楊蘇詩，宋德志

（廣東省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)，廣東 江門 529040）

我國在發(fā)展的過程中對(duì)能源有著較高的需求，因此我們必須要充分利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源進(jìn)行全面的挖掘，但是要想準(zhǔn)確的尋找到地表礦床是一件非常困難的事情，找礦方向趨向于尋找隱伏的、半隱伏的礦床，并日益重視在研究程度較差、覆蓋一半的覆蓋地區(qū)開展工作。遙感技術(shù)在找礦方法上是一項(xiàng)全新的技術(shù)，將其應(yīng)用在地質(zhì)構(gòu)造及找礦中可以緩解工作難度，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際影像和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的分析出地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)儲(chǔ)量，然后根據(jù)得出的數(shù)據(jù)采取科學(xué)的措施進(jìn)行采礦。

通過以上內(nèi)容的介紹可以得出，遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造和找礦中具有重要的意義。在地質(zhì)找礦中遙感技術(shù)主要應(yīng)用在前期的探測(cè)階段，對(duì)于一些地質(zhì)條件差和地理環(huán)境不好的地區(qū)只能使用遙感技術(shù)，因?yàn)檫@些地區(qū)工作人員很難進(jìn)入，即便可以進(jìn)入也會(huì)存在較大的安全隱患，所以對(duì)于這些地區(qū)使用遙感技術(shù)是必然的。

1 地質(zhì)勘查中遙感技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國是個(gè)地域非常遼闊的國家，各種自然資源儲(chǔ)備非常豐富，但是由于個(gè)別地方地形復(fù)雜，技術(shù)和礦產(chǎn)勘察人員無法深入到復(fù)雜的地域中進(jìn)行勘察，針對(duì)這種情況我國只能采用遙感勘測(cè)技術(shù)對(duì)相關(guān)地域的礦產(chǎn)資源和地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘測(cè)，這也是遙感技術(shù)全面發(fā)展的主要原因。通過分析地形和地貌可以發(fā)現(xiàn)，我國地勢(shì)呈階梯狀分布，如西部地區(qū)多數(shù)以山地、盆地及高原為主，情況非常復(fù)雜，不僅天氣多變，部分地區(qū)還存在嚴(yán)重的冰蝕現(xiàn)象，而在盆地地區(qū)也存在很大的風(fēng)蝕現(xiàn)象，高原地區(qū)幾乎常年處在冰凍的狀態(tài)；中部地區(qū)的地勢(shì)以高原地形為主，由于長期受到流水侵蝕導(dǎo)致部分地方形成了鮮明的喀斯特地貌。東部沖積扇平面地形面積較大，這些復(fù)雜的地形會(huì)對(duì)遙感技術(shù)的使用和發(fā)展造成很大的影響。針對(duì)這種情況，遙感技術(shù)理論研究還需要不斷發(fā)展，確保其可以在眾多復(fù)雜地形中實(shí)現(xiàn)全面的應(yīng)用。相反如果遙感理論技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，則地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展速度將會(huì)放緩，導(dǎo)致遙感技術(shù)無法大范圍的應(yīng)用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)和找礦勘測(cè)中。由于我國遙感技術(shù)發(fā)展較晚，所以在某些理論方面還存在許多不足的情況，再加上我國地形復(fù)雜，從而嚴(yán)重阻礙了我國遙感地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展。目前我國所使用的多數(shù)遙感技術(shù)都是從西方國家學(xué)習(xí)而來的，在引入這些技術(shù)的過程中沒能充分考慮到我國的實(shí)際情況，使其在應(yīng)用中的效果并不理想，長此以往勢(shì)必會(huì)影響到我國地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造中的應(yīng)用

2.1 水平巖層識(shí)別的思考

在使用低分辨率遙感影像，對(duì)水平巖層進(jìn)行探測(cè)與識(shí)別時(shí)可以發(fā)現(xiàn)水平巖層中存在一些產(chǎn)狀信息，這些信息的產(chǎn)生與水平巖層受到侵蝕有關(guān)，當(dāng)水平巖層長期收到腐蝕后，軟硬巖層因受力及性能不同產(chǎn)生了保護(hù)層，使其在個(gè)別地方形成了斜坡結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)下部巖層起到有效的保護(hù)作用。但是如果在探測(cè)時(shí)使用的是高分辨率遙感影像，則可以對(duì)巖層內(nèi)部的形成規(guī)律具有更全面的了解，影像中顯示的陰影部分是硬巖陡坡，陰影淺的區(qū)域則是軟巖陡坡。

2.2 傾斜巖層識(shí)別的思考

在使用低分辨率遙感影像對(duì)傾斜巖層進(jìn)行觀察時(shí)，可以得出坡面較長的為順向坡，坡面短的為逆向破。如果兩個(gè)坡面保持一致，則可以表明傾斜巖層的傾斜角度為45度。但是要想證明這一判斷需要使用更加專業(yè)的工具進(jìn)行測(cè)量與分析。當(dāng)傾斜巖層被溝谷切分后，則需要使用更高分辨率遙感影像進(jìn)行觀察，同時(shí)對(duì)巖層中的不同斷進(jìn)行分析，以此得出巖層產(chǎn)狀。

2.3 褶皺及其類型識(shí)別的思考

要想對(duì)巖層中的褶皺類型進(jìn)行準(zhǔn)確地識(shí)別，通常情況下要對(duì)遙感影像中所展示物體的對(duì)斯性和巖層產(chǎn)狀要素進(jìn)行識(shí)別與分析，之后借助不同分辨率的遙感影像得出褶皺的實(shí)際情況。在這個(gè)過程中工作人員首先要在低分辨率的遙感影像中對(duì)光的情況進(jìn)行分析，以此得出褶皺是否存在。確定褶皺后進(jìn)一步使用高分辨率的遙感影像對(duì)細(xì)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行觀察與分析，最終得出褶皺的類型。褶皺構(gòu)造是巖層的組成部分，但是需要注意的是不是所有巖層都會(huì)出現(xiàn)褶皺。因此在識(shí)別中要根據(jù)巖層特點(diǎn)和類別對(duì)褶皺類型進(jìn)行科學(xué)識(shí)別和標(biāo)記。一般情況下，巖層會(huì)有屬于自己的特性，如多數(shù)硬巖會(huì)以正地形出現(xiàn)，而軟巖會(huì)在谷底形成，在使用遙感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行觀察時(shí)可以發(fā)現(xiàn)正地形和谷底所表現(xiàn)出的色帶完全不同，因此在探測(cè)褶皺的過程中完全可以借助兩者的特點(diǎn)來確定褶皺。

3 遙感技術(shù)在找礦中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)與地質(zhì)圖的有機(jī)結(jié)合

要想使用遙感技術(shù)找礦，不僅要提高遙感技術(shù)的信息處理水平，還要在使用中與地質(zhì)圖進(jìn)行有效的結(jié)合。當(dāng)?shù)刭|(zhì)勘查完成后，要對(duì)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行及時(shí)的處理與分析，這樣才能在第一時(shí)間獲取到準(zhǔn)確的遙感影像，這對(duì)后續(xù)的礦產(chǎn)挖掘有著重要意義。

3.2 提取遙感蝕變信息

遙感技術(shù)是否先進(jìn)，與其能夠提取到遙感蝕變信息有著直接關(guān)系，這也成為了采用巖漿熱提取圍巖結(jié)構(gòu)變化信息的重要方式。

通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)圍巖結(jié)構(gòu)成分會(huì)受到巖漿熱液和水蒸氣熱液的影響，人們習(xí)慣將上述機(jī)理稱為圍巖蝕變。圍巖蝕變也可以稱為礦，同時(shí)不同的圍巖蝕變產(chǎn)出的礦是不同，其在腐變的過程中其范圍非常大，且蝕變與金屬礦化的空間分布規(guī)律性較強(qiáng)。所以，在找礦的過程中要以圍巖蝕變?yōu)榛A(chǔ)。其中最常見的圍巖蝕變有云英巖化、綠泥石化以及夕卡巖化等。

在對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究時(shí)可以采用通過改變ETM+數(shù)據(jù)的方式校正圖像，之后在用不同的技術(shù)對(duì)圍巖蝕變信息進(jìn)行提取，這時(shí)就可以確定礦的實(shí)際位置。

3.3 提取地質(zhì)信息

由于地物的光譜特性會(huì)對(duì)其內(nèi)部的理化性質(zhì)造成很大的影響，這時(shí)地質(zhì)的成分也會(huì)發(fā)生不同程度的變化，導(dǎo)致地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的波長光子類型較多，這樣一來其吸收性和反射性會(huì)得到不同程度的增強(qiáng)，導(dǎo)致巖石礦物的化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在尋找這類礦物時(shí)可以利用遙感技術(shù)中的波普儀對(duì)其進(jìn)行采樣和光譜曲線測(cè)量，之后將測(cè)量得出的結(jié)構(gòu)與實(shí)際礦物的光譜進(jìn)行對(duì)比，這樣就可以判斷出測(cè)量的礦物屬于那種類型。工作人員完全可以利用TM多波段數(shù)據(jù)，對(duì)某一礦區(qū)的紙質(zhì)情況進(jìn)行了解，然后得出這一礦區(qū)的實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終確定成礦位置[1]。

3.4 高光譜遙感技術(shù)

隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，目前最先進(jìn)的遙感技術(shù)就是高光譜遙感技術(shù)，其分辨率可以達(dá)到納米級(jí)，因此在對(duì)地表物體信息進(jìn)行收集時(shí)可以做到非常準(zhǔn)確，還可以及時(shí)形成圖像。如果可以將高光遙感技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)構(gòu)造和找礦中，不僅能夠提高勘測(cè)效率，還可以使勘測(cè)到的內(nèi)容更加準(zhǔn)確，讓人們通過觀看影像了解到勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的情況，這對(duì)后續(xù)礦產(chǎn)資源的開采提供了有力依據(jù)。高光譜遙感技術(shù)的工作原理是，其在工作的過程中會(huì)發(fā)出電磁波，這些電磁波可以將不同礦石的內(nèi)容結(jié)構(gòu)用光譜的方式展示出來，這樣一來便可以根據(jù)光譜的特征對(duì)礦石的類別進(jìn)行判斷，最終分析出礦石的主要成分。通常情況下礦物光譜特征會(huì)通過陰離子和陽離子基團(tuán)展示出來。主要的陽離子有Fe2+和Fe3+，而陰離子基團(tuán)以羥基和碳酸根為主。這些離子對(duì)光譜的表現(xiàn)有很強(qiáng)的控制性。目前使用遙感技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)的礦有以下幾種，如明礬石、絹云母、滑石以及綠泥石等[2]。

3.5 植被波譜特征

通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，礦場(chǎng)形式與地面植被覆蓋情況有著很大關(guān)系，如果地下存在大量的金屬元素，其周圍就會(huì)產(chǎn)生一定的微生物，而這些微生物會(huì)在地下水和土壤的作用下對(duì)地表植物造成一定的影響，最終使地表土層發(fā)生變化。當(dāng)?shù)孛嬷参镌谏L過程中吸收了這些金屬元素，無論是在長勢(shì)上，還是在顏色和外形變化上都會(huì)發(fā)生顯著變化。這時(shí)相關(guān)技術(shù)人員就可以對(duì)植物中的金屬元素進(jìn)行分析，最終得出地下礦物的種類和類別。同時(shí)，人們也可以利用遙感技術(shù)對(duì)地表植物的長勢(shì)和顏色變化進(jìn)行分析，可以大體推斷出礦產(chǎn)的位置。相關(guān)人員在研究“礦物是否會(huì)對(duì)植物生長造成影響”時(shí)發(fā)現(xiàn)，重金屬元素會(huì)導(dǎo)致植物生長緩慢并且部分植物在生長過程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的褪綠現(xiàn)象，并且重金屬元素與制備紅光邊界光譜曲線短波方向出現(xiàn)藍(lán)移的現(xiàn)象。將遙感技術(shù)應(yīng)用在找礦作業(yè)中可以將礦床位置準(zhǔn)確標(biāo)記出來。需要注意的是礦床并不是一成不變的，其在發(fā)展的過程中會(huì)受到很多因素的影響，導(dǎo)致其在結(jié)構(gòu)和參數(shù)方面都會(huì)發(fā)生不同程度的變化，而這些變化會(huì)改變礦床的性質(zhì)特征。為此，作為工作人員要時(shí)刻對(duì)礦床情況進(jìn)行觀察，掌握礦床結(jié)構(gòu)的劃分，最終確定其最后位置。在這個(gè)過程中就需要工作人員時(shí)刻利用遙感技術(shù)對(duì)性礦床情況進(jìn)行觀察，然后借助相關(guān)影像對(duì)礦床的變化特征作出全面的了解，通過與成礦勘測(cè)結(jié)構(gòu)的融合分析，確定礦床位置，為后續(xù)的礦產(chǎn)挖掘提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。通過以上內(nèi)容的介紹可以發(fā)現(xiàn)，將高光譜遙感技術(shù)應(yīng)用在找礦中，不但可以提高找礦速度，還可以推動(dòng)我國礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展[3]。

4 遙感地質(zhì)找礦技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 高光譜數(shù)據(jù)及微波遙感的應(yīng)用

在對(duì)高光譜遙感技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，這一技術(shù)涉及的內(nèi)容和領(lǐng)域非常多，所以可以說高光譜遙感技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的應(yīng)用技術(shù)。它在成像時(shí)可以做到納米級(jí)的分辨率，在成像的過程中還可以記錄到很多數(shù)據(jù)，并從中提取一條連續(xù)的光譜曲線，從而真正地做到地物空間信息、輻射信息以及光譜信息的全面同步。由此可以看出其在日后具有很大的發(fā)展空間和使用前景。成像光譜儀最大的特點(diǎn)就是獲取到的數(shù)據(jù)具有波段多的特點(diǎn)，使其產(chǎn)生的空間分辨率極高。高光譜圖像的光譜收取的信息和內(nèi)容非常豐富，每個(gè)波段都有屬于自己的信息變化量，如果將其顯示出的信息建立成一個(gè)巖石光譜信息模型，就可以推出勘測(cè)地點(diǎn)礦物非常豐富。微波遙感的成像原理與光學(xué)遙感存在著本質(zhì)上的區(qū)別，在實(shí)際的遙感中會(huì)向勘測(cè)地點(diǎn)發(fā)射紅外光束，然后利用天線對(duì)反射回來的微波進(jìn)行回收與分析，通過科學(xué)的分析便可以得出物體表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)特征。微波遙感有著很多的優(yōu)勢(shì)，如可以做到全天候的使用，同時(shí)借助其較強(qiáng)的穿透性可以實(shí)現(xiàn)不受天氣的影響和限制，也正因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)其才能在提取構(gòu)造信息上得到廣泛的應(yīng)用與推廣。但是目前要想將微波遙感技術(shù)應(yīng)用到天線和斑噪消除上，需要做進(jìn)一步的研究與分析，因?yàn)槠湓谶@些方面并沒表現(xiàn)出很多的優(yōu)勢(shì)。

4.2 數(shù)據(jù)的融合

隨著遙感技術(shù)的功能不斷提高，已經(jīng)開始從多個(gè)維度對(duì)地面物體目標(biāo)的特征進(jìn)行了展示，還可以在同一地區(qū)建立多源數(shù)據(jù)，這些多源數(shù)據(jù)與單源數(shù)據(jù)相比有著很多的點(diǎn)，如多源數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的互補(bǔ)，可以避免數(shù)據(jù)過于單一和不全的情況發(fā)生。通常情況下單源信息只能反應(yīng)一個(gè)方面的特征和內(nèi)容，這樣造成的結(jié)果就是位置確定不夠準(zhǔn)確，不能對(duì)目標(biāo)做出有效的識(shí)別。而多源數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)的互補(bǔ)和融合，推動(dòng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)的全面發(fā)展。數(shù)據(jù)融合不但可以剔除掉重復(fù)和沒用的信息，也能減少其的存儲(chǔ)和分析量，這對(duì)提高有用信息的分析與整理有著積極作用。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多有用信息的整合與收集，使各個(gè)信息之間可以實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)與完善。當(dāng)前的數(shù)據(jù)融合主要分為以下兩種，分別是遙感數(shù)據(jù)間的融合、遙感數(shù)據(jù)與非遙感數(shù)據(jù)的融合。融合技術(shù)的種類非常多，目前最常見的方式就是四則運(yùn)算或HIS變換，其中還有一些方法要對(duì)多源數(shù)據(jù)先進(jìn)行預(yù)處理，之后才能進(jìn)行信息融合，這種方式需要應(yīng)用到代數(shù)運(yùn)算融合以及小波變換融合等。通常情況下蝕變礦物特征光譜曲線吸收谷位會(huì)出現(xiàn)在多光譜數(shù)據(jù)的波段位置，所以可以對(duì)蝕變礦物進(jìn)行有效的識(shí)別，但是由于波段較寬，只能對(duì)蝕變礦物進(jìn)行有效的分類[4]。雷達(dá)波與可見紅外電磁波相比具有較強(qiáng)的穿透力，能夠?qū)Ρ砻婧蛢?nèi)部的構(gòu)造進(jìn)行充分的展示。由于雷達(dá)圖像正在朝著多元化的方向發(fā)展，所以在獲取信息方面的優(yōu)勢(shì)非常大。具體來講，無論是多光譜數(shù)據(jù)還是高光譜數(shù)據(jù)，都可以起到區(qū)分和識(shí)別礦物的作用，因此如果將光學(xué)圖像與雷達(dá)圖像進(jìn)行全面的融合，不僅可以提高圖像的分辨率，還可以準(zhǔn)確的識(shí)別出礦物的類型。從目前的融合情況來看，雖然整個(gè)融合過程中取得了顯著的效果，但是從最終的效果來看還有待提高，其在未來的發(fā)展中還有很大的空間。

4.3 3S的結(jié)合

所謂3s實(shí)際上是RS、GIS、GPS的簡稱。GPS在整個(gè)過程中主要起到定位的作用，當(dāng)位置確定后可以用相關(guān)技術(shù)對(duì)具體坐標(biāo)進(jìn)行管理。要想對(duì)這些海量的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，要擁有龐大的空間，其次還要擁有足夠強(qiáng)大的管理系統(tǒng)，目前要想盡量控制找礦成本，最好的方法就是使用遙感技術(shù)，最大的優(yōu)勢(shì)是可以用最小的成本換取最大的回報(bào)，因此必須要推動(dòng)RS與GIS的結(jié)合，兩者在結(jié)合后其優(yōu)勢(shì)才能完全的展示出來，因?yàn)镚IS可以將相關(guān)區(qū)域的探索情況用影響的方式展示出來。另外，在3S技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，遙感數(shù)據(jù)的解釋速度得到了極大的提升，使得相關(guān)技術(shù)人員正在將3S與VS、CS等技術(shù)開展全面的融合，希望通過這種方式來推動(dòng)遙感技術(shù)的全面發(fā)展[4]。

4.4 圖像接收、處理及信息提取技術(shù)的發(fā)展完善

傳感器會(huì)將接收到的地面光譜信息發(fā)生到接收站，然后通過計(jì)算機(jī)的處理將相關(guān)信息用圖像的方式展示出來，在這個(gè)過程中還會(huì)準(zhǔn)確地識(shí)別出遙感信息。但是隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，再加上信息量的不斷增大，要想從大量的遙感數(shù)據(jù)中提取出找礦信息是一件非常困難的事情，因此必須要推動(dòng)傳感器的發(fā)展和圖像處理技術(shù)水平。要想在信息中提出更多找礦信息，需要做以下工作：

（1）全面推動(dòng)高分辨率傳感器的發(fā)展，只有這樣才能使其接受到更多微弱地質(zhì)信息；

（2）不斷提高信息處理方法和速度，避免由于信號(hào)原因和信息處理不到位的原因造成圖像模糊和失真的現(xiàn)象發(fā)生；

（3）在選擇參與信息提取的波段時(shí)，要嚴(yán)格按照波段理論對(duì)信息進(jìn)行提取，由于礦物的不同，在吸收各波段時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出很大的差別。在利用地表植物找礦時(shí)，需要使用更加精密的配套設(shè)施和設(shè)備，如較為先進(jìn)的物質(zhì)分析儀器和分析技術(shù)[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，通過以上的介紹可以發(fā)現(xiàn)，將遙感技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)與找礦中具有非常重要的作用，不僅可以提高找礦速度，還可以對(duì)礦物的結(jié)構(gòu)和形成規(guī)律有一個(gè)全面的了解，這對(duì)推動(dòng)我國地質(zhì)勘探工作的發(fā)展有著積極地作用，可以有效避免人員進(jìn)入到危險(xiǎn)地帶進(jìn)行勘探作業(yè)，確保相關(guān)技術(shù)人員的生命安全。