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探讨遥感技术在地质勘查中的运用与前景

2020-05-04 380 上传者：管理员

摘要：信息技术的发展，使遥感技术在地质勘查领域中的应用提升了一个新高度，遥感技术是进行矿产勘察的重要手段，其不仅能够在短时间内完成矿藏位置的发现和定位，还能够针对矿藏区域的地质情况，采取数字化分析。基于以上原因，遥感技术被视为当前勘查以及评价过程中的关键技术。本文详细介绍了在地质勘查中遥感技术的应用情况，针对遥感技术在地质勘查中的广阔前景展开了讨论，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：
地质勘探
地质勘查
应用与发展
遥感技术
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遥感技术，所谓的遥感技术通俗地说就是通过电磁波的辐射与反射特点，把整个过程中所采集到的数据信息利用电子计算机进行数据转化与分析，最终获得目标地物详细信息数据的一种技术。因为该项技术具有效率高、稳定性好以及成本投入少的特点，所以被广泛地运用到了地质勘查中。遥感技术的运用能够在较短的时间内为地质勘查工作者提供丰富的地质信息数据，而且在进行地质探测的过程中，遥感技术还可以利用不同频率、不同波段来收集对象的信息内容。此外，遥感技术在运用的过程中所受到的技术限制以及环境限制相对较少，户外适应性强，而且探测的范围也比传统的探测技术更广，精确度也更高。

一、遥感技术在地质勘查中的运用

(一) 地质构造信息的采集

众所周知，内生矿产的主要分布区域是在不同地质构造环境的边缘处或者发生变异的位置，其中主要的矿产是分布在不同板块、不同构造及块体的边缘区，通常会和地质构造事件伴生出现。矿床的分布情况是以带状为主，成矿带的规模与地质构造具有较高的相似度。把遥感技术运用到找矿过程中，就能够轻松地把地质标志映射到整个地质环境信息数据里。首先，把区域成矿的线性图像里进行进行比对与分析，然后再从中找出重要内容(例如断裂、芍理、推覆体等等);其次，把采集到的数据信息里找出酸性岩体、火山盆地以及深享岩浆等带有环状特征的影象信息，再把这些信息数据进行系统化整合后提出取有用的内容(例如火山形成的盆地以及构造细节等等);在采集的地质构造信息里找出矿源层、赋矿岩以及相关的地质图象中找出信启(即岩层内部的详细信息);在控矿断裂交切所构成的地质影象，或者和感矿相关的颜色异常情况里找出因蚀变或者接触带引起的色带、色块等等。值得注意的是，如果断裂的对象是主控矿时，那么在进行断裂构造遥感信息分析与提取时的效率就会有提提升。由于技术上的原因，遥感技术在运用的过程中，经常会引起成像模糊的情况，导致影象中的线性纹理以及其他参数信息无法被清楚地显示出来，识别度变得更差。为了能够提升影象的清晰度，操作人员在遥感技术的运用上加入了目视解译与人机交互的方式来优化影像效果，或者采取影响边缘强化、滤波、拉伸以及卷积运算等方式来把地质构造信息体现出来。此外，遥感技术还可以运用在地表岩性、地质构造以及地表水源分布情况等方面，并从中获得地质中是否出现断裂以及褶皱等信息。

(二) 利用植被波谱特性进行探矿

经由各种微生物以及复杂地下环境的影响与相互作用下，矿区内部的一些金属元素和矿物质会出现异常变化，导致矿区位置的土壤层的成分以及结构发生变化，而矿区内的植物也会吸收、聚集矿藏内的金属成分，绿植的叶绿素、植株的含水成份都会受到不同程度的影响，导致矿区的植被地区遥感在反射光谱上会有所差异。而矿区的生物地球化学特性也为遥感寻矿提供了良好的契机。利用遥感技术能够在图象中获取矿区物生的地球化学特性以及详尽的光谱信息，为后续的找矿工作提供重要数据参考。由于植物的不同器官所包含的金属成分有着明显的不同，所以可利用这种特性在矿区内采集不同植物的样品来进行光谱测试，把富含金属成分最高的植被作为矿产勘探特征植被，而矿区的其他植被可以作为辅助参考植被。遥感技术可以把不同的光谱内容进行采集、分析，再把相关的特性进行强化处理，通过对光谱内容来判断其主要成份并进行监督与分类。矿区植被的反射光谱所构成的异常信息在采集到的图像上所表现出的其他色调有所不同，只需要利用图像处理的方式就可以把细微的差别进行分离并归纳，再把内容用鲜艳的色调展现，再以此来确定矿靶区的准确位置。例如说在矿区内的植被含有一些微量的金属元素，但是在进行金属检测时会被谱测试技术的限制而无法准确地把握检测下限的定量化区间。按照理解的角度进行分析，在运用遥感技术的时候如果使用高光谱仪来进行植被波谱提取的效果会比多光谱要更具优势。比如在管理某个区域挝程中，把该区域分成不同的小区块，然后再对每个小区块的波谱空间数据进行分析，这样就可以准确地作出何时对区块内的作物进行施肥、喷农药或者灌溉等等;如果区块的作物出现干枯的情况时，通过多光谱的图像分析只能够判断出农作物的受损情况，而利用高光谱的方式就能够准确地确定出农作物受损的原因(干旱或者病虫害等等)。由此可见利用高光谱能够更加精确地完成探矿任务。

二、遥感技术的发展前景

(一) 信息数据整合

科学技术的进步与发展也使得传感器的功能也变得更加多元化，新型的传感器能够从不同的时间、不同的位置以及光谱内容把目标的特性以及数据反映到图像中，并采取动态化的方式组成一个多源化数据体系。与传统的单源化数据模式相比，多源数据结构除了数据信息的稳定性好之外，还能够与其他数据结构进行良性互补，而单源数据只能够把地表上目标的某些明显的特性反映出来，整体的数据信息内容较为片面化，如果要深入、多层面地了解与总结目标对象的特性就要把多源数据结构作为前提，这样才能够达到预期的效果。多源数据的发展与运用能够加快遥感技术的信息数据分析与整合能力，还可以把一些具有重要参考价值的数据信息进行整合、归纳，对于提升数据信息的处理效率，排除无用的数据信息等方面具有良好的成效。

(二) 与3S技术的结合

所谓的3S技术主要由遥感技术(RCS)、地理信息数据体系(GFDS)、全球卫星定位系统(GPS)这三种技术构成。作为现阶段世界范围内通用的地质勘探利器，这几种不同的技术都有各自的特点及优势。例如在地质勘探过程中运用全球卫星定位系统，能够把探测区域的空间数据信息通过三维的方式进行展现，如果信号强度足够的话所得到的信息具有较高的精确度，而且这种利用卫星定位的方式所投入的成本也相对较少;地理信息数据体系通俗地说就是地理信息资讯的集合，它本身具备强大的储存功能和信息数据分析与处理功能，在拥有高度集成化信息库的同时，还可以按照实际操作需要扩大储存空间，如果把地理信息数据体系与遥感技术进行深度融合既可以提高遥感数据的储存空间，同时还可以把所采集到的数据资源和影像内容进行分类与整合，便于后期的检索与管理。此外这种方式还可以把这些采集到的数据信息利用互联网的方式进行数字化传输，再把信息数据处理中心所反馈的信息进行判断，在确认其可行之后就由遥感技术在指定的矿区内进行探矿作业。

(三) 高光谱数据与微波遥感技术的应用

高光谱作为一种全新高效的综合化探测技术，它是由各种高度精密的光感设备、弱信号检测系统、计算机技术以及信息图像处理技术构成。该项技术能够通过光谱敏仪对纳米级别的光谱分辨率进行成像识别，在成像的过程中也会把成百上千条的光谱利用数据记录的方式进行逐条分析，然后再由不同的像元内分析并提取出一条直实、持续的曲线段，由此来对光谱中的各种信息数据(例如辐射信息、地物空间信息等等)进行获取和记录，由于效率高而且信号稳定因此具备良好的市场发展前景。成像光谱仪能够在较短的时间内采集到不同的数据波段，而且制作出的光谱的波段相关性较高，分辨率也更好，但是其缺点也较为明显，即数据的冗余较大。高光谱数据所制成的图像层次感明显，而且不同的波段所体现出的变化量也各不相同，就以岩石光谱的信息模型为例，就能够准确、即时地反映出某个特定区间内所隐藏矿物的丰度。而高光谱的窄波段以及解析度高等优点也可以让遥感图像的纹理和内容变得更加具体，纹理性也更加清晰，对于提升高光谱的数据处理效果具有重要的意义。相比较于传统的光学遥感成像技术，微波遥感成像技术是采用红外光束远程投射的方式来对对像区域进行扫描，再由红外信号接收端把收集到的回波转化成为电压信号进行图谱分析，以此来确认该区域内的地层结构以及其他特征。

三、结语

综上所述，把遥感技术运用到地质勘查中，除了提高地质勘查的效率性和降低成本投入之外，还能够实现矿产资源的可持续发展。把遥感技术运用到地质勘查领域既能够缓解我国矿藏资源匮乏、以及找矿难的问题，也可以为我国的地质勘探工作确立一个全新的发展点。此外，遥感技术的运用在找矿的精确度上也有着其他技术无法匹敌的优势，无论是在矿藏资源的探测或者是地质环境勘查方面都拥有巨大的发展空间，因此值得进行大力推广。

参考文献：

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[2]文涛.遥感地质勘查技术与应用研究[J].世界有色金属,2019(4).

[3]赵华山.遥感技术在矿山地质测量中的应用研究[J].世界有色金属,2019(4).

苏然,赵紫威.浅析地质勘查中遥感技术的应用与发展[J].科技风,2020(13):11-12.

基金:2019年中国地质调查局项目“全国矿山开发状况遥感地质调查与监测”(编号:DD20190511);2019年中国地质调查局项目“全国矿山环境恢复治理状况遥感地质调查与监测”(编号:DD20190705).