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解读遥感地质应用进展与发展方向

2020-12-20

中国金属通报 2020年10期
关键词:遥感技术矿床植被

刘 猛

(河北省水文工程地质勘查院,河北 石家庄 050000)

在科技时代背景下,遥感技术也已经成为地质勘查中应用的主要技术手段,技术人员也在实践中总结经验,在一定程度上促进了遥感技术的发展。通过科学合理的利用这一高新技术,有助于进一步解决找矿问题,地质勘查工作质量与效率也会相应的提升,为后续开展的各项工作提供了必要的参考,避免因数据获取不准确出现各种勘查问题。因此,从实际角度出发对现下遥感技术在地质勘查中的应用与发展方向进行详细分析是十分必要的。

1 遥感技术概述

1.1 遥感技术简介

近几年我国矿床开采量日益增加,而有限的地表矿床数量也越来越少,若是想要保证矿产开采量,就必须要寻找新的隐伏矿床。为此,地质勘查通常会引入更多现代化技术,来获得更多的地质信息,寻找矿床。遥感技术就是近几年被有效应用的一种技术手段,这种技术起源于上个世纪60 年代,借鉴的是电磁波理论,利用各种传感器来接收远距离目标辐射、发射形成的电磁波信息,经过收集、处理最终呈现出来,以获得更为详细的数据信息。在实际应用的过程中,遥感技术通常是由遥感器、遥感平台、信息传输设备、接收装置以及图像处理设备等组成,将各项地质信息更为直观的表现出来,提高地质勘查质量[1]。

1.2 遥感技术特征

若是从字面上理解,遥感技术可以被理解为是遥远的感知,为地质勘查带来了极大的便利。结合现阶段该项技术的发展情况来看,主要具有以下基本特征:第一,实现远距离探测,能够对较远范围内的物体进行接触、探测,覆盖范围十分广泛,在地质勘查的过程中,这一特征能够帮助技术人员获得更多地质信息,影像中会出现特定的光谱特征和纹理特征,含矿区域会呈现出较为明显的标志;第二,能够将地质信息以图像的形式呈现出来,遥感技术应用期间,将观测范围内的所有地表、地貌情况以影像的形式传输给卫星,然后再由地面的接收站对图像进行接收,然后加以处理、分析,获得最为精准的地质信息;第三,能够减少人力、物力资源消耗,遥感技术本身能够实现远距离的,区域覆盖范围下的地表信息都能够被有效记录,避免人工出门勘探,减少人工勘查需要花费的时间,提高勘查工作质量与效率。这些特征都充分说明了遥感技术在地质勘查中应用的必要性,需要在今后做出进一步完善。

2 遥感技术在地质勘查中的应用

2.1 获取地质构造信息

遥感技术在地质勘查工作中应用的主要标志就在于能够将空间信息直观的反映出来,使得地理环境下所有的区域成矿现状,都可以在遥感影像图中得以体现,包括酸碱性岩体、火山盆底、火山构造、热液活动等等,都能够借助遥感技术与系统加以充分体现,借此来获得有关地质的详细信息资料。若是地下矿床遇到断裂,则矿床的位置、形状等都会发生较大的变化,而这种变化难以通过地上勘查被充分了解,遥感技术能够突破时间与空间的限制,获得常规手段难以掌握的地质信息,使得地质勘查队伍中的所有成员,都能够对地下矿床、构造信息等进行详细解,为后续开展的各项工作打好基础[2]。

2.2 利用植被波谱特点探矿

通常情况下,地下水、微生物、金属元素、矿物质等,都会在一定程度上影响地层结构,使得土壤的营养、构成发生变化,生长在上方土壤上边的植被,对金属元素有着较强的聚集作用,在图谱上形成了一定的差异性。植被波谱就是利用现有矿区不同值被、或者是同种植被下不同部分的样品进行光谱测试,就可以归纳出最具有聚集作用的植被类型,而这一类型的植被通常会被定义为矿产探测的有效植被。遥感技术图像处理,可以通过光谱增强技术分析并监督,若是出现颜色异常的情况,则可以理解为是植被反射光谱异常,这时就需要对图像中所展现的信息进行分析与处理,从这些异常信息中获得有效信息,然后在遥感图像旁边进行详细标注、记录,借助这种方式,来对身处于地表以下的未知矿产资源分布情况进行推断,以获得较为明确的地质信息。

2.3 研究矿床改造标志

矿床在形成以后,受到环境、空间位置等各个方面因素变化的影响,在位置、形状等方面会发生较大变化,这也就增加了地质勘查工作量,技术人员难以精准的确定矿床的具体位置,对形状形成原因也缺少充分了解。通过利用遥感技术,能够在某一阶段对矿床变化进行观察,通过遥感图形的宏观比对,能够了解到作用于矿床的各种因素,进而深层次了解矿床的剥蚀改造作用,结合矿床成矿深度判断矿床产出部分的具体位置,且对于区域平面与矿床位置之间的关系能够有着进一步了解,甚至还可以借助不同矿床与不同平面产出关系、分布规律,来确定最终的找矿标志,这对于地质勘查工作而言是十分重要的,有助于整体地质勘查工作效率的提升。

3 遥感技术的发展方向

基于上述分析,虽然现如今遥感技术在地质勘查中的应用已经相对完善,但是从整体角度分析,遥感技术仍然存在些许不足。为了适应新时期下各种地质勘查要求,现代遥感技术将朝着以下几个方向发展:

(1)实现数据融合。目前,遥感技术已经成为现下应用较为广泛的一项重要技术,而为了促进其进一步发展,近几年微波、多光谱等各种新型的传感器材不断出现,为遥感技术升级创造了有利条件。在实际操作的过程中,开始更为注重采用不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等影像,反映出目标物品的特性,构建起一个物品的多元头数据链。这种形式的数据链,与单元头数据相比,具有精确度高、数据多样的特点,能够全面展示出同一个目标物品的所有数据、信息,帮助勘查人员更好的完成数据收集、归纳与汇总,极大程度上提高工作准确率。若是从这一角度出发来加以思考,在今后遥感技术应该朝着数据全面融合方向发展,将所有的遥感数据综合在一起,处理遥感数据与非遥感系统产生的数据。目前,在这一方面整体技术仍然不够成熟,尤其是算法公式中存在的弊端,更是影响数据融合,需要在今后结合实际情况,不断优化、完善,实现数据的高度整合。

(2)与3S 技术融合。3S 技术包括遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)三项,全球定位系统能够实现精准定位,确定在全球范围内的任何坐标并实现科学管理,能够实现大量数据的有效管理,这对于新时期下,日益丰富的遥感数据而言是十分重要的,因此在今后必须要加强数据管理。随着3S 技术的优化、完善、升级,地质勘查人员还可以尝试利用3S 与可视系统、卫星通信系统等技术,综合在一起,强化技术处理,最大程度上保证数据的精确性,为地质勘查提供精确参考。

(3)高光谱数据应用更为广泛。在地质勘查中遥感技术往往作为辅助手段加以应用,随着计算机技术的快速发展,遥感技术也会逐步完善,应用领域也会不断扩大。就遥感技术本身来看,应用范围、应用流程较多,导致实际使用较为复杂,高光谱遥感的应用,可以简化流程,利用这种方式对原有的遥感技术加以辅助,目前这一项技术已经逐步发育成熟,其应用能够在地质勘查中,较好的分辨空间,再加上高光谱技术综合了多种探测、信息处理技术,能够充分利用成像光谱仪、纳米级光谱分辨率来进行成像,且能够形成上百条光谱通道数据,辐射信息、光谱信息、空间信息都能够在相同的时间内获取,从提取出一条连续、有效的光谱曲线,与传统的遥感技术相比,这一技术的应用,能够展现出更多的信息类型,圈出矿化区,使得地质勘查可以更为顺利的进行。

4 结语

综上所述,地质勘查的主要目的是为了获得更为全面的地质信息,遥感技术的应用能够改变传统勘查方式,简化勘查过程,提高勘查精确性。就目前遥感技术在地质勘查中的应用情况来看,主要是集中在获取地质构造信息、利用植被波谱特点探矿、研究矿床构造标志几个方面,技术手段趋近于完善。然而,为了更好的应对现代地质勘查要求,遥感技术在今后还会持续发展,并且实现与数据、3S 技术的融合,更加广泛应用高光谱数据,为地质勘查工作质量提升提供便利条件。

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