遙感技術在環境地理調查中的應用

周鵬 門宇寬 張嘯翼

摘要：遙感技術在境地理調查的作用非常大，是目前最常用的地質勘查技術之一，具有諸如宏觀、快速、準確等幾種特別優勢。利用遙感技術進行環境地理調查，能夠更快地掌握勘察地區的地形地貌、水文特點等信息，提高環境地理調查工作的效率，同時減少時間與人力的耗費。本文主要就遙感技術在環境地理調查中的應用進行論述，淺析了遙感技術的特點和一些應用關鍵。

關鍵詞：遙感技術;環境地理調查;應用

中圖分類號：X87 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-0-02

Abstract： Remote sensing technology plays a very important role in geography surveys. It is one of the most commonly used geological exploration techniques， with several special advantages such as macro， fast and accurate. The use of remote sensing technology for environmental geography surveys can quickly grasp the topographical features and hydrological characteristics of the surveyed areas， improve the efficiency of environmental geography surveys， and reduce the time and labor costs. This paper mainly discusses the application of remote sensing technology in environmental geography survey， and analyzes the characteristics of remote sensing technology and some application key.

Keywords： Remote sensing technology; Environmental geography survey; Application

當前，用于環境地理調查的技術多種多樣，其中遙感技術是運用最為廣泛的一種，由于其視角宏觀、能夠動態勘察、獲取信息快速且準確的特點，受到了相關行業人士的極大重視。遙感技術的發展時間并不短，其本身也是在相關技術的基礎上被研究得出的，屬于行業發展過程中的產物，并且隨著科技的進步和相關行業對于環境地理調查的不斷深入，遙感技術也會得到進一步的發展和完善，其應用范圍也會越來越廣。

1 遙感技術的基本特征

地質工作者在工作中常常會遇到一個麻煩事，那就是需要對環境地理進行全面勘察才能夠得到自己所需的地質信息或者是滿足自己的勘察目標，所以，一項能夠做到“窺一斑而知全豹”的技術就顯得尤為寶貴，而遙感技術就是這樣一項技術。遙感技術得益于其獨特的遠程觀察特點以及技術特性，能夠通過觀測一部分區域的地質情況就繪制出該區域的影像圖，并且這種影像圖具有和地質圖相同的立體效果，這就使得地質工作人員能夠省去很多進行實地調查的時間，可以直接從遙感影像圖中得到自己所需的信息。

2 遙感技術在環境地質勘查中的應用

遙感技術在環境地理調查中的作用非常廣泛，其中找礦是最主要的應用領域，在此就以找礦為例論述遙感技術的應用過程和特點。在進行找礦時，遙感技術能夠通過遠程觀測描繪出觀測區域的地質情況，包括地質的土層結構和組成部分，并且分析出土層中礦物質的種類、分布情況等信息，地質工作人員可以通過分析這些信息了解到勘探區域的礦物質儲藏情況。此外，利用遙感技術還可以了解巖層的蝕變情況。蝕變是巖石受熱而引發的一種變質現象，一般來說，發生蝕變現象后巖層中就會出現新的礦物質，所以利用遙感技術勘測巖層蝕變情況，就能夠定位存在礦物的巖層區域。

在進行環境地理調查的過程中，遙感技術進行遠程觀測繪制地質圖主要依靠的不僅僅是準確清晰的影像技術，還包括對電磁波的感應技術。在地質層中有不同種類的礦石，這些礦石所反射的電磁波各不相同，而遙感技術就是通過長度不一的電磁波來辨別不同種類的礦物質從而分析出巖層中具體的礦物成分，并且繪制出準確的立體地質影像圖。

遙感技術在完成觀測工作后，會將收集到的地質信息傳送到遙感界面進行處理，生成觀測區域的遙感影像圖，此外，還會提供有關該區域的地質數據信息，通過參照影像圖以及分析遙感數據信息，調查人員就能夠對觀測區域的環境地理情況有一個初步的了解。遙感圖像還具有其特殊的降噪功能，可以幫助降低遙感影像圖的模糊程度，提供更加清晰準確的地質信息，經過后期處理加上彩色圖層，勘測人員就能夠直觀地了解勘探區域的地質情況，并且利用自身專業知識與工作經驗得出勘探任務所需的信息。

3 遙感數據選擇及預處理

3.1 遙感數據的選擇

遙感技術能夠分辨不同的地質地形，主要依靠了其遠程觀測拍攝能力和通過反射電磁波分析光譜的能力。根據任務目標的不同，相關工作人員能夠依靠分析不同類型的遙感影像圖來獲取自己所需的數據信息。多光譜遙感影像在宏觀觀測領域作用巨大，能夠很好地解析出觀測區域的地質構造、地形地貌等。多光譜遙感影像的分辨率往往不是特別高，這是為了刻意降低影像中細節紋理對工作人員提取宏觀信息造成的影響。此外，多光譜遙感影像能夠識別范圍極大的波段，所以可以識別不同類型的地質形態，比如能夠通過識別綠光與中紅外波段來識別出水體的信息，依靠紅外和近紅外波段來分析植被覆蓋情況。高分影像的作用與多光譜遙感影像的作用正好相反，經常用于識別分析微觀目標的具體情況，比如地表滑坡、崩塌、陷坑等直接小于10m的地面區塊。而數字高程影像則更多地被用在獲取勘測區域地形地貌特征，并且能夠高效地制成立體地形圖，幫助地質工作人員準確地提取地質災害易發信息，對其工作提供重要的數據支撐。

3.2 預處理

遙感初步得到的影像數據往往是存在誤差的，需要進行進一步處理才能得到可靠準確可用的影像數據信息。產生影像誤差的主要原因在于光線的變化，地球大氣對于光線有一定的吸收和散射作用，所以遙感探測到的地物信息已經經過了兩層大氣“過濾”，且受到輻射能量影響，遙感接收到的影像往往分辨率會受影響，且影像內不同地物的差別較小，不易識別。

遙感在生成地面影像圖時，也不僅僅只用到傳感器掃描得到的影像，還需要從最新出版的地形圖中獲取信息，這一處理過程就是遙感技術中的幾何校正過程。一般來講，遙感傳感器在進行對地掃描時，不會固定在某一位置，而是進行動態掃描，這樣一來掃描得到的影像圖片就會因為受到傳播介質變化、地球曲率、地形起伏、視角變化等等因素發生畸變，與真實的地形地貌出現差異。幾何校正能夠利用從參考影像資料中獲取的相同勘測位置的信息來進行掃描影像處理，形成更加客觀立體準確的遙感影像。

4 遙感技術的發展趨勢及前景

雖然遙感技術在環境地理調查工作中受到了廣泛的應用，但其依然只是作為輔助性質的技術手段被相關工作人員有選擇性地使用著，無法作為單一技術被運用到環境技術勘探任務中。然而，隨著科技的發展，遙感技術得到了進一步的發展，不同功能性質的技術也開始被運用到環境地理調查工作當中，使得遙感技術有了更為廣闊的發展趨勢與應用范圍。

4.1 高光譜數據的應用

遙感技術的組成部分其實是多個不同的層面的單項技術，其中高光譜遙感是應用最為廣泛的一個。高光譜技術的工作原理是通過遙感設備中的成像光譜儀以及分辨率極高的影像設備來繪制遙感影像圖，在進行遙感掃描時加入高光譜技術的輔助，能夠在制成遙感影像圖的同時得到光譜儀傳輸的數據信息，以此幫助地質工作人員了解勘測地區地質層的信息，判斷其底層狀況和礦物組成情況。借助高光譜技術，能夠幫助地質勘探人員更加順利地完成任務，減少需要耗費的人力物力及時間，該技術提供的地質數據信息還可以提高勘測任務的完成度，提供更加詳實準確的有價值的信息。

4.2 3S技術的結合

RS、GIS、GPS，這三項技術如今被并稱為3S技術，目前這三種技術在環境地理調查中均發揮著重要作用。RS技術即為遙感技術，其技術優勢在于能夠依靠遠程觀測來繪制地形圖，為地質勘探工作帶來極大便利，還可以提供大量有價值的地質信息。GPS技術優勢主要在于衛星定位，其技術原理是依靠衛星信號來確定某一特定的地理位置，其后對其進行信息的搜集，進行三維成像，GPS技術的成像質量很大程度上依賴衛星信號的好壞，信號越強，其搜集到的數據量就越大，定位與成像也更加精準。而GIS技術的功能特點在于其優秀的數據信息儲存性能。GIS技術對地質調查區域的數據搜集和分析很大程度上依賴于其強大的信息存儲功能。所以，如果能夠將遙感技術與GIS技術相結合，就可以起到互補作用，將二者優勢融合，將遙感技術探測到的大量數據通過GIS進行存儲，在有需要的時候提取信息進行分析。

5 結束語

綜上所述，遙感技術憑借其獨有的技術優勢和功能特點，在環境地理調查工作當中起到了重要的作用。正確合理地運用遙感技術，能夠大大提高地質相關工作者的工作效率，降低其原本需要耗費的人力與物資成本，一方面提升了任務完成質量，另一方面推動了地質勘探工作的發展。隨著經濟與科技的不斷進步，其發展前景也將越來越廣闊。

參考文獻

[1]廖志堅，楊靜遠，王昱珣.淺談遙感技術在礦山地質環境調查中的應用[J].中國金屬通報，2018（02）：173-174.

收稿日期：2019-03-12

作者簡介：周鵬（1986-），男，漢族，碩士學歷，工程師，研究方向為地質災害調查評價。