淺析地質勘查中遙感技術的應用與發展

蘇然 趙紫威

摘?要：伴隨著信息技術的進步與發展，遙感技術在地質勘查領域中的運用水平也得到了顯著提升。作為礦產勘察中的一種重要技術手段，遙感技術能夠利用波譜特性在短時間內發現并確認礦藏的位置，并對礦藏區域的地質情況進行數字化分析，因此該項技術也成為了當前勘查以及評價過程中最為重要的核心技術。文中通過對遙感技術在地質勘查中的運用情況進行了深入性分析，并探討了遙感技術在地質勘查中的廣闊前景，以供相關從業人員參考、借鑒。

關鍵詞：地質勘查;遙感技術;應用與發展

遙感技術（remote sensing technique），所謂的遙感技術通俗地說就是通過電磁波的輻射與反射特點，把整個過程中所采集到的數據信息利用電子計算機進行數據轉化與分析，最終獲得目標地物詳細信息數據的一種技術。因為該項技術具有效率高、穩定性好以及成本投入少的特點，所以被廣泛地運用到了地質勘查中。遙感技術的運用能夠在較短的時間內為地質勘查工作者提供豐富的地質信息數據，而且在進行地質探測的過程中，遙感技術還可以利用不同頻率、不同波段來收集對象的信息內容。此外，遙感技術在運用的過程中所受到的技術限制以及環境限制相對較少，戶外適應性強，而且探測的范圍也比傳統的探測技術更廣，精確度也更高。

一、遙感技術在地質勘查中的運用

（一）地質構造信息的采集

眾所周知，內生礦產的主要分布區域是在不同地質構造環境的邊緣處或者發生變異的位置，其中主要的礦產是分布在不同板塊、不同構造及塊體的邊緣區，通常會和地質構造事件伴生出現。礦床的分布情況是以帶狀為主，成礦帶的規模與地質構造具有較高的相似度。把遙感技術運用到找礦過程中，就能夠輕松地把地質標志映射到整個地質環境信息數據里。首先，把區域成礦的線性圖像里進行進行比對與分析，然后再從中找出重要內容（例如斷裂、芍理、推覆體等等）;其次，把采集到的數據信息里找出酸性巖體、火山盆地以及深享巖漿等帶有環狀特征的影象信息，再把這些信息數據進行系統化整合后提出取有用的內容（例如火山形成的盆地以及構造細節等等）;在采集的地質構造信息里找出礦源層、賦礦巖以及相關的地質圖象中找出信啟（即巖層內部的詳細信息）;在控礦斷裂交切所構成的地質影象，或者和感礦相關的顏色異常情況里找出因蝕變或者接觸帶引起的色帶、色塊等等。值得注意的是，如果斷裂的對象是主控礦時，那么在進行斷裂構造遙感信息分析與提取時的效率就會有提提升。由于技術上的原因，遙感技術在運用的過程中，經常會引起成像模糊的情況，導致影象中的線性紋理以及其他參數信息無法被清楚地顯示出來，識別度變得更差。為了能夠提升影象的清晰度，操作人員在遙感技術的運用上加入了目視解譯與人機交互的方式來優化影像效果，或者采取影響邊緣強化、濾波、拉伸以及卷積運算等方式來把地質構造信息體現出來。此外，遙感技術還可以運用在地表巖性、地質構造以及地表水源分布情況等方面，并從中獲得地質中是否出現斷裂以及褶皺等信息。

（二）利用植被波譜特性進行探礦

經由各種微生物以及復雜地下環境的影響與相互作用下，礦區內部的一些金屬元素和礦物質會出現異常變化，導致礦區位置的土壤層的成分以及結構發生變化，而礦區內的植物也會吸收、聚集礦藏內的金屬成分，綠植的葉綠素、植株的含水成份都會受到不同程度的影響，導致礦區的植被地區遙感在反射光譜上會有所差異。而礦區的生物地球化學特性也為遙感尋礦提供了良好的契機。利用遙感技術能夠在圖象中獲取礦區物生的地球化學特性以及詳盡的光譜信息，為后續的找礦工作提供重要數據參考。由于植物的不同器官所包含的金屬成分有著明顯的不同，所以可利用這種特性在礦區內采集不同植物的樣品來進行光譜測試，把富含金屬成分最高的植被作為礦產勘探特征植被，而礦區的其他植被可以作為輔助參考植被。遙感技術可以把不同的光譜內容進行采集、分析，再把相關的特性進行強化處理，通過對光譜內容來判斷其主要成份并進行監督與分類。礦區植被的反射光譜所構成的異常信息在采集到的圖像上所表現出的其他色調有所不同，只需要利用圖像處理的方式就可以把細微的差別進行分離并歸納，再把內容用鮮艷的色調展現，再以此來確定礦靶區的準確位置。例如說在礦區內的植被含有一些微量的金屬元素，但是在進行金屬檢測時會被譜測試技術的限制而無法準確地把握檢測下限的定量化區間。按照理解的角度進行分析，在運用遙感技術的時候如果使用高光譜儀來進行植被波譜提取的效果會比多光譜要更具優勢。比如在管理某個區域撾程中，把該區域分成不同的小區塊，然后再對每個小區塊的波譜空間數據進行分析，這樣就可以準確地作出何時對區塊內的作物進行施肥、噴農藥或者灌溉等等;如果區塊的作物出現干枯的情況時，通過多光譜的圖像分析只能夠判斷出農作物的受損情況，而利用高光譜的方式就能夠準確地確定出農作物受損的原因（干旱或者病蟲害等等）。由此可見利用高光譜能夠更加精確地完成探礦任務。

二、遙感技術的發展前景

（一）信息數據整合

科學技術的進步與發展也使得傳感器的功能也變得更加多元化，新型的傳感器能夠從不同的時間、不同的位置以及光譜內容把目標的特性以及數據反映到圖像中，并采取動態化的方式組成一個多源化數據體系。與傳統的單源化數據模式相比，多源數據結構除了數據信息的穩定性好之外，還能夠與其他數據結構進行良性互補，而單源數據只能夠把地表上目標的某些明顯的特性反映出來，整體的數據信息內容較為片面化，如果要深入、多層面地了解與總結目標對象的特性就要把多源數據結構作為前提，這樣才能夠達到預期的效果。多源數據的發展與運用能夠加快遙感技術的信息數據分析與整合能力，還可以把一些具有重要參考價值的數據信息進行整合、歸納，對于提升數據信息的處理效率，排除無用的數據信息等方面具有良好的成效。

（二）與3S技術的結合

所謂的3S技術主要由遙感技術（RCS）、地理信息數據體系（GFDS）、全球衛星定位系統（GPS）這三種技術構成。作為現階段世界范圍內通用的地質勘探利器，這幾種不同的技術都有各自的特點及優勢。例如在地質勘探過程中運用全球衛星定位系統，能夠把探測區域的空間數據信息通過三維的方式進行展現，如果信號強度足夠的話所得到的信息具有較高的精確度，而且這種利用衛星定位的方式所投入的成本也相對較少;地理信息數據體系通俗地說就是地理信息資訊的集合，它本身具備強大的儲存功能和信息數據分析與處理功能，在擁有高度集成化信息庫的同時，還可以按照實際操作需要擴大儲存空間，如果把地理信息數據體系與遙感技術進行深度融合既可以提高遙感數據的儲存空間，同時還可以把所采集到的數據資源和影像內容進行分類與整合，便于后期的檢索與管理。此外這種方式還可以把這些采集到的數據信息利用互聯網的方式進行數字化傳輸，再把信息數據處理中心所反饋的信息進行判斷，在確認其可行之后就由遙感技術在指定的礦區內進行探礦作業。

（三）高光譜數據與微波遙感技術的應用

高光譜作為一種全新高效的綜合化探測技術，它是由各種高度精密的光感設備、弱信號檢測系統、計算機技術以及信息圖像處理技術構成。該項技術能夠通過光譜敏儀對納米級別的光譜分辨率進行成像識別，在成像的過程中也會把成百上千條的光譜利用數據記錄的方式進行逐條分析，然后再由不同的像元內分析并提取出一條直實、持續的曲線段，由此來對光譜中的各種信息數據（例如輻射信息、地物空間信息等等）進行獲取和記錄，由于效率高而且信號穩定因此具備良好的市場發展前景。成像光譜儀能夠在較短的時間內采集到不同的數據波段，而且制作出的光譜的波段相關性較高，分辨率也更好，但是其缺點也較為明顯，即數據的冗余較大。高光譜數據所制成的圖像層次感明顯，而且不同的波段所體現出的變化量也各不相同，就以巖石光譜的信息模型為例，就能夠準確、即時地反映出某個特定區間內所隱藏礦物的豐度。而高光譜的窄波段以及解析度高等優點也可以讓遙感圖像的紋理和內容變得更加具體，紋理性也更加清晰，對于提升高光譜的數據處理效果具有重要的意義。相比較于傳統的光學遙感成像技術，微波遙感成像技術是采用紅外光束遠程投射的方式來對對像區域進行掃描，再由紅外信號接收端把收集到的回波轉化成為電壓信號進行圖譜分析，以此來確認該區域內的地層結構以及其他特征。

三、結語

綜上所述，把遙感技術運用到地質勘查中，除了提高地質勘查的效率性和降低成本投入之外，還能夠實現礦產資源的可持續發展。把遙感技術運用到地質勘查領域既能夠緩解我國礦藏資源匱乏、以及找礦難的問題，也可以為我國的地質勘探工作確立一個全新的發展點。此外，遙感技術的運用在找礦的精確度上也有著其他技術無法匹敵的優勢，無論是在礦藏資源的探測或者是地質環境勘查方面都擁有巨大的發展空間，因此值得進行大力推廣。

參考文獻：

[1]賀寅生.水工環地質勘查及遙感技術在地質工作中的應用分析[J].世界有色金屬，2019（8）.

[2]文濤.遙感地質勘查技術與應用研究[J].世界有色金屬，2019（4）.

[3]趙華山.遙感技術在礦山地質測量中的應用研究[J].世界有色金屬，2019（4）.

基金項目：2019年中國地質調查局項目“全國礦山開發狀況遙感地質調查與監測”（編號：DD20190511）;2019年中國地質調查局項目“全國礦山環境恢復治理狀況遙感地質調查與監測”（編號：DD20190705）

作者簡介：蘇然（1988-），女，漢族，河北辛集人，本科，工程師，研究方向：遙感技術應用。