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浅谈遥感技术在矿产勘查领域的新思维

2015-10-21李浩杰常晓珂

地球 2015年8期
关键词:光谱矿产遥感技术

李浩杰 常晓珂

[摘要]随着遥感技术的飞速发展,遥感图像数据的空间、光谱分辨率不断提高,新的技术手段的产生,在矿产勘查领域出现了一些新的方法,这要求我们具备新的思维,学习新方法,推动遥感技术在该领域具有更大的应用价值和更佳的应用效果。

[关键词]遥感蚀变信息 高光谱技术 多源数据融合 3S技术

[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-8-178-1

当今遥感科学技术水平飞速发展,遥感图像数据的空间分辨率已提高到米级、分米级;光谱分辨率提高到纳米级;功能强大的通用图像处理软件大量涌现,信息提取的关键技术也不断进步和完善。这对矿产勘查事业带来了新的机遇和新的要求,加强遥感矿产勘查技术的研究创新,加强遥感新技术新方法在矿产勘查技术的积极应用,建立全面系统的遥感矿产勘查技术体系,是新时期进一步发展矿产勘查事业的必然要求。

与传统观测手段相比,遥感技术具有其独特的优势:观测范围大、观测多手段、多方位、全天候;获取信息快、更新周期短。多年以来,地质学研究信息的获取主要依靠人工实地观测,存在着工作量大、效率低、费用高等不足之处,采用遥感技术可以快速获取地质工作人员需要的宏观地质信息,为地质学研究提供重要依据,新时期下遥感技术在矿产勘查领域的应用要求新的思维和新方法,主要体现在以下几个方面:

1直接应用

1.1遥感蚀变信息的提取

围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合) 与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。常用的遥感数据有ETM+、ASTER等,异常提取方法众多,主要有主成分分析、比值法、光谱角等。随着GIS技术的发展,我们可借助其强大的兼容性和空间分析功能,提高蚀变信息的准确率。

1.2线、环构造提取

大量研究表明,绝大多数遥感影像线性构造反映的是构造应力作用下的岩石形变带、软弱带或应力集中带,它们往往成为导矿与容矿的场所,还可能是某些成矿沉积盆地边界的控制因素。通过对影像线性构造的综合分析,可以了解区域成矿规律,明确找矿方向。

环形构造通常与构造岩浆形成原因有关,据统计,我国绝大多数的镍、铬、铁、金、钼、铜、钨等金属矿产与环形构造有关。与垂直构造运动相关的负方向环形体,是由于地壳局部沉降而成的圆形坳陷以及构造盆地,这类环形体通常与沉积矿产有关。火山作用也可形成环形构造,其往往成群出现,呈并列、叠环等组合形态,矿产往往存在于环体内部或边缘。随着遥感图像数据的空间分辨率的不断提高,我们可将高分辨率的影像应用在该领域,可获取更多更丰富的地质信息。

2高光谱技术的应用

高光谱技术是利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。与全色和多光谱遥感相比,高光谱遥感的光谱分辨率得到大幅提高,提取的地物目标的属性信息也更多。因此,应用高光谱遥感技术,可极大提高了对地表覆盖的识别能力,对地物要素分类识别方法灵活多样,也使得地物要素的定量或半定量分类识别成为可能,推动了遥感地质填图从岩性填图到矿物填图的飞跃。

3多源数据融合

3.1多源遥感数据融合

随着遥感技术的微波、多光谱、雷达、高光谱等多种类型传感器不断出现,它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性,构成同一地区的多源数据,多源数据存在一定的互补性。从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息,可更准确地识别目标。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。

3.2多学科数据融合

多学科数据包括遥感数据、地质数据、物探数据、化探数据等,这些数据都是地质演化的直接或间接反映,是成矿预测不可缺少的控矿因素。多学科数据融合可克服单一数据源的多解性,可提供的全面的信息。因此,可借助于GIS空间分析等功能,对众多复杂而又相互关联的地学数据进行更深入的分析,寻找有利于成矿的区域。

4 3S技术的结合

3S 是遥感(RS) 、地理信息系统( GIS) 及全球定位系统( GPS) 的简称。随着越来越便捷的GPS定位工具,我们可以依据其坐标位置关联地质信息,利用强大的GIS管理系统来管理和浏览海量的数据,提高數据利用率。也可借助该技术建立完善遥感矿产勘查技术共享信息资源平台,真正实现遥感矿产勘查技术的价值共享。

5遥感技术与新型数字技术结合

5.1矿产资源数字勘查区构建技术

矿产资源数字勘查区是数字地球理论和方法的特殊应用与拓展。矿产资源数字勘查区构建涉及的主要技术有数据库技术和虚拟现实技术。其中,数据库既要为矿产资源信息的综合分析服务,又要为构建虚拟矿产资源勘查区服务。虚拟现实技术是建立虚拟勘查区,以探索对矿产资源的虚拟勘查必不可少的关键技术。

5.2地学信息三维可视化分析技术

三维可视化分析技术是,将地学信息的表达与三维图形可视化结合起来,对地学数据的多种属性进行三维直观显示和分析的技术。通过这种技术,提高研究者对地质体真实状态的直观分析、对比和深层次的理解。

6结束语

总之,遥感技术在矿产勘查领域的应用要积极使用新的技术,树立多种技术手段结合使用的意识和新思维,让遥感技术在该领域具有更大的应用价值和更佳的应用效果。

参考文献

[1]耿新霞等.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛,2008,23(2):89-93.

[2]刘德长等.遥感信息应用的新理念与实践[EB/OL].(2015-02-25)[引用日期] http://www.zgkjcx.com/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=2192.

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