遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用探析

李增軍 于光喜

礦產(chǎn)資源是人類社會物質(zhì)發(fā)展的基礎(chǔ)，為了保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，需要應(yīng)用到先進的遙感技術(shù)，遙感技術(shù)以效率高、質(zhì)量高和消耗低的特點發(fā)揮著重要的作用。遙感技術(shù)在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究中，具有很強的圖像處理功能，能夠構(gòu)建動態(tài)運動，而且遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測中已經(jīng)受到很好的評價。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中圍巖蝕變能夠幫助遙感技術(shù)進行實際探測，通過蝕變信息提取，結(jié)合地、物、化的信息能夠較好的預(yù)測其分布的范圍和規(guī)模，更好地指導(dǎo)找礦。遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠突破以往常規(guī)找礦方法，是新的找礦手段，能被廣泛應(yīng)用到地質(zhì)找礦中，有效提高工作的效率。

1 遙感技術(shù)的基本特征

遙感技術(shù)基本原理是利用地物對電磁波的反射和輻射特性，通過接收電磁波的反射和輻射信息獲取地物的信息。目前被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的勘查中，遙感技術(shù)的使用主要借助的是先進的計算機技術(shù)，需要通過相關(guān)計算機軟件對圖像和數(shù)據(jù)進行處理，盡可能將礦區(qū)的實際情況顯示出來，然后對礦區(qū)進行研究。遙感技術(shù)的實際應(yīng)用，可以實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)信息收集，而且當前遙感技術(shù)的應(yīng)用在科學(xué)技術(shù)的推動下，進一步提升了應(yīng)用效果，將傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方式和遙感技術(shù)有機結(jié)合起來，提升勘查效果，保證勘查結(jié)果的準確性。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的實際應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的實際應(yīng)用，主要是通過地質(zhì)制圖的方式，將當?shù)氐牡刭|(zhì)情況詳細顯現(xiàn)出來，然后對地質(zhì)狀況進行實際分析，為礦產(chǎn)資源的勘查開發(fā)提供有效的信息，遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中分為直接應(yīng)用和間接應(yīng)用2種方式。

2.1 遙感技術(shù)的直接應(yīng)用

遙感技術(shù)在地質(zhì)勘測中的直接應(yīng)用方法主要是提取圍巖蝕變的信息，當巖漿的熱液對圍巖產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)之后，通過遙感技術(shù)提取相關(guān)的信息。對于該種蝕變的現(xiàn)象，通常都是不同礦物質(zhì)和熱液發(fā)生的反應(yīng)，不同礦物質(zhì)之間也會存在一種必然的聯(lián)系，其中圍巖蝕變的變化情況和礦物質(zhì)的空間位置必然存在一定的規(guī)律性。因此，可將圍巖蝕變作為地質(zhì)找礦的重要標志，保證地質(zhì)有用信息的獲取。

如果某一區(qū)域內(nèi)的地貌發(fā)生變化，電磁波等的可見光也會發(fā)生變化，電磁波是遙感技術(shù)地理信息的重要載體。地質(zhì)中的礦產(chǎn)之間也會存在一定的物理特性和化學(xué)特性。例如，在一定程度上，巖石的化學(xué)成分和物理成分是相對穩(wěn)定的，當?shù)刭|(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，其吸收性和反射性也會發(fā)生不同變化，從礦物中反射出來的不同電磁波。礦物質(zhì)自身就屬于不同的種類，經(jīng)過對探測出來的光譜的比較，就能夠分析出屬于什么類型的礦物質(zhì)，而且當前使用的遙感技術(shù)多是通過高空進行對礦產(chǎn)區(qū)域的探測，接收地表物質(zhì)的光譜特征，在實際實施的過程中，也會受到外界因素的影響產(chǎn)生一定的誤差，需要保證在實際實施過程中，對周圍的干擾因素進行詳細分析，能夠降低干擾的程度，保證監(jiān)測結(jié)果的準確性。

2.2 遙感技術(shù)的間接應(yīng)用

地質(zhì)礦產(chǎn)通常跟各種不同地質(zhì)構(gòu)造組成運動有很大的關(guān)系。我們通常了解到的礦產(chǎn)主要分布在各種次級斷裂中的較多，根據(jù)相關(guān)的分析，礦產(chǎn)的分布與地質(zhì)構(gòu)造的運動時間有著密切聯(lián)系，礦產(chǎn)的分布也會隨著地質(zhì)構(gòu)造運動時間發(fā)生變化，會呈現(xiàn)出一定的帶狀分布。遙感技術(shù)在該種地質(zhì)勘查中的應(yīng)用，主要借助的是地質(zhì)運動情況。例如，在實際的勘測工作中，需要借助線形和環(huán)形特征影像對相關(guān)的信息進行提取，對火山結(jié)構(gòu)的資料進行科學(xué)分析，同時結(jié)合周邊地質(zhì)環(huán)境情況，找出礦產(chǎn)的一些有用信息，也會了解到礦產(chǎn)的實際情況。根據(jù)有關(guān)的研究調(diào)查，礦產(chǎn)周圍的地貌植被與礦物質(zhì)也是具有一定聯(lián)系的，例如，金屬元素會隨著時間的積累，與周圍的自然環(huán)境相互作用，對周圍的自然環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，作用于周圍的地表環(huán)境和植物，地表的植物在吸收金屬元素的物質(zhì)之后，也會出現(xiàn)大面積異變的情況，對于這些數(shù)據(jù)，可以通過遙感技術(shù)進行信息提取，分析出周圍地質(zhì)中的礦產(chǎn)資源分布狀況。

3 遙感技術(shù)的應(yīng)用策略

我國當前對于礦產(chǎn)資源的需求量十分大，地表和淺層礦產(chǎn)資源基本已經(jīng)被開采完，其余的礦產(chǎn)資源多是隱蔽性和開采難度較大，而遙感技術(shù)，在礦產(chǎn)開采方面起到十分重要的作用，而且在信息的獲取和處理方面功能很強大。

3.1 利用多光譜技術(shù)分析出優(yōu)先勘查的范圍

從實際勘查到的影像資料中，能夠發(fā)現(xiàn)一些具有不同色調(diào)的特殊影像體，主要由于圍巖的蝕變等的各種因素形成，還有一些礦物體與周圍的巖石呈現(xiàn)迥然不同的色彩。通常，近礦圍巖蝕變與周圍的礦物種類和結(jié)構(gòu)有著很大的差異。例如，目前應(yīng)用廣泛的MSS、TM等多光譜數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從中提取蝕變信息，多光譜的遙感技術(shù)也是當前應(yīng)用較多的一種新技術(shù)，能夠?qū)﹄姶挪ǖ牟煌V段進行遙感攝影，也就能夠獲得不同譜段上的植被情況，在一定程度上擴大了遙感的信息量，該種技術(shù)在礦產(chǎn)勘查方面的應(yīng)用較少，但是在控礦斷裂帶方面有一定的研究和發(fā)展。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，主要應(yīng)用的是ASTER遙感影像數(shù)據(jù)，該種技術(shù)波段較多，波段涵蓋的光譜范圍窄，對于空間范圍內(nèi)的分辨率較高。對于獲取到的單一數(shù)據(jù)源通常可以反映某一物體某一方面的特征，將其與多種數(shù)據(jù)源進行融合，可以從中獲取更準確的數(shù)據(jù)信息，多光譜技術(shù)和物理、化學(xué)探測之間的有效融合已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到礦產(chǎn)的勘查中，能夠有效增強信息的識別能力。

3.2 高光譜遙感技術(shù)的應(yīng)用

高光譜遙感技術(shù)是當前成像技術(shù)中的主要技術(shù)之一，能夠在可見光等的遙感技術(shù)基礎(chǔ)上，具有高光譜分辨率的納米遙感技術(shù)，其中礦物識別和地質(zhì)礦產(chǎn)勘查都是成像光譜技術(shù)發(fā)揮的重要作用，根據(jù)成像光譜技術(shù)，可以直接識別礦物和組合類型，能夠估量出礦物質(zhì)的蝕變強度，探測到礦物質(zhì)的成分和結(jié)構(gòu)的變異特征，能夠在一定程度上提供尋找礦產(chǎn)資源的有利位置。該種高光譜遙感技術(shù)的特點主要有：（1）光譜的波段多，有時會有將近數(shù)十甚至數(shù)百的波段；（2）光譜的分辨率較高，能夠反映出光譜的細微特征；（3）遙感獲得數(shù)據(jù)量較大，成像光譜儀獲得的光譜曲線使得人們能夠很容易識別不同的礦物成分和礦物類型。目前，高光譜的遙感技術(shù)在礦物識別、礦產(chǎn)資源勘查和環(huán)境監(jiān)測方面取得很大的效果。

3.3 植被波譜的探礦技術(shù)應(yīng)用

地下礦產(chǎn)資源中所含的金屬元素容易對周邊的植被結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響，巖石中所含的礦物成分會使土壤的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，在土地表層的植被往往對金屬元素具有吸附和聚集作用，需要對多礦區(qū)的不同植被采集樣品，進行光譜測試，從中總結(jié)出金屬元素，在遙感圖像上通常對于不同的植被顏色會反映出不同的光譜信息，通過對圖像數(shù)據(jù)的分析和處理，從中提取一些直觀的信息，推斷出該元素的大致分布情況。該種遙感技術(shù)具有視野廣闊和快速準確的特點，能夠進行大面積的礦產(chǎn)預(yù)測和查找，而且能夠覆蓋面積比較隱蔽的礦產(chǎn)區(qū)域探索出來，在對該種遙感技術(shù)的使用方面，需要考慮到各種干擾因素的影響，其中有土壤的pH值、元素間的相互作用，植物自身所處的地理環(huán)境等。

礦產(chǎn)在地下的形成也是由多種地質(zhì)作用的結(jié)合的結(jié)果，任何一種礦產(chǎn)都是多種地質(zhì)作用綜合的結(jié)果，在形成之后也是很容易遭到后期的破壞，需要將多種礦產(chǎn)勘查方法和手段有機融合，結(jié)合地質(zhì)狀況和地表的植被狀況，綜合分析已有的各種信息，提取有用的結(jié)果數(shù)據(jù)應(yīng)用到實際地質(zhì)勘查過程中。

4 遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查應(yīng)用中的發(fā)展方向

遙感地質(zhì)勘查技術(shù)是作為礦產(chǎn)資源勘查的輔助技術(shù)，在實際應(yīng)用方面已經(jīng)取得很大的成果，而且后期的發(fā)展將會不斷改進和完善，應(yīng)用到的成像光譜儀的光譜探測能力也在不斷提高。從遙感定位分析發(fā)展到定量分析階段，遙感技術(shù)的應(yīng)用也將直接應(yīng)用于礦產(chǎn)資源的實際勘查中。但該應(yīng)用主要面臨技術(shù)方法不成熟、精度不足、遙感技術(shù)突破不多等諸多問題。主要原因是基礎(chǔ)研究薄弱，缺乏多學(xué)科人才的共同研究。在今后的發(fā)展中應(yīng)當補足短板，合理建立專業(yè)化的研究應(yīng)用中心，形成一定規(guī)模的專業(yè)化遙感技術(shù)隊伍。同時，應(yīng)當提高不同數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)之間的一致性；提高高分辨率數(shù)據(jù)的應(yīng)用和加強對處理方法的研究；完善數(shù)據(jù)共享方面的運行機制和基本策略；加強已有成礦事實礦區(qū)的遙感數(shù)據(jù)處理和研究；對數(shù)據(jù)進行反演測試；采集結(jié)果數(shù)據(jù)；尋找二者之間的相互關(guān)系和數(shù)據(jù)特征，建立起遙感找礦標志數(shù)據(jù)庫等。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在地質(zhì)勘測工作中，已經(jīng)應(yīng)用到各種先進的信息技術(shù)手段，遙感技術(shù)也在不斷成熟和發(fā)展，在多種行業(yè)中廣泛應(yīng)用。地質(zhì)勘查工作中，需要應(yīng)到很多先進的遙感技術(shù)，需要將多種技術(shù)有機融合在一起，能夠快速定位尋找礦產(chǎn)資源的有利位置，為下一步工作提供技術(shù)上的支持。