楊蘇詩，宋德志

（廣東省地質局第六地質大隊，廣東 江門 529040）

我國在發展的過程中對能源有著較高的需求，因此我們必須要充分利用現代化的科學技術對地質構造和礦產資源進行全面的挖掘，但是要想準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開展工作。遙感技術在找礦方法上是一項全新的技術，將其應用在地質構造及找礦中可以緩解工作難度，技術人員可以根據實際影像和數據準確的分析出地質構造和礦產儲量，然后根據得出的數據采取科學的措施進行采礦。

通過以上內容的介紹可以得出，遙感技術在地質構造和找礦中具有重要的意義。在地質找礦中遙感技術主要應用在前期的探測階段，對于一些地質條件差和地理環境不好的地區只能使用遙感技術，因為這些地區工作人員很難進入，即便可以進入也會存在較大的安全隱患，所以對于這些地區使用遙感技術是必然的。

1 地質勘查中遙感技術的發展現狀分析

我國是個地域非常遼闊的國家，各種自然資源儲備非常豐富，但是由于個別地方地形復雜，技術和礦產勘察人員無法深入到復雜的地域中進行勘察，針對這種情況我國只能采用遙感勘測技術對相關地域的礦產資源和地質結構進行勘測，這也是遙感技術全面發展的主要原因。通過分析地形和地貌可以發現，我國地勢呈階梯狀分布，如西部地區多數以山地、盆地及高原為主，情況非常復雜，不僅天氣多變，部分地區還存在嚴重的冰蝕現象，而在盆地地區也存在很大的風蝕現象，高原地區幾乎常年處在冰凍的狀態；中部地區的地勢以高原地形為主，由于長期受到流水侵蝕導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，這些復雜的地形會對遙感技術的使用和發展造成很大的影響。針對這種情況，遙感技術理論研究還需要不斷發展，確保其可以在眾多復雜地形中實現全面的應用。相反如果遙感理論技術無法實現快速發展，則地質勘探技術的發展速度將會放緩，導致遙感技術無法大范圍的應用在地質結構和找礦勘測中。由于我國遙感技術發展較晚，所以在某些理論方面還存在許多不足的情況，再加上我國地形復雜，從而嚴重阻礙了我國遙感地質勘測技術的發展。目前我國所使用的多數遙感技術都是從西方國家學習而來的，在引入這些技術的過程中沒能充分考慮到我國的實際情況，使其在應用中的效果并不理想，長此以往勢必會影響到我國地質勘測技術的持續發展。

2 遙感技術在地質構造中的應用

2.1 水平巖層識別的思考

在使用低分辨率遙感影像，對水平巖層進行探測與識別時可以發現水平巖層中存在一些產狀信息，這些信息的產生與水平巖層受到侵蝕有關，當水平巖層長期收到腐蝕后，軟硬巖層因受力及性能不同產生了保護層，使其在個別地方形成了斜坡結構，這一結構會對下部巖層起到有效的保護作用。但是如果在探測時使用的是高分辨率遙感影像，則可以對巖層內部的形成規律具有更全面的了解，影像中顯示的陰影部分是硬巖陡坡，陰影淺的區域則是軟巖陡坡。

2.2 傾斜巖層識別的思考

在使用低分辨率遙感影像對傾斜巖層進行觀察時，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的工具進行測量與分析。當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行觀察，同時對巖層中的不同斷進行分析，以此得出巖層產狀。

2.3 褶皺及其類型識別的思考

要想對巖層中的褶皺類型進行準確地識別，通常情況下要對遙感影像中所展示物體的對斯性和巖層產狀要素進行識別與分析，之后借助不同分辨率的遙感影像得出褶皺的實際情況。在這個過程中工作人員首先要在低分辨率的遙感影像中對光的情況進行分析，以此得出褶皺是否存在。確定褶皺后進一步使用高分辨率的遙感影像對細節內容進行觀察與分析，最終得出褶皺的類型。褶皺構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出現褶皺。因此在識別中要根據巖層特點和類別對褶皺類型進行科學識別和標記。一般情況下，巖層會有屬于自己的特性，如多數硬巖會以正地形出現，而軟巖會在谷底形成，在使用遙感技術對其進行觀察時可以發現正地形和谷底所表現出的色帶完全不同，因此在探測褶皺的過程中完全可以借助兩者的特點來確定褶皺。

3 遙感技術在找礦中的應用

3.1 遙感技術與地質圖的有機結合

要想使用遙感技術找礦，不僅要提高遙感技術的信息處理水平，還要在使用中與地質圖進行有效的結合。當地質勘查完成后，要對產生的數據和信息進行及時的處理與分析，這樣才能在第一時間獲取到準確的遙感影像，這對后續的礦產挖掘有著重要意義。

3.2 提取遙感蝕變信息

遙感技術是否先進，與其能夠提取到遙感蝕變信息有著直接關系，這也成為了采用巖漿熱提取圍巖結構變化信息的重要方式。

通過相關研究發現圍巖結構成分會受到巖漿熱液和水蒸氣熱液的影響，人們習慣將上述機理稱為圍巖蝕變。圍巖蝕變也可以稱為礦，同時不同的圍巖蝕變產出的礦是不同，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律性較強。所以，在找礦的過程中要以圍巖蝕變為基礎。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。

在對相關內容進行研究時可以采用通過改變ETM+數據的方式校正圖像，之后在用不同的技術對圍巖蝕變信息進行提取，這時就可以確定礦的實際位置。

3.3 提取地質信息

由于地物的光譜特性會對其內部的理化性質造成很大的影響，這時地質的成分也會發生不同程度的變化，導致地質結構中的波長光子類型較多，這樣一來其吸收性和反射性會得到不同程度的增強，導致巖石礦物的化學組成和物理結構具備較強的穩定性。在尋找這類礦物時可以利用遙感技術中的波普儀對其進行采樣和光譜曲線測量，之后將測量得出的結構與實際礦物的光譜進行對比，這樣就可以判斷出測量的礦物屬于那種類型。工作人員完全可以利用TM多波段數據，對某一礦區的紙質情況進行了解，然后得出這一礦區的實際地質結構，最終確定成礦位置[1]。

3.4 高光譜遙感技術

隨著遙感技術的不斷發展，目前最先進的遙感技術就是高光譜遙感技術，其分辨率可以達到納米級，因此在對地表物體信息進行收集時可以做到非常準確，還可以及時形成圖像。如果可以將高光遙感技術應用到地質構造和找礦中，不僅能夠提高勘測效率，還可以使勘測到的內容更加準確，讓人們通過觀看影像了解到勘測現場的情況，這對后續礦產資源的開采提供了有力依據。高光譜遙感技術的工作原理是，其在工作的過程中會發出電磁波，這些電磁波可以將不同礦石的內容結構用光譜的方式展示出來，這樣一來便可以根據光譜的特征對礦石的類別進行判斷，最終分析出礦石的主要成分。通常情況下礦物光譜特征會通過陰離子和陽離子基團展示出來。主要的陽離子有Fe2+和Fe3+，而陰離子基團以羥基和碳酸根為主。這些離子對光譜的表現有很強的控制性。目前使用遙感技術可以發現的礦有以下幾種，如明礬石、絹云母、滑石以及綠泥石等[2]。

3.5 植被波譜特征

通過相關分析發現，礦場形式與地面植被覆蓋情況有著很大關系，如果地下存在大量的金屬元素，其周圍就會產生一定的微生物，而這些微生物會在地下水和土壤的作用下對地表植物造成一定的影響，最終使地表土層發生變化。當地面植物在生長過程中吸收了這些金屬元素，無論是在長勢上，還是在顏色和外形變化上都會發生顯著變化。這時相關技術人員就可以對植物中的金屬元素進行分析，最終得出地下礦物的種類和類別。同時，人們也可以利用遙感技術對地表植物的長勢和顏色變化進行分析，可以大體推斷出礦產的位置。相關人員在研究“礦物是否會對植物生長造成影響”時發現，重金屬元素會導致植物生長緩慢并且部分植物在生長過程中會出現嚴重的褪綠現象，并且重金屬元素與制備紅光邊界光譜曲線短波方向出現藍移的現象。將遙感技術應用在找礦作業中可以將礦床位置準確標記出來。需要注意的是礦床并不是一成不變的，其在發展的過程中會受到很多因素的影響，導致其在結構和參數方面都會發生不同程度的變化，而這些變化會改變礦床的性質特征。為此，作為工作人員要時刻對礦床情況進行觀察，掌握礦床結構的劃分，最終確定其最后位置。在這個過程中就需要工作人員時刻利用遙感技術對性礦床情況進行觀察，然后借助相關影像對礦床的變化特征作出全面的了解，通過與成礦勘測結構的融合分析，確定礦床位置，為后續的礦產挖掘提供基礎數據支持。通過以上內容的介紹可以發現，將高光譜遙感技術應用在找礦中，不但可以提高找礦速度，還可以推動我國礦產行業的發展[3]。

4 遙感地質找礦技術的發展前景

4.1 高光譜數據及微波遙感的應用

在對高光譜遙感技術進行分析時發現，這一技術涉及的內容和領域非常多，所以可以說高光譜遙感技術是一項綜合性的應用技術。它在成像時可以做到納米級的分辨率，在成像的過程中還可以記錄到很多數據，并從中提取一條連續的光譜曲線，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展空間和使用前景。成像光譜儀最大的特點就是獲取到的數據具有波段多的特點，使其產生的空間分辨率極高。高光譜圖像的光譜收取的信息和內容非常豐富，每個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巖石光譜信息模型，就可以推出勘測地點礦物非常豐富。微波遙感的成像原理與光學遙感存在著本質上的區別，在實際的遙感中會向勘測地點發射紅外光束，然后利用天線對反射回來的微波進行回收與分析，通過科學的分析便可以得出物體表現的結構特征。微波遙感有著很多的優勢，如可以做到全天候的使用，同時借助其較強的穿透性可以實現不受天氣的影響和限制，也正因為這些優勢其才能在提取構造信息上得到廣泛的應用與推廣。但是目前要想將微波遙感技術應用到天線和斑噪消除上，需要做進一步的研究與分析，因為其在這些方面并沒表現出很多的優勢。

4.2 數據的融合

隨著遙感技術的功能不斷提高，已經開始從多個維度對地面物體目標的特征進行了展示，還可以在同一地區建立多源數據，這些多源數據與單源數據相比有著很多的點，如多源數據可以實現數據之間的互補，可以避免數據過于單一和不全的情況發生。通常情況下單源信息只能反應一個方面的特征和內容，這樣造成的結果就是位置確定不夠準確，不能對目標做出有效的識別。而多源數據通過數據的互補和融合，推動數據融合技術的全面發展。數據融合不但可以剔除掉重復和沒用的信息，也能減少其的存儲和分析量，這對提高有用信息的分析與整理有著積極作用。同時還可以實現對眾多有用信息的整合與收集，使各個信息之間可以實現互補與完善。當前的數據融合主要分為以下兩種，分別是遙感數據間的融合、遙感數據與非遙感數據的融合。融合技術的種類非常多，目前最常見的方式就是四則運算或HIS變換，其中還有一些方法要對多源數據先進行預處理，之后才能進行信息融合，這種方式需要應用到代數運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出現在多光譜數據的波段位置，所以可以對蝕變礦物進行有效的識別，但是由于波段較寬，只能對蝕變礦物進行有效的分類[4]。雷達波與可見紅外電磁波相比具有較強的穿透力，能夠對表面和內部的構造進行充分的展示。由于雷達圖像正在朝著多元化的方向發展，所以在獲取信息方面的優勢非常大。具體來講，無論是多光譜數據還是高光譜數據，都可以起到區分和識別礦物的作用，因此如果將光學圖像與雷達圖像進行全面的融合，不僅可以提高圖像的分辨率，還可以準確的識別出礦物的類型。從目前的融合情況來看，雖然整個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，其在未來的發展中還有很大的空間。

4.3 3S的結合

所謂3s實際上是RS、GIS、GPS的簡稱。GPS在整個過程中主要起到定位的作用，當位置確定后可以用相關技術對具體坐標進行管理。要想對這些海量的遙感數據進行管理，要擁有龐大的空間，其次還要擁有足夠強大的管理系統，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，最大的優勢是可以用最小的成本換取最大的回報，因此必須要推動RS與GIS的結合，兩者在結合后其優勢才能完全的展示出來，因為GIS可以將相關區域的探索情況用影響的方式展示出來。另外，在3S技術不斷發展的背景下，遙感數據的解釋速度得到了極大的提升，使得相關技術人員正在將3S與VS、CS等技術開展全面的融合，希望通過這種方式來推動遙感技術的全面發展[4]。

4.4 圖像接收、處理及信息提取技術的發展完善

傳感器會將接收到的地面光譜信息發生到接收站，然后通過計算機的處理將相關信息用圖像的方式展示出來，在這個過程中還會準確地識別出遙感信息。但是隨著相關技術的不斷發展，再加上信息量的不斷增大，要想從大量的遙感數據中提取出找礦信息是一件非常困難的事情，因此必須要推動傳感器的發展和圖像處理技術水平。要想在信息中提出更多找礦信息，需要做以下工作：

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

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

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

5 結語

綜上所述，通過以上的介紹可以發現，將遙感技術應用在地質結構與找礦中具有非常重要的作用，不僅可以提高找礦速度，還可以對礦物的結構和形成規律有一個全面的了解，這對推動我國地質勘探工作的發展有著積極地作用，可以有效避免人員進入到危險地帶進行勘探作業，確保相關技術人員的生命安全。