儀(MSS)的陸地衛星(LANDSAT),從此,遙感作為一門全新的技術學科得到了廣泛的關注和發展。遙感是通過空中的遙感器(飛機、衛星等)發射特定譜段的電磁波,與需要探測的物體發生相互作用,包括輻射、反射、散射、極化等,來識別探測物的物理化學性質的新型技術。
與探測立場(重力場、磁力場)、彈性波等地球物理方法不同,遙感地質勘查技術的優點更為顯著,具體如下:
(1)視閾廣,可同步探測大面積區域。
(2)采集的信息多樣、獲取信息的方式不單一。
(3)可在同一位置持續觀測。
遙感技術的發展使人類的視野和視覺能力得到了極大的拓寬,已成為研究地球表層系統不可缺少的技術手段。經過幾十年的發展,遙感技術在地質勘查、找礦、地質環境評價、地質災害監測和評價和基礎地質研究等方面得到廣泛的使用和發展,技術也逐漸成熟。尤其是在無人機、小衛星等新型傳感器技術發展的基礎上,遙感技術在分辨率、觀測尺度、識別精度等方面也更加完善。
2 遙感地質勘查應用的技術基礎
(1)地物光譜。地質體對不同譜段入射光的選擇性吸收、反射、透射和散射的綜合響應也存在不同,因此,繪制地物光譜成為遙感地質勘查技術首要解決的問題。上世紀80年代,成像光譜學得到了建立和發展,奠定了遙感技術發展的基礎。便攜式光譜儀的推廣,使得巖礦光譜測試工作得到越來越廣泛的重視和發展,其使用范圍也更加廣闊,如鉆孔巖心光譜測量及其在礦床勘探中的應用、礦業選冶等方面推廣應用等。
(2)遙感圖像處理。遙感器直接獲取的圖像在幾何尺寸、圖像分辨率、光譜成像等方面可能存在誤差,因此,需要通過遙感圖像處理技術,對圖像進行輻射校正、幾何糾正、圖像鑲嵌、圖像增強等處理和修正,此外,還需要對圖像進行特征提取、圖像分類、專題信息提取以及影像地圖制作等處理。早期的遙感圖像處理是利用光學、照相等進行光學處理,隨著計算機技術的不斷發展,目前已基本使用計算機對圖像進行處理。
(3)遙感異常提取。所謂遙感異常是指在獲得的遙感數據中,存在的可能與成礦圍巖蝕變礦物有關的信息,這種信息一般被量化,通常用于找礦。遙感異常信息提取方面使用的主要技術有圖像比值、主成分分析、圖像歸一化、彩色空間變換等,同時,利用特征波段比值、主成分分析、彩色空間變換等手段和方法進行增強處理,使遙感勘查技術在不同地區和地質背景下的礦產勘查均能得到良好的應用。
(4)高光譜遙感技術。相比普通遙感,高光譜遙感技術所獲得的光譜分比率更高,可達到λ-2,從而可獲得連續并且完整的光譜曲線。在高光譜遙感技術所使用的光譜段中,中/熱紅外譜段的應用前景更為廣闊,因其通常能夠獲得更豐富和精細的遙感信息,可識別和區分可見/近紅外/短波紅外譜段無法識別的造巖礦物。雖然高光譜遙感技術在1985年就被提出,經過30幾年的發展也逐漸成熟,但是獲取數據的難度和成本依舊很高,這也是制約該技術發展的主要因素。
3 遙感技術在礦產勘查中的應用
遙感技術因其眾多優點和優勢,在礦產勘查、環境地質評價、地質災害監測等多個領域得到了廣泛應用。就礦產勘查而言,其方法和模型主要有礦源場-成礦節-信息異常遙感找礦模式法、勘查指數遙感找礦預測、色-線-環-塊-帶五要素找礦預測法等,不同的方法和模型的側重點有所區別,但歸納起來,均是通過分析已知典型礦床的成礦規律,對比遙感技術獲取的信息,建立找礦模型,提取單一巖性與巖石組合、侵入巖體、構造等基礎地質環境信息,指導區域成礦帶、成礦區、靶區找礦的預測。
應用,礦源場-成礦節-信息異常遙感找礦模式法,首先要分析目標地區的已有地質資料,確定成礦帶的大概位置和范圍,并研究成礦帶內的成礦理論,搜集基礎地質信息,經過對比分析確定找礦預測區域和控礦要素。進而利用遙感技術獲取遙感信息,通過信息的提取,確立控礦要素的解譯標志,根據解譯標志編制控礦要素圖,通過綜合手段,進行成礦預測,優選找礦靶區,提出進一步工作方向。
4 小結
作為一種新型的技術手段,遙感以其大面積的同步觀測、信息豐富、定時、定位觀測和綜合效益高等眾多優點得到了越來越廣泛的應用。尤其在礦產勘查方面,在實際應用中體現出了快捷、可靠和全面等特點,已經成為不可缺少的手段之一。
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