張 焜，李宗仁，馬世斌

(青海省地質(zhì)調(diào)查院，西寧 810012)

0 引言

針對國內(nèi)日益緊迫的能源資源需求，積極開展國外礦產(chǎn)資源風險勘查，加快實施我國礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)“走出去”戰(zhàn)略將是大勢所趨。但是，在境外開展地質(zhì)工作將面臨一系列的困難與挑戰(zhàn)，如境外礦產(chǎn)資源勘查熱點區(qū)域往往地質(zhì)工作程度極低，且有限的地質(zhì)、地理資料也難以收集和獲取;此外，在國外開展較大范圍的地質(zhì)勘查工作時，受實際條件的限制，往往需要利用遙感技術(shù)開展工作。隨著遙感圖像分辨率的提高，高空間分辨率(簡稱“高分”)遙感圖像在遙感地質(zhì)研究中，既能發(fā)揮宏觀、高效的優(yōu)勢，又能揭示微觀構(gòu)造、地層、巖漿巖和礦化蝕變等信息，可以使遙感地質(zhì)工作者從全新的角度去認識地質(zhì)構(gòu)造與成礦作用。21世紀以來，QuickBird，WorldView2等國際商業(yè)高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)已在我國地質(zhì)勘查領域取得了許多較好的應用效果［1－16］。然而，國際商業(yè)衛(wèi)星在提供境外數(shù)據(jù)時往往有諸多限制，而傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查手段亦難以滿足實際工作需求;因此，迫切需要在目前確定的境外礦產(chǎn)資源勘查熱點區(qū)域更多地應用國產(chǎn)衛(wèi)星等遙感先進技術(shù)手段，以此提高境外地質(zhì)找礦工作的可行性和效率。而“資源一號”(ZY－1)02C(簡稱ZY－1 02C)星是一顆填補中國國內(nèi)高分遙感數(shù)據(jù)空白的衛(wèi)星，開創(chuàng)了我國民用衛(wèi)星高分數(shù)據(jù)分發(fā)及應用的新局面，并已開始應用于我國水利行業(yè)、礦山遙感監(jiān)測和土地利用變更調(diào)查與監(jiān)測等工作中［17－22］。本文利用ZY－1 02C星圖像對境外地質(zhì)勘查重點區(qū)進行巖性、構(gòu)造的詳細解譯，在基巖裸露區(qū)識別巖性、構(gòu)造過程中取得了較好的應用效果，為境外地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)提供了遙感信息支持。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于塔吉克斯坦南部的帕米爾地區(qū)，屬于高原中高山區(qū)，為剝蝕高原和垅崗地形，山脈相對高度不大，地形較為開闊坦蕩。區(qū)內(nèi)氣候干旱，植被發(fā)育較差，巖石露頭較好，是運用衛(wèi)星遙感技術(shù)進行地質(zhì)研究的理想地區(qū)。

研究區(qū)地處高加索—昆侖—秦嶺造山系，主體由一系列以古生界為主的褶皺系、逆沖斷裂帶、走滑斷裂帶和蛇綠混雜巖帶組成［23－24］，出露的主要地層單元包括元古宇、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、古近系、新近系和第四系。有大量以古生代為主的花崗巖類及基性—超基性巖類的巖體和巖帶貫穿其中。

2 遙感數(shù)據(jù)與預處理

2.1 ZY－1 02C星圖像

ZY－1 02C衛(wèi)星于2011年12月22日成功發(fā)射，搭載有全色/多光譜(P/MS)相機和全色高分辨率(HR)相機。具體技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 ZY－1 02C衛(wèi)星有效載荷技術(shù)指標Tab.1 Payload parameters from ZY－1 02C satellite

本文使用的覆蓋研究區(qū)的ZY－1 02C圖像的獲取時間是2012年7月10日至2013年5月10日，共涉及P/MS數(shù)據(jù)9景和HR數(shù)據(jù)3景。圖像中的云雪覆蓋量較少(約占1%);圖像數(shù)據(jù)的輻射畸變、幾何畸變及噪聲均較小，具有較高的清晰度，總體質(zhì)量較好，適用于進行遙感地質(zhì)解譯。

2.2 圖像預處理

在對ZY－1 02C圖像進行遙感地質(zhì)解譯之前，首先對圖像進行正射糾正、波段組合選擇、圖像配準、圖像融合、數(shù)據(jù)鑲嵌和圖像增強等預處理，旨在為遙感地質(zhì)解譯提供高質(zhì)量的基礎圖像。

1)正射糾正。在保證所有遙感數(shù)據(jù)高精度幾何配準的前提下，采用“RPC+DEM+GCP”(“回歸多項式校正+數(shù)字高程模型+地面控制點”)方法進行正射糾正，糾正對象有HR1，HR2以及P/MS中的全色波段和多光譜數(shù)據(jù)。GCP的選取工作在Google Earth上進行。

2)波段組合選擇。通過對ZY－1 02C星P/MS數(shù)據(jù)的波段特征及統(tǒng)計分析可知，ZY－1 02C多光譜(MUX)數(shù)據(jù)中的B2波段(紅光)在可見光中是識別土壤邊界和地質(zhì)界線最有利的波段;B3波段(近紅外)是標準差最大(即地物的差異表現(xiàn)最大)、信息量最豐富且獨立性最大的波段。ZY－1 02C MUX數(shù)據(jù)有3個波段，在波段組合方式選擇上較為簡單，僅有6種RGB組合方式。根據(jù)最佳波段組合原則，本次研究的波段組合方案為B2(R)B3(G)B1(B)，該組合的假彩色合成圖像能最大化地體現(xiàn)地質(zhì)體特征，更接近于自然色。

3)圖像配準。ZY－1 02C衛(wèi)星P/MS數(shù)據(jù)的綠、紅、近紅外波段的成像同步性好，但全色波段與多光譜波段間成像同步性較差。綠、紅、近紅外3個10 m分辨率波段之間不存在配準誤差，而5 m分辨率的全色波段與多光譜波段之間存在較嚴重的配準誤差，需進行幾何配準后才可使用。但由于全色波段較其他幾個多光譜波段在橫向、縱向上都有偏移且偏移量無規(guī)律可尋，因此在配準時采用了計算機自動選擇控制點的方法。本文采用ERADS平臺下的AutoSync模塊實現(xiàn)圖像配準。

4)圖像融合。對ZY－1 02C星HR與P/MS數(shù)據(jù)、P/MS中的全色波段數(shù)據(jù)與多光譜數(shù)據(jù)進行HIS變換、PCA變換和乘積變換等融合方法的實驗，結(jié)果對比表明:P/MS的多光譜數(shù)據(jù)與其全色數(shù)據(jù)融合時，乘積變換法是最佳融合方法;P/MS的多光譜數(shù)據(jù)與HR數(shù)據(jù)融合時，Brovey變換法是最佳融合方法。

5)數(shù)據(jù)鑲嵌。利用ERDAS下的Mosaic Images功能實現(xiàn)圖像的鑲嵌。在鑲嵌處理過程中，利用直方圖匹配法來保證圖像重疊區(qū)的色彩匹配和亮度平衡，通過3×3窗口的羽化處理保證圖像重疊區(qū)內(nèi)影像色調(diào)的平滑過渡，以到達無縫拼接的效果。

6)圖像增強。ZY－1 02C星P/MS多光譜數(shù)據(jù)在各個波段的地物平均反射強度比ETM+數(shù)據(jù)的平均反射強度低，表現(xiàn)為ZY－1 02C星P/MS傳感器數(shù)據(jù)灰度值比較集中在較低的范圍，導致影像整體偏暗［19］。為了改善校正后圖像的視覺效果，提高地物的可解譯程度，需對圖像做進一步增強處理。在本次研究中主要運用了高通濾波、比值拉伸和主成分分析等方法突出目標地物的影像特征，對提取研究區(qū)內(nèi)水體、環(huán)形構(gòu)造和斷裂構(gòu)造等信息的效果較好。

3 遙感地質(zhì)解譯

3.1 解譯標志建立

遙感圖像空間分辨率的不斷提高，使地物精細的空間特征(包括地物的大小、形狀、陰影、空間分布、紋理結(jié)構(gòu)、與其他地物的空間關系等)在遙感圖像中顯示得越來越清楚。地物的空間特征在地物識別中越來越占據(jù)主導地位［16］。利用高分衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)能夠?qū)Φ貙?、巖體(巖脈)、構(gòu)造等地質(zhì)要素的幾何形態(tài)、紋理特征以及各要素之間的空間關系等進行分析，可發(fā)現(xiàn)原先在中等空間分辨率遙感數(shù)據(jù)中不能顯現(xiàn)或顯現(xiàn)不明顯的地質(zhì)現(xiàn)象和找礦信息;也可利用不同巖層反射光譜差異所形成的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、紋理、色調(diào)等影像差異判定巖石露頭的物理特性和產(chǎn)出特點，劃分不同巖石類型或巖性組合［1－15］，為地質(zhì)規(guī)律分析和礦產(chǎn)勘查提供重要技術(shù)手段。當然，由于長期復雜的地質(zhì)演化過程，即使同一類地質(zhì)體，也會因所處的不同地理位置、不同構(gòu)造單元及不同產(chǎn)出狀態(tài)等原因，常常表現(xiàn)出不同的影像特征。因此，在對巖性進行高分遙感解譯前，應結(jié)合前人調(diào)查成果及野外驗證資料，建立主要巖石類型的高分遙感解譯標志。本次研究結(jié)合中國地質(zhì)調(diào)查局西安地調(diào)中心提供的野外實地調(diào)查資料，建立了適用于研究區(qū)的較為完善的地質(zhì)體解譯標志。

3.1.1 沉積巖

沉積巖以其特有的成層性成為巖性遙感解譯中較為容易解譯的一類巖石。通常情況下，未變質(zhì)或淺變質(zhì)的沉積巖系因具有層理構(gòu)造，在遙感圖像中具有特征性的條帶狀紋理。ZY－1 02C星HR數(shù)據(jù)還能對其相變特征、平面延展、空間產(chǎn)出狀態(tài)等沉積規(guī)律有較清晰的顯示，尤其是對碎屑巖的粒度、層狀構(gòu)造類型以及特殊成分的巖石具有較好的反映。

1)粗碎屑巖類。在ZY－1 02C星圖像中多呈似層狀、透鏡狀或條塊狀影像，層理不明顯，色調(diào)較暗。因巖性堅硬、抗風化能力強，沿大型節(jié)理方向常常構(gòu)成壟狀小山脊陡崖、階梯狀陡坎和脊狀垅崗等微地貌。礫巖分布區(qū)殘積物少，崩積物多而不均，故影像粗糙，常呈斑狀紋理，水系稀疏。礫巖相對于其他巖性具有較強的抗風化能力，因此常凸出于砂巖、粉砂巖等沉積層形成層狀凸起的微地貌形態(tài)，而且其紋理更加粗糙一些(圖1(a))。

2)中碎屑巖類。按粒度可劃分為粗砂巖和細砂巖等。通常以較為典型的平行層狀紋理出現(xiàn)，其空間產(chǎn)出狀態(tài)較易識別。在ZY－1 02C星圖像中以較為細膩的平行層狀紋理影像特征區(qū)別于礫巖。對砂巖的進一步解譯分類中，色調(diào)和紋理細膩程度是其主要的參考標志(圖1(b))。

3)細碎屑巖?？蓜澐譃榉凵皫r、細粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖等。一般情況下，粗砂巖和含礫砂巖等的影像細膩度低于細砂巖，粉砂巖的色調(diào)則與其他砂巖明顯不同(圖1(c))。

圖1 碎屑巖HR影像特征Fig.1 HR image features of clasolite

4)粘土巖類?？煞譃轫搸r和泥巖等，層理常不明顯，色調(diào)較均勻。該類巖石易被風化剝蝕，在地貌上常形成低矮渾圓、波狀起伏的丘崗，平緩坡地，山脊呈渾圓狀或饅頭狀影像(圖2(a))。頁巖層理較薄，表層多為風化殘積粘土，因透水性較差，地表徑流發(fā)育，常呈密集樹枝狀水系影像(圖2(b))。泥巖則在地質(zhì)應力的作用下呈塑性形變，其中極少發(fā)育斷層和節(jié)理，多呈較平滑的影像特征(圖2(c))。

圖2 粘土巖影像特征Fig.2 Image features of clay rock

5)碳酸鹽巖類。在ZY－1 02C衛(wèi)星圖像中較易識別解譯，常形成典型的“灰?guī)r陡崖”(圖3(a))，其色調(diào)深淺不一致，多出現(xiàn)格狀、龜紋狀圖形。塊狀灰?guī)r峰脊分水嶺呈尖棱狀、層理不明顯，植被及水系稀疏(圖3(b));厚層狀灰?guī)r常呈均一色調(diào)，且基本看不到層理(圖3(c))。

圖3 碳酸鹽巖影像特征Fig.3 Image features of carbonatite

3.1.2 變質(zhì)巖

變質(zhì)巖區(qū)(特別是深變質(zhì)巖區(qū))一直是地質(zhì)填圖和遙感解譯中的技術(shù)難點地區(qū)。變質(zhì)深成巖的遙感影像特征仍受其原巖結(jié)構(gòu)成分差異的控制，在遙感圖像中可依據(jù)不同片麻巖體形成的地形、地貌差異和色調(diào)、影紋差異進行變質(zhì)巖區(qū)分［25］。古老的變質(zhì)巖由于經(jīng)歷了多次變質(zhì)和變形作用，其物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征已發(fā)生了巨大變化，地層的原始層理大多已被強烈置換;尤其是大型板塊的結(jié)晶基底，含有大量的深成巖體和下地幔物質(zhì)，因此在遙感圖像中大多具有巖漿巖的影像特征［26］。從總體上看，深變質(zhì)的片麻巖和混合巖的影像特征接近于花崗巖類，由片麻理引起的細紋線構(gòu)造若隱若現(xiàn)，在ZY－1 02C圖像中幾乎觀察不到有成分層變化的現(xiàn)象，色調(diào)較為均勻(圖4(a));片巖在ZY－1 02C圖像中以發(fā)育與片理走向基本一致的平行狀紋形、色帶為典型特征(圖4(b));變砂巖、石英巖多呈似層狀影像特征，與原巖相似，常形成較低緩的光禿圓滑垅脊或丘崗，水系稀疏(圖4(b));石英巖因其質(zhì)地致密、堅硬，層理不明顯，水系稀疏，具麻斑狀紋理，巖石表面殘積物少;板巖色調(diào)多呈灰、深灰色，地形低緩，壟狀或脊狀地貌，表現(xiàn)為平行狀、梳狀水系，有較密集的紋理，代表板理方向(圖4(c))。

圖4 變質(zhì)巖P/MS影像特征Fig.4 P/MS image features of metamorphic rock

3.1.3 侵入巖

侵入巖反射率的高低和色調(diào)的深淺，與侵入巖的SiO2含量和色率大小的正比關系非常明顯。中酸性巖反射率最高，基性及超基性巖反射率較低;巖石中鐵鎂質(zhì)暗色礦物含量越高，反射率越低。因此，色調(diào)和亮度的變化是侵入巖巖性分類解譯的重要標志。通常情況下，自酸性到超基性，即花崗巖→花崗閃長巖→閃長巖→輝長巖→超鎂鐵質(zhì)巖，侵入巖的色調(diào)由淺變深，亮度由強變?nèi)?。中酸性侵入巖巖體在ZY－1 02C圖像中的形態(tài)多為不規(guī)則塊狀，與圍巖接觸界線較分明，團狀輪廓較清晰，典型樹枝狀水系發(fā)育;普遍具較為細密的斑點狀影紋，影紋結(jié)構(gòu)較為平滑;較淺的色調(diào)及其與圍巖的影紋結(jié)構(gòu)差異構(gòu)成了它的主要識別標志(圖5(a))。

基性、超基性侵入巖常呈團塊狀、鏈狀或脈狀，多沿區(qū)域性斷裂帶產(chǎn)出。在ZY－1 02C圖像中色調(diào)一般為深灰－灰黑色，植被不發(fā)育;巖體內(nèi)節(jié)理不發(fā)育，后期侵入的脈巖極少(圖5(b))。脈巖具較強的抗風化能力，常形成線狀壟崗或陡壁微地貌，在ZY－1 02C圖像中常形成比較顯著的影像標志(圖5(c))。巖脈一般呈長條狀、細透鏡狀或鏈狀成群出現(xiàn)，巖性多樣。從影像上很難對脈巖進行巖性的直接甄別，但它們常形成淺色和暗色2個基本色調(diào)，可大致判斷它們的礦物成分。

圖5 侵入巖P/MS影像特征Fig.5 P/MS image features of intrusive rock

3.1.4 地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造解譯是遙感解譯的優(yōu)勢［27－32］。地質(zhì)構(gòu)造在遙感圖像中通常表現(xiàn)為線性與環(huán)形特征。線性構(gòu)造形跡主要指斷裂和節(jié)理等;環(huán)形構(gòu)造多是地球內(nèi)部活動形跡在地殼中的綜合表現(xiàn)，如隱伏巖體、火山機構(gòu)、火山盆地等。地質(zhì)構(gòu)造在ZY－1 02C圖像中多以色調(diào)、圖形特征、水系展布、地貌形態(tài)及其組合得以顯示。

1)斷裂構(gòu)造。在ZY－1 02C圖像中主要表現(xiàn)為線性的色調(diào)異常及不同色調(diào)的分界面呈線狀延伸。斷裂構(gòu)造解譯依據(jù)斷層兩盤相對運動方向可劃分為:正斷層、逆斷層、平移斷層及性質(zhì)不明斷層。①正斷層。在ZY－1 02C圖像中常形成較典型的微地貌特征，由不同地貌截然相接顯示的折線狀影像，反映出上盤下降的正斷層形跡。影像中正斷層的斷層線較為平直，斷層兩側(cè)色調(diào)和地貌形態(tài)截然不同，上升盤多為深色調(diào)、形態(tài)起伏的山地，往往形成斷層陡崖或斷層三角面，局部地區(qū)可形成斷陷盆地及地塹構(gòu)造。在相對宏觀的尺度上，地壘、地塹和放射狀斷層的斷層組合是正斷層的重要組合形式。圖6(a)是一條呈NW—SE延展的正斷層的典型遙感影像，該斷層線較為平直，表現(xiàn)為階地前緣陡坎，斷層傾向SW;斷層上盤為全新統(tǒng)沖洪積，水系密集且突然展寬;斷層下盤為晚更新統(tǒng)沖洪積，水系稀疏、粗大;②逆斷層。在ZY－1 02C圖像中逆斷層的斷層線多呈舒緩波狀，影像特征十分清晰，線性形跡較明顯，延伸方向較穩(wěn)定，通常表現(xiàn)為具有一定寬度的色調(diào)異常帶(圖6(b));③平移斷層。在ZY－1 02C圖像中往往可直接通過被其平移錯斷的各類地質(zhì)體進行解譯判定，圖像中可見斷層兩側(cè)的山體、地層被錯斷，斷層帶旁側(cè)發(fā)育的牽引褶皺指示著兩盤滑動的方向(圖6(c));④性質(zhì)不明斷層。性質(zhì)不明斷層是指在遙感解譯中其斷層性質(zhì)無法確定的斷層。圖7(a)中所顯示的性質(zhì)不明斷裂，斷層兩側(cè)界線規(guī)則筆直，斷層特征十分明顯。在ZY－1 02C圖像中尚可識別破碎蝕變帶(圖7(b))。

圖6 斷裂構(gòu)造P/MS影像特征Fig.6 P/MS image features of fault structure

2)節(jié)理。節(jié)理常見于脆性巖石，是兩側(cè)巖塊沒有明顯位移的斷裂;其長度由幾cm到幾十m，在巖石中常成群而有規(guī)律地以節(jié)理組的形式出現(xiàn)(圖7(c))。

圖7 斷裂構(gòu)造及節(jié)理影像特征Fig.7 Image features of fault structure and joint

3)環(huán)形構(gòu)造。環(huán)形影像是遙感圖像中獨特的一類影像，在ZY－1 02C圖像中較易識別，并可以大致判別其成因類型，多表現(xiàn)為圓形、橢圓形、半圓形等環(huán)狀形跡(圖8(a))。

4)褶皺構(gòu)造。褶皺表現(xiàn)為不同顏色條狀圖案的重復出現(xiàn)，圖案紋理均勻。在ZY－1 02C圖像中，組成褶皺的不同地層以不同顏色區(qū)分，呈狹長條帶狀(圖8(b));以新(向斜)、老(背斜)地層為中心，褶皺兩側(cè)的地層對稱出現(xiàn)。標志層的色帶呈圈閉的圓形、橢圓形、長條形或馬蹄形等，是確定褶皺的重要標志。在ZY－1 02C圖像中可對褶皺兩翼以及核部地層的產(chǎn)狀特征進一步觀察，從圖8(c)可清晰地看到褶皺兩翼巖層的三角面尖端指向相背，單面山緩坡朝內(nèi)傾，由地層三角面所顯示的地層產(chǎn)狀相向;轉(zhuǎn)折端的巖層傾向核部，顯示為一個較為典型的向斜構(gòu)造。

圖8 環(huán)形構(gòu)造及褶皺P/MS影像特征Fig.8 P/MS image features of ring structure and fold

3.2 解譯效果及適宜性分析

對ZY－1 02C星P/MS和HR數(shù)據(jù)的地質(zhì)解譯的效果和適宜性，主要通過對研究區(qū)內(nèi)的礦業(yè)活動解譯、第四系成因劃分、巖性識別、層狀構(gòu)造識別、斷裂構(gòu)造判識和宏觀解譯等方面的解譯效果進行對比分析。

3.2.1 遙感解譯的正確率

解譯結(jié)果的野外驗證主要在研究區(qū)的北部和東南部2個區(qū)域開展，共有驗證點43處;其中僅有5處第四系覆蓋面積較大的驗證點的解譯結(jié)果與野外驗證不一致，遙感解譯正確率約為88.37%。

3.2.2 礦業(yè)活動解譯

利用ZY－1 02C星HR數(shù)據(jù)能夠識別礦山開發(fā)中的地下開采點;圖像中固體廢棄物與周邊其他用地的色調(diào)差異明顯、微地貌清晰;通往開采點的礦山道路清晰可辨，較易提取，且根據(jù)固體廢棄物和礦區(qū)道路的色調(diào)差異能夠判別該礦山的開發(fā)狀態(tài)?；赑/MS數(shù)據(jù)所提取的地下開采點則效果相對較差，圖像中固體廢棄物和礦區(qū)道路的邊界不像實際地物那樣的光滑弧線，而是呈鋸齒狀，且難以判別固體廢棄物和礦區(qū)道路的色調(diào)差異，因而利用P/MS數(shù)據(jù)識別的地下開采點準確率較低。

3.2.3 第四系成因劃分

構(gòu)造地貌、區(qū)域地貌以及第四系與現(xiàn)代沉積物的劃分更加清晰、準確。在第四系遙感解譯中，ZY－1 02C星HR數(shù)據(jù)所反映的微地貌、紋理及細節(jié)更為清晰，可利用該數(shù)據(jù)將不同成因的第四系及其空間展布準確地識別與圈定。同時，利用它們之間的相互切割關系還可對其接觸關系進行準確的解譯判定。本次研究中根據(jù)不同的色調(diào)和紋理差異，利用HR數(shù)據(jù)能夠識別出多級河流階地;而P/MS數(shù)據(jù)所顯示的河流階地的紋理則不是很清晰。

3.2.4 巖性識別

在巖性組合特征差異明顯、構(gòu)造較簡單的地區(qū)，巖性識別效果較好。ZY－1 02C星HR數(shù)據(jù)的空間分辨率較高，反映的空間結(jié)構(gòu)信息較為精細，對粗碎屑巖的幾何結(jié)構(gòu)和紋理信息顯示更加明顯;粗碎屑巖(包括火山碎屑巖)因其巖性堅硬，相對于其他巖性具有較強的抗風化能力，故常形成層狀凸起的微地貌形態(tài)，而且其紋理更為粗糙一些。圖9(左)中HR數(shù)據(jù)所反映的火山碎屑巖色調(diào)較暗、影像粗糙、微地貌清晰，與其兩側(cè)的花崗巖和砂巖易于區(qū)分;而在P/MS數(shù)據(jù)(圖9(右))中則因難以判識碎屑巖的粒度而不易與北部的砂巖區(qū)分。

圖9 HR數(shù)據(jù)(左)和P/M S數(shù)據(jù)(右)所顯示的巖性對比Fig.9 Com parison between lithology disp layed in HR(left)and P/M S(right)im ages

3.2.5 層狀構(gòu)造識別

巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和孔隙度等有關的微觀差異與ZY－1 02C星HR圖像中的影像單元有較好的對應關系，從HR圖像中?？梢灾苯油ㄟ^成分層變化所引起的平行狀色帶，或粒度變化造成的紋形或影像粗糙—細膩程度的平行變化進行識別，并能判別巖層的產(chǎn)狀、層理、地層三角面和不整合等(圖10(左));而在P/MS數(shù)據(jù)中，對局部細微的影像特征(包括巖層的層理)則無法識別(圖10(右))。

圖10 HR數(shù)據(jù)(左)和P/MS數(shù)據(jù)(右)所顯示的層理對比Fig.10 Com parison between stratification displayed in HR(left)and P/MS(right)images

3.2.6 斷裂構(gòu)造判識

斷裂構(gòu)造的可解譯程度較高，解譯出的斷裂構(gòu)造遠遠超過了常規(guī)地質(zhì)調(diào)查資料中的信息量。地質(zhì)調(diào)查資料中的已知斷裂，在ZY－1 02C圖像中均有顯示;且新發(fā)現(xiàn)2處破碎蝕變帶及大量的斷裂構(gòu)造，并根據(jù)斷層兩盤的相對運動方向?qū)鄬拥男再|(zhì)進行了判識。

3.2.7 宏觀解譯

巖石大類的邊界均具有易于識別的宏觀巖石標志，在ZY－1 02C圖像中，這種邊界標志顯示為特殊的色調(diào)和紋形等宏觀影像標志。HR數(shù)據(jù)中地物的影像差異較明顯(圖11(左))，而P/MS數(shù)據(jù)中地物的對比度較強烈，色調(diào)差異更為明顯(圖11(右))，對這種宏觀影像單元有更加清晰的反映。

圖11 HR(左)和P/MS(右)數(shù)據(jù)宏觀解譯對比Fig.11 Com parison between macro－interpretation from HR(left)and P/MS(right)images

4 結(jié)論

1)ZY－1 02C星遙感數(shù)據(jù)的空間分辨率較高，能夠獲取地質(zhì)體的精細幾何結(jié)構(gòu)和紋理特征信息，在識別巖性、破碎蝕變帶、節(jié)理、斷裂和巖脈等成(控)礦要素方面有較好的應用效果。

2)通過ZY－1 02C星P/MS和HR數(shù)據(jù)的遙感地質(zhì)解譯效果對比，發(fā)現(xiàn)P/MS數(shù)據(jù)中地質(zhì)體的色調(diào)差異比較明顯，易于建立研究區(qū)的構(gòu)造格架和進行巖石大類解譯分區(qū);而HR數(shù)據(jù)反映的空間特征(形狀、大小、陰影、紋理、圖形、位置和布局)更為精細，在幾何特征上，不同地質(zhì)體的微地貌、紋理及細節(jié)更為清晰，易于進一步識別各類巖性及小型構(gòu)造，尤其對碎屑巖的粒度、層狀構(gòu)造類型、第四系、礦業(yè)活動以及特殊成分的巖石等具有較好的反映。

志謝:感謝中國地質(zhì)調(diào)查局西安地調(diào)中心楊博博士為本文研究提供了實地驗證資料及前蘇聯(lián)帕米爾地區(qū)1∶20萬地質(zhì)圖。

［1］ 余 勇，錢建平，袁愛平.高龍金礦區(qū)高分辨率遙感線性構(gòu)造分形特征及綜合成礦預測［J］.礦產(chǎn)與地質(zhì)，2005，19(2):209－213.Yu Y，Qian JP，Yuan A P.Fractal characteristicsofhigh resolution remote sensing lineations in Gaolong gold deposit and integrated ore deposit prediction［J］.Mineral Resources and Geology，2005，19(2):209－213.

［2］ 丁建華，肖克炎.遙感技術(shù)在我國礦產(chǎn)資源預測評價中的應用［J］.地球物理學進展，2006，21(2):588－593.Ding JH，Xiao K Y.The application of remote sensing in mineral resource assessment area［J］.Progress in Geophysics，2006，21(2):588－593.

［3］ 張自力，秦其明，曹 寶，等.高分辨率遙感影像在巖墻地質(zhì)體信息提取中的應用［J］.地理與地理信息科學，2007，23(3):15－18.Zhang Z L，Qin QM，Cao B，et al.Application of high－ resolution satellite images to extraction of dyke attributes［J］.Geography and Geo－Information Science，2007，23(3):15－18.

［4］ 楊 旭，劉德長，張杰林.基于高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)鈾礦找礦信息提取——以巴什布拉克地區(qū)為例［J］.世界核地質(zhì)科學，2008，25(3):167－171.Yang X，Liu D C，Zhang JL.Extraction of prospecting information of uranium deposit based on high spatial resolution satellite data:Taking Bashibulake region as an example［J］.World Nuclear Geoscience，2008，25(3):167－171.

［5］ 何凱濤，甘甫平，王永江.高空間分辨率衛(wèi)星遙感地質(zhì)微構(gòu)造及蝕變信息識別［J］.國土資源遙感，2009，21(1):97－99.doi:10.6046/gtzyyg.2009.01.22.He K T，Gan F P，Wang Y J.The extraction of geologicalmicro－structure and altered rock information with high－resolution satellite images in a small range［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2009，21(1):97－99.doi:10.6046/gtzyyg.2009.01.22.

［6］ 劉德長，楊 旭，張杰林.新型遙感技術(shù)數(shù)據(jù)的鈾資源勘查應用［J］.地球信息科學學報，2009，11(3):268－273.Liu D C，Yang X，Zhang J L.Application of new types of remote sensing technology in uranium deposit prospecting［J］.Journal of Geo－Information Science，2009，11(3):268－273.

［7］ 葉發(fā)旺，劉德長.中、高分辨率遙感數(shù)據(jù)在鈾成礦有利區(qū)評價中的綜合應用——以新疆庫魯克塔格斷隆為例［J］.世界核地質(zhì)科學，2011，28(3):168－179.Ye FW，Liu D C.Comprehensive application ofmiddle and high resolution remote sensing data in the evaluation of favorable area for uranium mineralization:A case study of Kuluketage fault－uplift in Xinjiang［J］.World Nuclear Geoscience，2011，28(3):168－179.

［8］ 葉發(fā)旺，劉德長.巴什布拉克鈾礦區(qū)褪色蝕變QuickBird高分圖像地學分析［J］.地球信息科學學報，2012，14(1):123－127.Ye FW，Liu D C.Analysis on the fading alteration in Bashibulake uranium mineralization area using QuickBird high resolution satellite remote sensing data［J］.Journal of Geo－ Information Science，2012，14(1):123－127.

［9］ 葉發(fā)旺，劉德長.新疆塔里木盆地北緣鈾礦勘查中高分辨率遙感分析應用［J］.地球信息科學學報，2012，14(4):548－554.Ye FW，Liu D C.Application of high resolution remote sensing technology to uranium ore exploration in north Fringe of Tarim basin，Xingjiang，China［J］.Journal of Geo－ Information Science，2012，14(4):548－554.

［10］ 陳 玲，張 微，周 艷，等.高分辨率遙感影像在新疆塔什庫爾干地區(qū)沉積變質(zhì)型鐵礦勘查中的應用［J］.地質(zhì)與勘探，2012，48(5):1039－1048.Chen L，Zhang W，Zhou Y，et al.Application of high－ resolution remote sensing images to searching for sedimentary－metamorphic type iron deposits in the Taxkorgan area，Xinjiang［J］.Geology and Exploration，2012，48(5):1039－1048.

［11］ 金 劍，田淑芳，焦?jié)櫝?，?基于地物光譜分析的WorldView－2數(shù)據(jù)巖性識別——以新疆烏魯克薩依地區(qū)為例［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2013，27(2):489－496.Jin J，Tian SF，Jiao R C，etal.Lithology identification with World-View－2 data based on spectral analysis of surface features:A case study ofWulukesayi district in Xinjiang［J］.Geoscience，2013，27(2):489－496.

［12］ 徐岳仁，申旭輝，何宏林，等.CBERS－02B數(shù)據(jù)在霍山山前活動斷裂帶1∶5萬填圖中的應用［J］.中國科學:信息科學，2011，41(s1):202－212.Xu Y R，Shen X H，He H L，et al.Application of CBERS－02B satellite images to Mt.Huoshan piedmont active fault mapping(1∶50 000 scale)［J］.Science China Informationis，2011，41(s1):202－212.

［13］ 王瑞雪，史 茂，高建國，等.高分辨率遙感影像在云南瀾滄老廠礦床地質(zhì)研究中的應用［J］.國土資源遙感，2009，21(3):65－69.doi:10.6046/gtzyyg.2009.03.13.Wang R X，ShiM，Gao JG，etal.The application ofhigh resolution imagine to the geological study of the Laochang deposit in Lancang，Yunnan Province［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2009，21(3):65－69.doi:10.6046/gtzyyg.2009.03.13.

［14］ 劉德長，葉發(fā)旺，趙英俊，等.地質(zhì)找礦中遙感信息的綜合研究與深化應用——以鈾礦為例［J］.國土資源遙感，2011，23(3):14－19.doi:10.6046/gtzyyg.2011.03.03.Liu D C，Ye FW，ZhaoY J，et al.Comprehensive study and deepened application of remote sensing information:A case study of uranium exploration［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2011，23(3):14－19.doi:10.6046/gtzyyg.2011.03.03.

［15］ 王俊峰.西昆侖老并—贊坎礦集區(qū)鐵礦成礦條件遙感研究［J］.西北地質(zhì)，2013，46(2):167－173.Wang JF.Remote sensing study ofmetallogenic condition in west Kunlun Laobing—Zankan ore concentration area［J］.North Western Geology，2013，46(2):167－173.

［16］ 王潤生，熊盛青，聶洪峰，等.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應用研究［J］.地質(zhì)學報，2011，85(11):1699－1743.Wang R S，Xiong SQ，Nie H F，et al.Remote sensing technology and its application in geological exploration［J］.Acta Geologica Sinica，2011，85(11):1699－1743.

［17］ 馬熹肇.資源一號“02C”衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌測試分析［D］.長春:吉林大學，2012.Ma X G.Data Analysis on In－orbit Testing of Ziyuan I－02CSatellite［D］.Changchun:Jilin University，2012.

［18］ 周 亦，武 娟，李 琦，等.“資源一號”02C衛(wèi)星影像在土地利用變化信息發(fā)現(xiàn)中的試驗與分析［J］.礦產(chǎn)勘查，2012，3(5):688－694.Zhou Y，Wu J，Li Q，et al.Test and analysis for detecting landuse change by using CBERS－ 02C satellite image［J］.Mineral Exploration，2012，3(5):688－694.

［19］ 文雄飛，陳蓓青，申邵洪，等.資源一號02C衛(wèi)星P/MS傳感器數(shù)據(jù)質(zhì)量評價及其在水利行業(yè)中的應用潛力分析［J］.長江科學院院報，2012，29(10):118－121.Wen X F，Chen B Q，Shen SH，et al.Image quality evaluation for ZY－1 02C satellite P/MS sensors and the potential of its application in water conservancy［J］.Journal of Yangtze River Scientific Research Institute，2012，29(10):118－121.

［20］ 孫家波，楊建宇，張 超，等.應用“資源一號”02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的模擬真彩色技術(shù)［J］.國土資源遙感，2013，25(4):33－39.doi:10.6046/gtzyyg.2013.04.06.Sun JB，Yang JY，Zhang C，etal.Simulating true color technology applied to“ZY－ 1”02C satellite［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2013，25(4):33－39.doi:10.6046/gtzyyg.2013.04.06.

［21］ 劉 剛，許宏健，馬海濤，等.基于資源一號02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的土地資源高分系統(tǒng)變化信息提取方法應用研究［J］.測繪與空間地理信息，2013，36(4):65－68，71.Liu G，Xu H J，Ma H T，et al.Land－ use change information extraction methods and application of land resources high resolution system based on resource 02C satellite［J］.Geomatics and Spatial Information Technology，2013，36(4):65－68，71.

［22］ 胡衛(wèi)國，孟令奎，張東映，等.資源一號02 C星圖像水體信息提取方法［J］.國土資源遙感，2014，26(2):43－47.doi:10.6046/gtzyyg.2014.02.08.Hu W G，Meng L K，Zhang D Y，et al.Methods ofwater extraction from ZY－1 02 C satellite imagery［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2014，26(2):43－47.doi:10.6046/gtzyyg.2014.02.08.

［23］ 李廷棟，耿樹方，范本賢，等.1∶250萬中國西部及鄰區(qū)地質(zhì)圖［M］.北京:地質(zhì)出版社，2006.Li TD，Geng SF，F(xiàn)an B X，et al.1∶2.5 Million GeologicalMap of Western China and Its Surrounding［M］.Beijing:Geological Publishing House，2006.

［24］ 李恒海，邱瑞照，成守德，等.中亞五國礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)指南［M］.北京:中國地質(zhì)大學出版社，2010.Li H H，Qiu R Z，Cheng S D，et al.A Handbook for Exploration and Survey ofMine Resources Among Five Countries in Mid－Asia［M］.Beijing:China University of Geosciences Press，2010.

［25］ 方洪賓.深變質(zhì)巖區(qū)遙感地質(zhì)填圖方法研究［J］.國土資源遙感，2000，12(2):35－38，42.doi:10.6046/gtzyyg.2000.02.08.Fang H B.The study of remote sensing geologicalmappingmethod in hypometamorphic rock area［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2000，12(2):35－ 38，42.doi:10.6046/gtzyyg.2000.02.08.

［26］ 劉 剛，張瑞江，趙福岳.遙感技術(shù)在喀喇昆侖區(qū)域地層對比中的應用［J］.國土資源遙感，2004，16(1):47－50.doi:10.6046/gtzyyg.2004.01.12.Liu G，Zhang R J，Zhao FY.The application of remote sensing data to regional stratigraphic correlation in Karakorum area［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2004，16(1):47－ 50.doi:10.6046/gtzyyg.2004.01.12.

［27］ 楊金中，聶洪峰，李景華.遙感技術(shù)在浙江東部穿山半島地區(qū)活動斷裂調(diào)查中的應用［J］.國土資源遙感，2003，15(4):50－53.doi:10.6046/gtzyyg.2003.04.13.Yang JZ，Nie H F，Li JH.The application of remote sensing technique to the surveying of active fractures in Chuanshan peninsula of eastern Zhejiang Province［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2003，15(4):50－53.doi:10.6046/gtzyyg.2003.04.13.

［28］ 姜端午，李大明，姜 鋒，等.長江流域新構(gòu)造遙感解譯標志淺析［J］.國土資源遙感，2010，22(s1):113－117.doi:10.6046/gtzyyg.2010.s1.08.Jing DW，Li D M，Jiang F，et al.A tentative analysis of remote sensing interpretational key for the Neotectonics in Yangtze River Basin［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2010，22(s1):113－117.doi:10.6046/gtzyyg.2010.s1.08.

［29］ 唐 淵，劉俊來，Tran M D，等.奠邊府走滑斷裂帶的構(gòu)造特征、遙感解譯及其區(qū)域構(gòu)造意義［J］.地質(zhì)學報，2009，83(10):1401－1414.Tang Y，Liu J L，Tran M D，et al.Structural characteristics of the Dien Bien Phu strike slip fault zone and its regional tectonic implication［J］.Acta Geologica Sinica，2009，83(10):1401－1414.

［30］ 王長海，劉登忠，劉金龍，等.洞錯混雜帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)及構(gòu)造巖片組合特征［J］.國土資源遙感，2012，24(2):75－78.doi:10.6046/gtzyyg.2012.02.14.Wang C H，Liu D Z，Liu J L，et al.Internal structure and assemblage features of tectonic slices in Dong Cuomelange zone［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2012，24(2):75－78.doi:10.6046/gtzyyg.2012.02.14.

［31］ 顏 蕊，張景發(fā)，姜文亮，等.多源遙感數(shù)據(jù)綜合解譯鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造［J］.國土資源遙感，2008，20(2):88－91.doi:10.6046/gtzyyg.2008.02.20.Yan R，Zhang JH，Jiang W L，et al.The interpretation of faults in Hangjinqiarea of Ordos Basin usingmulti－ source RS images［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2008，20(2):88－ 91.doi:10.6046/gtzyyg.2008.02.20.

［32］ 陸關祥，周鼎武，王居里，等.造山帶復雜結(jié)構(gòu)構(gòu)造區(qū)遙感－構(gòu)造綜合解析——以南天山東段銅花山—榆樹溝地區(qū)解剖為例［J］.西北地質(zhì)，2005，38(2):112－118.Lu GX，Zhou DW，Wang JL，etal.A comprehensive remote sensing－structure analysis of the complicated structural district in orogenic belt:With the Tonghuashan—Yushugou area in south Tianshan Mountain as example［J］.North Western Geology，2005，38(2):112－118.