多源数据融合技术及其在地质矿产勘查中的应用

朱 令

（重庆市地质矿产勘查开发局205 地质队，重庆 400000）

1 多源数据融合技术概述

多源数据融合技术是一种当前社会较为先进的数据处理技术，该项技术可以对不同来源的数据信息进行汇总、整理，使其融为一体，便于数据分析人员全面掌握的研究对象相关信息。应用多源数据融合技术的工作模式恰好与地质勘查工作形成完美契合，在实际工作中，地质勘测人员需要对矿山的地质、水文等特征实施全面勘查，不仅工作量较大，且勘查数据的信息量也非常庞大，必须要借助多源数据融合技术才能做好信息的有效整合。随着这一技术的广泛应用，越来越多新型勘查技术被引入地质矿产勘查工作当中，从而使多源数据融合技术的应用优势得以充分发挥，大大提高了地质矿产勘查的工作成效。

在地质矿产勘查工作中，多源数据融合技术的应用并不仅限于数据处理方面，还可以结合勘查技术，促进勘查工作的顺利推进，其中结合遥感技术使用是目前最为常见的应用模式。这主要是由于在实际的地质勘测过程中，勘测到的地质数据并不能将当地的地质条件和矿产状况直接反映出来，而且在进行数据分析时，所有数据信息还需要经过一定的处理后才能进行，导致工作效率低下。因此遥感技术的应用，能够将地质勘查结果通过更加清晰的图像直观地呈现在数据分析人员的面前，便于后续数据分析工作的顺利开展。

两种技术的结合应用，可以利用多源数据融合技术对不同来源的数据信息进行整合处理，再将其融合到一张勘查图中，使得图像所包含的信息内容更加丰富且多元化，而且也便于分析人员更加全面地掌握信息内容，从而为后续的矿产资源开采奠定良好基础。因此，当前地质矿产勘查工作对多源数据融合技术的应用主要是通过和遥感技术的结合得以实现的[1]。

2 多源数据融合技术的应用流程

根据上述结论，在应用多源数据融合技术时，需要结合遥感技术的特点和地质矿产勘查的实际工作情况做出相应调整，从而实现数据信息的充分融合。

（1）针对地质矿产勘查到的遥感数据，开展初步筛查，以便后续工作能够顺利开展。在实际的地质矿产勘查过程中，遥感技术的运用是多方面的，因此使用这一技术最终呈现出的数据类别也存在较大差异。若这些数据信息直接进行融合处理，所整合出的数据并不能为后续工作提供应有的帮助，甚至可能对数据融合过程产生不良影响，因此在借助多源数据融合技术进行处理前，必须将收集到的所有数据信息进行初步筛查，同时需要相关工作人员对遥感勘查所获得的数据类型以及后期用途都有着充分了解。目前较为常用的遥感技术主要有两种：①航空遥感技术。②航天遥感技术，工作人员需要根据地质矿产勘查的实际需要，结合不同类型数据相互间的联系，初步筛选勘查数据，以此为随后的数据融合处理奠定良好基础。虽然在数据融合过程中是以遥感勘查为主导，但是其中不乏会穿插其他类型的数据信息，只有这样，才能确保最终呈现出来的数据信息能够更加丰富、立体[2]。

（2）勘查信息经过初选后，并不能直接进行多元数据融合，而先进行预处理后，才能进行数据融合处理。这主要是因为勘查数据经过初步筛选后，仍会存在一些由于人为因素和勘查仪器等问题而产生的误差，若直接进行数据融合，这些误差容易被忽略，甚至严重影响到多源数据融合技术的实际应用效果，导致呈现出的最终融合数据不能真正反映矿区的实际地质、水文等状况，对后续的数据分析以及矿山开采产生不良影响。

（3）数据信息经过预处理之后，就可进行数据融合。整个融合过程并非是对各种类型的遥感勘查图片的简单整理、叠加，而是由技术人员根据勘测工作的实际需求、数据类型和分辨率等，对融合方式做出的合理选择。不仅如此，多源数据融合技术对遥感勘查图像的分辨率也有着较高要求，图片分辨率越高，后期融合空间和自由度也越大，融合过程也更加顺利。现阶段，遥感数据的融合主要包括决策级、特征级和像素级3 种类型，可根据地质勘查的实际情况来选择。例如，决策级主要是针对地质矿产勘查的整体勘测图进行融合，而像素级则是针对相似遥感勘测图的融合。

由于地质矿产勘查所收集到的数据信息较为繁杂，在实际融合过程中时常会出现一些不能实现的问题，需要技术人员根据实际情况，对数据融合方式做出适当的调整。例如，在提取线性结构时，不仅要从遥感勘测图像着手，而且还要借助滤波技术，并配合使用假色彩合成技术，对主要成分进行分析，通过调整直方图和反差扩展对遥感勘测图进行线性分析，并通过对数据的有效提取进行整合[3]。

另外，为了让地质矿产勘查的工作质量得到全面有效提升，多源数据融合技术并不仅限于对遥感数据的融合处理，还会结合工作需要，将通过其他勘查方式所收集的数据信息整合至遥感勘测图中，从而进一步丰富遥感勘测图的信息内容。在这一过程中，为了确保不同类型数据信息的高效融合，还可利用现代化信息技术整理数据，构建更加全面立体的数据模型，进而为后期的分析处理提供技术服务。

（4）数据信息经过融合后，多源数据融合技术的应用并未结束，随后的数据分析处理才是应用该项技术的关键环节。各种不同来源的数据信息经过融合处理，使得最终呈现出的遥感勘测图蕴含丰富的信息内容，同时大大提高了综合分析的难度。在分析过程中，工作人员不仅要对图像进行分析，还需要结合历史地质信息和勘测地的实际情况进行全面分析，并且还要重点分析当地具有代表性的特征地质环境和地质条件，从而保证分析结果能够如实反映出这一地区实际的地质矿产条件。多源数据融合技术的应用流程如图1所示。

图1 多源数据融合技术的应用流程

3 地质矿产勘查工作中对多源数据融合技术的具体应用

3.1 选择数据

正确选择数据是应用多源数据融合技术时最关键的环节，只有合理选择数据，才能确保后续的融合能够达到预期效果，若选择的数据缺乏合理性，就可能影响后续各项工作的顺利推进。据实际调查结果发现，数据的选择必须由具有较高专业技术水平的工作人员负责，除了要充分分析和掌握该项技术，还必须严格依照相关流程来运用该项技术，只有这样，才能得到预期的理想效果。工作人员在选择数据时，还要和遥感勘查数据配合使用。然而，最终呈现出的遥感勘测图通常类型众多，工作人员需要结合实际情况来做出合理选择，目前我国使用的遥感数据主要分为航空遥感数据和航天遥感数据，在地质矿产勘查中较为常用，但还需要和其他类型的数据进行高效融合，才能确保所选数据的科学合理性[4]。

3.2 数据预处理

在实际应用多源数据融合技术前，工作人员需要对现有数据信息实施预处理，而这些数据信息的格式和类型多种多样，若不经过处理就进行融合，往往会导致各项工作无法顺利推进，因此需要工作人员提前处理好这些数据。一般情况下，工作人员需要将数据信息进行汇总，并使用专门的软件以图像的形式呈现出来，从而让这些数据信息能够正常使用。

3.3 数据融合

正常情况下，数据融合是应用多源数据融合技术的最主要步骤，借助图像处理技术，工作人员可以让相关数据信息实现有效融合，但是多源数据融合技术对于图像分辨率有着严格的要求，需要使用遥感影像处理技术来进一步提高图像分辨率。通常情况下，多源数据融合技术分为多个类型，其中决策级、特征级和像素级是最为常见的类型，工作人员要结合地质矿产勘查工作的实际情况进行全面、深入的分析，从中选出最为适宜的多源数据融合技术种类，促使该项技术的实际应用效果实现最大化。然而在具体应用过程中，由于受各种因素的影响，实践和理论之间往往存在一定差距，对此，工作人员应以工作实践为主，将理论知识作为重要参考，并结合自身丰富的工作经验与专业技术，对当前的具体情况进行全面分析。并且，工作人员在数据融合过程中，要保证多源非遥感数据和多源遥感数据充分融合，以此达到理想效果，最终呈现出来的遥感勘测图才具有更高的研究价值。

3.4 综合分析

从目前的实际情况来看，多源数据融合技术可以采用多种方法进行融合，而融合方法不同，所形成的图像也存在较大差异，因此工作人员应充分重视这种多变性和多样性，并对其做出全面、深入的分析研究。在开展地质矿产勘查前，相关工作人员应对现场进行实地考察，并对实际测量出来的剖面结构进行合理分析，并在整个过程中采用科学思维的方式，严格依照既定流程来推进工作，只有这样，才能充分发挥出综合分析的应用价值。

3.5 提取构造信息

据相关实践数据结果显示，对于构造数据的提取，最主要的就是提取ETM 和TM 卫星影像数据，同时还需要二者相互配合才能更好地应用。工作人员在实际工作开始前，还要对遥感影像开展科学的预处理，进而为地质构造提供更为准确的数据信息。在一般情况下，地质构造的表现特征分为环形和线形两种，其可以通过特点的图形结构和形态展示出来，而工作人员在多次测试后，可通过遥感勘测图上面的信息，得出具体的地质结构，从而为后续的地质矿产勘查工作提供科学、有效的参考依据。

3.6 矿化蚀变信息的提取与找矿靶区的圈定

在提取矿化蚀变信息的过程中，工作人员必须要保证非遥感数据和遥感数据的充分融合，只有这样，才能让不同类型数据形成优势互补，达到最为理想的效果，同时也能保证最终形成的图像数据更具真实有效性，从而呈现出最好的地质结果。除此之外，在针对指定区域开始地质矿产勘查工作之前，工作人员应全面分析这一区域的矿产分布规律，并对成矿条件、地质情况等因素进行全面、深入的分析，从而为后期各项工作的顺利开展提供科学、合理的参考依据[5]。同时，工作人员还应深入分析以往的研究成果，在此基础上，及时整理和记录其中的有效数据信息，并结合当地的地质矿产特征以及相关调查结果，科学圈定出找矿靶区。

如今，科学技术水平达到了前所未有的高度，多源数据融合技术也因此得到不断的优化和完善，不仅被广泛应用于地质矿产勘查工作当中，而且在其他领域也得到普及应用。通过对该项技术的灵活应用，工作人员可以快速获取工作需要的有效数据信息，从而充分发挥出地质矿产勘查工作的实际效果。

4 结语

综上所述，近年来由于人们对矿产资源的开采量逐年增加，致使世界范围的能源、资源危机持续加剧，而为了进一步提高矿产资源的开采量，地质矿产勘查工作所应用的各种先进勘查技术也越来越多，通过对各种不同来源的勘查数据进行汇总整合，充分掌握矿区的相关信息已经成为目前矿产企业极为重要的工作内容。由此，多源数据融合技术应运而生，并逐渐广泛应用于地质矿产勘查工作当中，通过合理应用该项技术，能够有效提升地质矿产勘查工作的质量。