遙感地質(zhì)調(diào)查讓南海更美麗

廣西壯族自治區(qū)遙感中心 廣西 南寧 530023

中國地處亞洲東部,陸地邊界線總長2.2萬余千米,海岸線總長1.8萬余千米,陸地與15個國家接壤,海域與8個國家的大陸架或20海里專屬經(jīng)濟區(qū)相連接。我國邊境地區(qū)的構(gòu)成也較為復(fù)雜,包括高寒高山地區(qū)、干旱沙漠地區(qū)、界河與跨境河流區(qū)、植被覆蓋區(qū)及島礁海域等,而我想研究的對象是中國南海的珊瑚島礁。長期以來,由于我國南海海域遼闊,海島眾多,這些海島遠離大陸,人口稀少,且部分海域存在領(lǐng)海海權(quán)爭議,船只難以到達,那么怎么在我們無法抵達這些島嶼實際考察的時候,如何解決這些難題呢?

西游記里,有位能目視千里之外的神仙,他叫做千里眼。曾在孫悟空出世時俯瞰人間,查看天庭振動的原因。在科技發(fā)達的今天,是否也有一種技術(shù),能夠一眼看到千里之外的景象呢?答案是肯定的,這種技術(shù)叫遙感。遙感故名思義就是從遠處感知事物,不用到達現(xiàn)場,不用接觸事物本身,卻可以通過儀器,從遠處探測和接受來自目標(biāo)物體的信息。照相機我們都有用過,我們可以想象成遙感就是在幾萬英尺的衛(wèi)星上放置一個巨型照相機,它叫做傳感器,通過照相機可以對地球表面的物體拍照。由于衛(wèi)星位置高、觀測范圍廣,還能搭載各具特色的傳感器對地球表面進行長期不間斷的探測,所以把航天遙感叫做“千里眼大神”實至名歸。

我國的南海包括西沙群島、中沙群島、南沙群島的島礁及其海域。我們都知道我們國家的最南的島嶼是曾母暗沙,也是中國南海的最南端。中國南海南起曾母暗沙海域,北至北衛(wèi)灘海域,西起萬安灘海域,東至黃巖島海域。北接我國臺灣、廣東、海南和廣西等省區(qū),東面和南面分別隔著菲律賓群島和加里曼丹群島與太平洋、印度洋為鄰,西南和越南、馬來半島等地相連,面積約為350萬平方公里。共分布著200多個島嶼、沙洲、暗礁、暗沙和暗灘,它們散布在海南島以南和以東。其中,已命名的島嶼、沙洲、暗礁、暗沙和暗灘有248個,其中露出海面的島洲47座。南海東西相距約900公里,南北相距約1800公里,整個海域的形狀大體上是自東北向西南伸展的。

遙感技術(shù)為地質(zhì)研究和勘察提供了先進的手段,也為南海這種大范圍地質(zhì)研究創(chuàng)造了有利得條件,利用遙感手段,我們就可以很方便的對南海眾多島礁進行實時、全方位的觀測。由于目前高分遙感衛(wèi)星的分辨率能達到亞米級,由于遙感影像具有廣闊的視野和逼真的影像,通過分析比對傳感器傳回的數(shù)據(jù),可以全方位的對南海島礁基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地形地貌、土地覆被、近海水深、淺海海底地形、地層穩(wěn)定性等信息進行監(jiān)測。

1 基礎(chǔ)地質(zhì)

通過對遙感影像進行地質(zhì)構(gòu)造分析,可以直接看到島礁表面的地質(zhì)單元,尤其對一些第四紀(jì)松散沉積物覆蓋下的隱伏構(gòu)造反映的相當(dāng)清晰,譬如西沙石島上的一塊石頭明顯與其他風(fēng)化形成的珊瑚礁松散堆積物特征不同,屬于年代更為久遠的底層。

2 工程地質(zhì)

利用遙感技術(shù)可以分析島礁表面巖土的承載力,對島礁上的建筑工程選址和道路選線,通俗點說就是幫我們找到更穩(wěn)定的區(qū)域建造碼頭、機場、發(fā)電站等基礎(chǔ)設(shè)施。因為穩(wěn)定地層可以抵抗地震海嘯、臺風(fēng)暴雨等災(zāi)害侵襲,在工程質(zhì)量與安全方面起到了重要作用。

3 水文地質(zhì)

通過對遙感影像解譯分析,可以直接看到島礁上的地表水分布情況,例如河流、湖泊、池塘以及人工水庫等儲水設(shè)施,以及海岸線的變化。同時通過對地下含水層的分析,也可以推斷出是否地下有淡水透鏡體,淡水對于偏遠海島建設(shè)和島上人類生存起到至關(guān)重要的作用。

4 地形地貌

南海珊瑚島礁基本都發(fā)育有灰沙島,通過遙感影像,可以直接判讀島礁上礁凸起帶、珊瑚生長帶、沙灘、沙平臺、潟湖等地貌單元,對全島的地勢進行分析,獲取洼地和向海坡所在位置。

5 土地覆被

通過高分遙感影像,也可對已開發(fā)的島礁土地覆被類型進行判讀如林地、居民地、道路、機場、水利設(shè)施用地、港口碼頭、未利用土地、堤岸、燈塔等。

6 近海水深

利用衛(wèi)星遙感技術(shù),根據(jù)多光譜遙感的物理特性可以反演島礁周邊近海海水水深度,可以應(yīng)用于獲取存在危險或爭議的淺水海區(qū)的水深,是一種新穎的水深測量手段,對于航運安全,海洋開發(fā),軍事部署等具有重要意義。

7 海底地形

利用多光譜影像反演得到的成像時刻水深數(shù)據(jù),結(jié)合遙感影像成像時刻和觀測站的潮位大數(shù)據(jù)信息獲取標(biāo)準(zhǔn)水深,經(jīng)過基準(zhǔn)面差值補償獲取海底高程信息,從而制作淺海海底地形圖。

8 地層穩(wěn)定性

通過遙感技術(shù)手段對上述各專題因子分析成果,結(jié)合地形數(shù)據(jù)和已有資料判讀地質(zhì)災(zāi)害點和不穩(wěn)定區(qū)域,并將地質(zhì)構(gòu)造、地形、地震強度、臺風(fēng)強度、潮汐、洋流、海底地質(zhì)災(zāi)害等評價因子和不穩(wěn)定區(qū)域輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立模型,確定潛在的不穩(wěn)定區(qū)域,實現(xiàn)地質(zhì)穩(wěn)定性評價,并對評價精度進行評估。

9 島礁軍事需求應(yīng)用

結(jié)合軍事需求分析和遙感技術(shù)分析,就島礁的軍事化效能進行評估,對軍事地質(zhì)需求及要素進行分析,包括遠程戰(zhàn)略環(huán)境研究,戰(zhàn)場環(huán)境選址,軍用工程選址,作戰(zhàn)路線規(guī)劃,特殊區(qū)域給水保障以及前沿陣地偵查等。為部隊提供島礁建設(shè):海底地形、海洋地質(zhì)、工程地質(zhì)選址、水文給水保障、島礁下沉變形監(jiān)測等;守衛(wèi)島礁:對環(huán)境要素的需求,包括守衛(wèi)士兵的人身安全(蛙人擄走)、雷達監(jiān)測、水下防護等;登島作戰(zhàn):結(jié)合氣象、潮汐、風(fēng)浪、噪聲環(huán)境要素,對海上航母艦艇編隊、兩棲作戰(zhàn)、武器平臺運輸(承載力)等進行分析,在高溫、高濕、高壓及臺風(fēng)天氣如何保障作戰(zhàn)。最終將地質(zhì)信息轉(zhuǎn)化為作戰(zhàn)所用軍事要素信息,幫助部隊在宏觀上進行遠程戰(zhàn)略指揮和路線規(guī)劃,正確掌握戰(zhàn)場地理環(huán)境等諸多要素的規(guī)律,便于軍事行動的開展,