遙感數字圖像處理技術在地質填圖中的運用探析

■王路法　江勇　孟華

（河南省煤田地質局一隊　河南　鄭州　451150）

遙感數字圖像處理技術在地質填圖中的運用探析

■王路法江勇孟華

（河南省煤田地質局一隊河南鄭州451150）

我國地域遼闊，不同區域之間地質情況都有著很大的差別，地質勘查工作涉及到的專業知識較多，工作難度也比較大。目前，遙感數字圖像處理技術被越來越多的應用到地質學領域，尤其是在地質填圖上，發揮著非常重要的作用。科技發展為遙感數字圖像處理提供了動力和支持，我國在這方面的研究也一直沒有間斷過，因此，本文基于以上情況，對遙感數字圖像處理技術進行了研究和分析，希望能夠促進地質工作更好更快的發展。

遙感數字圖像處理技術分析

地質填圖是通過對一定區域內的地質情況、礦產含量和年代、地質構造進行詳細的勘查，做出專業的定義和描述的過程。地質填圖需要對區域內的具體情況進行研究，并將勘查到的結果依據一定的比例尺添加到地理地圖上。遙感數字圖像處理技術能夠提高地質填圖工作的效率，目前已經越來越多的地質工作人員所掌握。

1　遙感數字處理技術原理分析

遙感技術將地物反射的電磁波發送回地面，并且將這些信息以文字、數據和圖形的方式展示出來，這就是它的基本原理。傳感器是遙感技術發送電磁波時使用的工具，因此它的性能對遙感技術來說有著重要的作用。工作人員將處理完畢的信息進行進一步的加工，添加到地圖上，就完成了整個遙感數字處理過程。遙感數字圖像就是將傳感器獲得的圖像用數字的形式制成一個能夠反映地質情況的表格，其中，地質的灰度值和像素是遙感數字圖像的主要內容，地質工作人員一般將灰度值和亮度統稱為像素，在制作表格的時候通常會使用矩陣的形式，這樣可以較為簡單的了解遙感數字圖像的大致情況，制作矩陣需要借助一定的計算，因此專業程度較高。

遙感數字圖像處理技術主要的功能是能夠對地質情況進行精準識別，并且能夠準確的測量出地質圖像的相關數據，工作人員需要借助歸納、演繹法對傳遞過來的信息進行計算處理，通過數據之間的相互關系，解釋出地質填圖的各項內容。遙感圖像具有地物光譜的特殊屬性，其色澤、質感文理結構等信息都有一種較為特別的表現形式，并且在衛星圖像只有，會包含著多種數字信息，這種圖像和數字結合的方式是非常常見的，它能夠比較詳細準確的將區域地質的類型、波普和地表狀況、分布狀況用不同的表現形式展示出來，因此，在高度專業化的地質勘測工作中發揮著重要的作用。

遙感數字圖像主要有以下幾種特點，首先，它能夠聯合計算機技術，提高處理圖像數據的效率，其次，由于遙感數字圖像體積較小，能夠比較方便的儲存和傳輸，相關工作人員在進行實際地質勘測的時候也可以隨身攜帶。第三，遙感數字圖像的最大特點就是能夠對區域內的地質情況進行全方位掃描，并且沒有盲區，這一點是傳統的地質勘測技術無法到達的。正是由于遙感數字圖像的這些顯著優點，才使得地質工作人員能夠更高效率的了解地質情況，并且快速的繪制出正確的地質填圖，減少了人力物力的投入，增加了經濟效益和社會效益。

2　遙感數字處理技術的具體應用分析

2.1色彩合成增強

色彩合成增強是遙感數字圖像處理技術的一項重要內容，目前的此技術能夠在遙感圖像進行色彩合成的時候將有效像素亮度進行拉伸，使亮度超出像素范圍，并根據超出的具體數據進行分析處理。一般來說，如果亮度值存在于0以下，遙感數字圖像處理技術在進行處理時就會將使亮度值趨于0，這樣處理之后反應出來的地質圖像會有很多白點，這些白點有很強的亮度，會擾亂工作人員的視線，造成判斷失誤。遙感數字圖像處理技術能夠將地質圖像中不同的區域區別開來，尤其是在色彩上，會加強差別處理，這樣做能夠將地質情況清晰明了的展現出來，但同時，也會造成色彩失真，甚至丟失像素的亮度，造成不準確的結果和數據，影響工作人員的判斷，為接下來的工作制造了一種阻礙。

對于色彩合成上的問題，目前已經有了有效的解決措施，主要是在亮度的平均值和有效像素亮度的平移距離進行控制。首先，工作人員應該對仔細計算地質圖像中的像素平均值，依據得出的結果合理的控制亮度高低，一般來說，遙感數字圖像中的像素點容易受到各種因素的影響，因此會有不正確的情況出現，例如工作人員在制作矩陣的時候使用了不規則的表現方式，那么此時的像素點就沒有真是的意義。像素點受到衛星裝置的影響，就會增加或者減少數量，這種情況是正常的。因此，工作人員應該對以上情況有一個全面的了解，計算出準確的像素平均值，分辨出多余的像素點，減少失誤。第二，合理控制有效像素亮度的平移距離，由于遙感數字處理技術會對有效像素的亮度進行一定的拉伸和移動，因此會造成一種不平衡的圖像效果。一般來說，根據以往的應用經驗可以總結出有效像素的分布規律，工作人員應該充分利用這項規律，例如，將有效像素的亮度平移到128，這樣地質圖像的整體亮度水平就會提升上去，之后，根據規律值數，將每個像素點的亮度值進行適當的加減處理，這樣就能夠形成一種平衡的狀態，工作人員利用這種方法可以有效的減少視覺上的障礙，并且能夠解決像素失真問題。

2.2變化小波

遙感數字發展的初期，只能夠反映出地質的大概情況，對一些細節沒有一個明確的顯示。如今，遙感數字技術越來越先進，傳感器也實現了更新換代，能夠將地表面貌詳細的變現出來，分辨率有了很大的提升。但是，在增加分辨率的同時，波段數也相應的提升了，圖像傳輸就受到了影響。因此，不少地質工作人員都開始將注意力放到壓縮遙感技術上，認為壓縮之后能夠保證更加有效和高質量的傳輸遙感數字圖像。

最早提出變化小波這個概念的是法國科學家Mallat，他提出了小波換算的計算方法，并對其進行了驗證。實驗表明，小波換算能夠在方向選擇和時空轉換領域發揮作用，將其變為能夠進行信號處理的工具。如今，變化小波這個理論已經變成了遙感數字圖像處理中的一個重要組成部分，傳輸圖像也因此變得更加可靠。小波換算的主要方法是將空間中的一幅圖畫用更多的點進行標注，將灰度值進行量化處理，然后通過離散的整數將圖畫更加準確的變現出來。這種方法能夠有效的將處理過的圖像還原出來，也方便了地質填圖的過程，時遙感數字技術變得更加簡單和方便。小波換算和其他的數字技術相比，不需要進行大量的數學計算，方法簡單，因此也會減少工作人員的失誤情況。同時，這種換算方法更加精確，還有去除其他干擾因素的作用，因此大大提高了地質工作人員的工作效率，被廣泛應用。

3　遙感數字處理技術的發展狀況分析

傳統的地質填圖方式不僅要求工作人員擁有非常高水平的專業素養，而且由于不同區域環境、地質、氣候等因素的不同，容易受到客觀因素的影響。由于地質工作人員經歷有限，因此無法對一些環境較為惡劣，以及地質情況比較復雜的區域進行現場勘測，因此造成了數據缺失的情況。另外，人工勘測較難對區域整體的地層、斷層分布情況進行準確定位，因此收集到的信息經常有不正確的地方，制作出來的地質圖也比較粗糙。這種地圖制作的周期比較長，工程進度也比較慢，效率很低，再加上可靠性不夠高，因此沒有發揮它應有的作用。

如今，遙感數字圖像能夠將某一地域內地質和地表的情況詳細的展現出來，使相關地質工作人員有一個比較宏觀的概念和了解，這樣就能夠計算出更加準確的數據，進一步完善地理地圖的細節。但是，遙感數字圖像技術并不能將地址信息完整、準確無語的傳輸到接收器上，它在傳輸的過程中會丟失一定數量的原始數據，給后續的工作造成了阻礙，遙感數字圖像技術受到了質疑。科技的發展并不是一蹴而就的，需要經歷一個長期的發展過程，但是正是這種缺陷的存在，相關技術人員才有動力去研究和發現，不斷改良，最后實現從量變到質變的發展過程。當前，工作人員在應用遙感數字處理技術的時候，會以無損平移為前提，采用雙向對比度的計算方法進行圖像處理，通過實驗，這種算法能夠將原始影像更好的保存下來，基本做到了無損處理。雙向對比度算法得出的遙感遙感數字圖像畫面顏色和對比度都比較適中，呈現出來的地質情況也比較完整可靠，對后續工作沒有任何不利影響。遙感數字圖像處理技術涉及到的專業知識范圍較廣，目前很多工作人員仍然不能夠獨立的進行使用，但是正是由于它的復雜性，才能夠最大限度的保證地質圖像信息的準確性和完整性，目前，很多地址單位都能夠利用計算機繪制出地質填圖，但是這個過程涉及到大量的計算，耗費大量的人力物力，但是將計算機和地質工作進行連接已經成為了如今地質行業發展的方向。

4　結語

在遙感數字圖像處理技術不斷發展的情況下，地質單位應該更好的運用這項技術，但是也不能忽略了工作人員的專業素養和相關經驗。由于不同區域的自然環境和地質條件都存在著很大的差異，因此，需要工作人員準確的找出不同地質層的位置，這樣就能夠節省勘測時間，提高工作效率，滿足工作需要。

[1]安源.遙感數字圖像處理技術在地質填圖中的應用研究 [D].東北師范大學,2013.

[2]劉翠.遙感數字圖像處理技術在地質填圖中的運用 [J].科技致富向導,2015,05:79.

P237[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-116-2