遥感技术在地质矿产勘查中的应用探析

2018-02-05李增军于光喜

智能城市 2018年20期

李增军于光喜

矿产资源是人类社会物质发展的基础，为了保证矿产资源的可持续发展，需要应用到先进的遥感技术，遥感技术以效率高、质量高和消耗低的特点发挥着重要的作用。遥感技术在构造地质学的研究中，具有很强的图像处理功能，能够构建动态运动，而且遥感技术在地质灾害的监测中已经受到很好的评价。在地质矿产勘查中围岩蚀变能够帮助遥感技术进行实际探测，通过蚀变信息提取，结合地、物、化的信息能够较好的预测其分布的范围和规模，更好地指导找矿。遥感技术的应用能够突破以往常规找矿方法，是新的找矿手段，能被广泛应用到地质找矿中，有效提高工作的效率。

1 遥感技术的基本特征

遥感技术基本原理是利用地物对电磁波的反射和辐射特性，通过接收电磁波的反射和辐射信息获取地物的信息。目前被广泛应用到矿产资源的勘查中，遥感技术的使用主要借助的是先进的计算机技术，需要通过相关计算机软件对图像和数据进行处理，尽可能将矿区的实际情况显示出来，然后对矿区进行研究。遥感技术的实际应用，可以实现远距离的数据信息收集，而且当前遥感技术的应用在科学技术的推动下，进一步提升了应用效果，将传统的地质矿产勘查方式和遥感技术有机结合起来，提升勘查效果，保证勘查结果的准确性。

2 遥感技术在地质勘查中的实际应用

遥感技术在地质勘查中的实际应用，主要是通过地质制图的方式，将当地的地质情况详细显现出来，然后对地质状况进行实际分析，为矿产资源的勘查开发提供有效的信息，遥感技术在地质勘查中分为直接应用和间接应用2种方式。

2.1 遥感技术的直接应用

遥感技术在地质勘测中的直接应用方法主要是提取围岩蚀变的信息，当岩浆的热液对围岩产生一定的化学反应之后，通过遥感技术提取相关的信息。对于该种蚀变的现象，通常都是不同矿物质和热液发生的反应，不同矿物质之间也会存在一种必然的联系，其中围岩蚀变的变化情况和矿物质的空间位置必然存在一定的规律性。因此，可将围岩蚀变作为地质找矿的重要标志，保证地质有用信息的获取。

如果某一区域内的地貌发生变化，电磁波等的可见光也会发生变化，电磁波是遥感技术地理信息的重要载体。地质中的矿产之间也会存在一定的物理特性和化学特性。例如，在一定程度上，岩石的化学成分和物理成分是相对稳定的，当地质结构发生变化时，其吸收性和反射性也会发生不同变化，从矿物中反射出来的不同电磁波。矿物质自身就属于不同的种类，经过对探测出来的光谱的比较，就能够分析出属于什么类型的矿物质，而且当前使用的遥感技术多是通过高空进行对矿产区域的探测，接收地表物质的光谱特征，在实际实施的过程中，也会受到外界因素的影响产生一定的误差，需要保证在实际实施过程中，对周围的干扰因素进行详细分析，能够降低干扰的程度，保证监测结果的准确性。

2.2 遥感技术的间接应用

地质矿产通常跟各种不同地质构造组成运动有很大的关系。我们通常了解到的矿产主要分布在各种次级断裂中的较多，根据相关的分析，矿产的分布与地质构造的运动时间有着密切联系，矿产的分布也会随着地质构造运动时间发生变化，会呈现出一定的带状分布。遥感技术在该种地质勘查中的应用，主要借助的是地质运动情况。例如，在实际的勘测工作中，需要借助线形和环形特征影像对相关的信息进行提取，对火山结构的资料进行科学分析，同时结合周边地质环境情况，找出矿产的一些有用信息，也会了解到矿产的实际情况。根据有关的研究调查，矿产周围的地貌植被与矿物质也是具有一定联系的，例如，金属元素会随着时间的积累，与周围的自然环境相互作用，对周围的自然环境产生一定的影响，作用于周围的地表环境和植物，地表的植物在吸收金属元素的物质之后，也会出现大面积异变的情况，对于这些数据，可以通过遥感技术进行信息提取，分析出周围地质中的矿产资源分布状况。

3 遥感技术的应用策略

我国当前对于矿产资源的需求量十分大，地表和浅层矿产资源基本已经被开采完，其余的矿产资源多是隐蔽性和开采难度较大，而遥感技术，在矿产开采方面起到十分重要的作用，而且在信息的获取和处理方面功能很强大。

3.1 利用多光谱技术分析出优先勘查的范围

从实际勘查到的影像资料中，能够发现一些具有不同色调的特殊影像体，主要由于围岩的蚀变等的各种因素形成，还有一些矿物体与周围的岩石呈现迥然不同的色彩。通常，近矿围岩蚀变与周围的矿物种类和结构有着很大的差异。例如，目前应用广泛的MSS、TM等多光谱数据技术能够从中提取蚀变信息，多光谱的遥感技术也是当前应用较多的一种新技术，能够对电磁波的不同谱段进行遥感摄影，也就能够获得不同谱段上的植被情况，在一定程度上扩大了遥感的信息量，该种技术在矿产勘查方面的应用较少，但是在控矿断裂带方面有一定的研究和发展。在地质矿产勘查中，主要应用的是ASTER遥感影像数据，该种技术波段较多，波段涵盖的光谱范围窄，对于空间范围内的分辨率较高。对于获取到的单一数据源通常可以反映某一物体某一方面的特征，将其与多种数据源进行融合，可以从中获取更准确的数据信息，多光谱技术和物理、化学探测之间的有效融合已经被广泛应用到矿产的勘查中，能够有效增强信息的识别能力。

3.2 高光谱遥感技术的应用

高光谱遥感技术是当前成像技术中的主要技术之一，能够在可见光等的遥感技术基础上，具有高光谱分辨率的纳米遥感技术，其中矿物识别和地质矿产勘查都是成像光谱技术发挥的重要作用，根据成像光谱技术，可以直接识别矿物和组合类型，能够估量出矿物质的蚀变强度，探测到矿物质的成分和结构的变异特征，能够在一定程度上提供寻找矿产资源的有利位置。该种高光谱遥感技术的特点主要有：（1）光谱的波段多，有时会有将近数十甚至数百的波段；（2）光谱的分辨率较高，能够反映出光谱的细微特征；（3）遥感获得数据量较大，成像光谱仪获得的光谱曲线使得人们能够很容易识别不同的矿物成分和矿物类型。目前，高光谱的遥感技术在矿物识别、矿产资源勘查和环境监测方面取得很大的效果。

3.3 植被波谱的探矿技术应用

地下矿产资源中所含的金属元素容易对周边的植被结构产生一定的影响，岩石中所含的矿物成分会使土壤的营养结构产生变化，在土地表层的植被往往对金属元素具有吸附和聚集作用，需要对多矿区的不同植被采集样品，进行光谱测试，从中总结出金属元素，在遥感图像上通常对于不同的植被颜色会反映出不同的光谱信息，通过对图像数据的分析和处理，从中提取一些直观的信息，推断出该元素的大致分布情况。该种遥感技术具有视野广阔和快速准确的特点，能够进行大面积的矿产预测和查找，而且能够覆盖面积比较隐蔽的矿产区域探索出来，在对该种遥感技术的使用方面，需要考虑到各种干扰因素的影响，其中有土壤的pH值、元素间的相互作用，植物自身所处的地理环境等。

矿产在地下的形成也是由多种地质作用的结合的结果，任何一种矿产都是多种地质作用综合的结果，在形成之后也是很容易遭到后期的破坏，需要将多种矿产勘查方法和手段有机融合，结合地质状况和地表的植被状况，综合分析已有的各种信息，提取有用的结果数据应用到实际地质勘查过程中。

4 遥感技术在地质勘查应用中的发展方向

遥感地质勘查技术是作为矿产资源勘查的辅助技术，在实际应用方面已经取得很大的成果，而且后期的发展将会不断改进和完善，应用到的成像光谱仪的光谱探测能力也在不断提高。从遥感定位分析发展到定量分析阶段，遥感技术的应用也将直接应用于矿产资源的实际勘查中。但该应用主要面临技术方法不成熟、精度不足、遥感技术突破不多等诸多问题。主要原因是基础研究薄弱，缺乏多学科人才的共同研究。在今后的发展中应当补足短板，合理建立专业化的研究应用中心，形成一定规模的专业化遥感技术队伍。同时，应当提高不同数据获取系统之间的一致性；提高高分辨率数据的应用和加强对处理方法的研究；完善数据共享方面的运行机制和基本策略；加强已有成矿事实矿区的遥感数据处理和研究；对数据进行反演测试；采集结果数据；寻找二者之间的相互关系和数据特征，建立起遥感找矿标志数据库等。