遥感地质资源勘探技术发展应用情况简述

1遥感技术在地质勘探行业应用情况简述崔文超12171146121717班仪器科学与光电工程学院摘要：遥感的发展极大地拓宽了人类的视野，尤其是卫星遥感技术使人类更直观全面的认识地球。遥感技术以其宏观、综合、立体等技术优势成为现代地质勘探行业不可缺少的技术手段，在地质调查、矿产勘查、地质环境评价、基础地质研究等方面都发挥了越来越大的作用。随着高分辨率传感器的应用，遥感图像的获取与处理进入质变的时代，遥感地质找矿的原理、方法和遥感找矿模型都将随海量数据的获得与计算机图像处理方式的变革发生,这都将最总带来地质勘探行业的长远进步。关键词：卫星遥感技术矿产勘查高分辨率传感器基础地质研究1.遥感地质技术的历史发展遥感是以电磁波为媒介的探测技术，对遥感目标的电磁波辐射特性进行探测和记录，记录的数据通过遥感平台上的数据通讯和传输系统传送到地面接收站，通过数据接收和处理系统得到图像和数据。通过卫星获得的遥感影像可以全面、客观地记录所针对区域地表综合景观的几何特征,同时还可以获得地面物质的成分和结构相关的电磁波数据,进而实现地物识别的目的。遥感技术所取得的地面图像和数据及相应的数据和信息处理技术在地质学的应用又称为地质遥感技术。目前地质遥感技术一般包括4个方面的研究内容：各种地质体和地质现象的电磁波谱特征；地质体和地质现象在遥感图像上的判别特征；地质遥感图像的光学及电子光学处理和图像及有关数据的数字处理和分析；遥感技术在地质制图、地质矿产资源勘查及环境、工程、灾害地质调查研究中的应用[1]。美国为世界遥感卫星技术的发展做出了重要贡献，从1961年第一颗气象卫星，到1972年第一颗陆地观测卫星，美国遥感卫星技术一直处于世界领先地位。遥感卫星的发展体现了美国发展空间技术一贯的指导思想。欧盟一向专注于努力发展适合欧盟需要的遥感卫星，通过80年代起启动的“欧洲遥感卫星”计划成功地提供了高质量的、当时全世界较缺少2的微波遥感数据，促进了遥感技术和应用的发展[2]。1975年11月26日中国首次发射返回式遥感卫星，到2014年11月15日我国成功发射遥感卫星二十三号，我国遥感技术经历从无到有、从落后到国际领先的巨大历史性改变。由天基观测系统、临近空间观测系统、航空观测系统、地面系统、应用系统等组成的中国高分辨率对地观测系统，将为中国现代农业、防灾减灾、资源环境、公共安全等重要领域提供信息服务和决策支持，满足国家经济建设和社会发展需求，对于促进中国空间基础设施建设和推动卫星应用和战略性新兴产业发展具有重大意义。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》确定了中国高分辨率对地观测系统重要战略地位[3]。2.地质遥感对国土资源调查的促进作用构造地质学是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及其相互影响、演化规律和时空分布的地质学分支学科。构造作用或构造运动常是其他地质作用的起始或触发的主要因素，因此构造地质学说也是地质学的基本学说。构造地质学强调野外实地观测，相对于需要投入大量人力物力和时间成本的野外实地测绘工作，遥感卫星可以在极短时间内获得大量高分辨率遥感数据，其对比不言自明[4]。20世纪60年代以后遥感技术的运用，尤其是在卫星遥感技术的支持下，研究人员对地质构造的研究工作有了质的改变。自从高分辨率遥感器诞生以来，卫星影像的应用在众多领域内得到广泛的研究。这些研究的成果,使高分辨率遥感技术应用的价值和意义得到普遍的认可。近年，在内蒙古、山东、江西、四川等省区开展的以遥感为主要技术手段的1∶5万比例尺图幅地质填图工作取得了良好的效果，初步结果表明，采用遥感资料进行大面积多幅联测方式，不仅提高了工作效率和填图质量，而且节约了大量经费，提高了地质图的科学水平[5]。遥感技术在岩性识别、断裂带测定及中新生界地质带研究方面都显示出优势，这表明遥感作为我国1∶5万比例尺区域地质调查的主要技术手段的优越性。“世界屋脊”青藏高原地广人稀，高寒缺氧，自然条件非常恶劣，基础地质调查工作十分薄弱。其中西藏境内的大部分地区21世纪初仍是中大比例尺区域地质调查的空白区。中国地质调查局率先将遥感技术引入基础调查规范，在青藏填图中以TM/ETM卫星数据为主要信息源，按国际标准分幅制作卫星影像图，进行区调联测前期地质遥感解译的工作，为区调队伍编制工作设计、合理布设野外调查路线、进行区域图幅联图提供依据。大大减轻了野外劳动强度，提高了图幅质量，加速了青藏地区地质填图进程[5]。30年来，我国大3部分中、小比例尺地质图经过遥感图像和地面研究的补充修正，理论水平和精度均有了明显提高，但用遥感图像和最新地质理论水准来衡量，仍存在很大差距。3.地质遥感研究对矿产勘查行业发展的推动作用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。与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的振动效果引起的[6]。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收特性,识别出矿物组合，根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。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,同时这一时期也是计算机技术迅速发展的阶段,遥感信息提取也得到长足发展。遥感生物地球化学为植被地区矿化信息的提取提供了可行的方法,与重金属元素相关的植被红光“蓝移”可以作为矿化指示[6]。在岩石裸露强的地区,利用线、环构造的目视解译提取成矿、控矿信息,后来有效地将遥感与地质找矿紧密结合,在地形地貌等直观的信息中建立成矿与控矿间的联系;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,并发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[7]。4.地质遥感未来重点发展的领域和研究重点列举由传感器接收的地物光谱信息传到地面接收站,在计算机操作平台上进行图像的处理以及遥感信息提取。随着传感器的发展、数据量的增大,从海量的遥感数据中提取有用的、相对微量的找矿信息不是一件容易的事,传感器的发展是信息提取的前提,图像处理技术的开发是信息提取的关键[8]。为了提取更客观有效的找矿信息,需要进行以下几方面的工作:（1）进一步发展高分辨率传感器,以便接收更微弱、细小的地质信息;（2）加强信息提取方法的研究,解决计算机处理的技术问题,例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等;4（3）在选择参与信息提取的波段时,深入波段选取依据的理论研究,例如进行岩石样品的光谱测试,矿物识别与分析是遥感地质信息提取的核心,所以需要确定不同类型的矿物在各波段的吸收性,同样在利用植物地化找矿时需配套精密的物质成分分析仪器及技术等;（4）遥感图像处理海量数据,经处理后的一景图数据量很大,为保障数据处理速度,需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑,图像处理中要将算法转化为计算机的可识别语句,需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提取的软件平台,实现不同格式图像间的兼容性。参考文献：[1]梅安新等遥感导论高等教育出版社2001年07月[2]苏圣来国内外环境地质遥感应用技术进展大观周刊2011年第28期[3]徐冠华等遥感信息科学的进展和展望地理学报1996年第51卷第5期[4]王润生遥感地质技术发展的战略思考国土资源遥感2008年第1期[5]朱光良基于卫星遥感技术的土地利用研究发展遥感信息2001年第4期[6]阎柏琨，王润生，甘甫平等热红外遥感岩矿信息提取研究进展地球科学进展2005年第20卷第10期[7]王润生，杨苏明，阎柏琨成像光谱矿物识别方法与识别模型评述国土资源遥感2007年第1期[8]耿新霞,杨建民,张玉君,姚佛军遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景地质找矿论丛2008年第23卷第2期5