吳再民 滕 云
[摘要]遙感資料的特點(diǎn)、解譯方法、標(biāo)志及其在1:5萬(wàn)礦調(diào)中綜合應(yīng)用有助于提高成果質(zhì)量。是用來(lái)區(qū)分和識(shí)別不同物體或確定物體屬性的特定影像特征。
[關(guān)鍵詞]遙感 解譯方法 解譯標(biāo)志 影象特征
中圖分類號(hào):TP7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0220040-02
遙感(Remote Sensing)是六十年代發(fā)展起來(lái)的一系列遠(yuǎn)距離探測(cè)先進(jìn)技術(shù)的總稱。它采用了紅外、微波、宇航等新技術(shù)從而獲得對(duì)大氣、地面、水面、水下等信息。因此,它能區(qū)分巖石的類型與分布、辨認(rèn)構(gòu)造、斷裂、尋找礦床等。在1:5萬(wàn)礦調(diào)中利用遙感資料的特點(diǎn)、標(biāo)志、來(lái)進(jìn)行解譯,指導(dǎo)填圖工作是行之非常有效的。
一、遙感資料的特點(diǎn)及其解譯方法
遙感解譯以前通常是目視解譯為主,現(xiàn)在一般是在計(jì)算機(jī)上以人機(jī)會(huì)話方式進(jìn)行識(shí)別和解譯工作,其基本方法有五點(diǎn):
1.解譯是認(rèn)識(shí)實(shí)踐的反復(fù)過(guò)程,首先要熟悉、吃透本區(qū)域的有關(guān)資料(即地質(zhì)、地貌、水文、氣象、植被、土壤、物探、化探資料及前人各類工作成果);分析研究前人對(duì)區(qū)域地質(zhì)遙感解譯成果的合理、可靠程度,弄清遙感資料能解決的地質(zhì)問題和已經(jīng)解決和有待解決的地質(zhì)問題。地質(zhì)體性質(zhì)是多方面的,主要包括物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)兩大類,遙感主要是反映地質(zhì)體的光譜特征信息,對(duì)全面認(rèn)識(shí)地質(zhì)體而言,有其局限之處,不言而喻,能通過(guò)地質(zhì)、物探、化探多方信息去認(rèn)識(shí)地質(zhì)體,則是更為全面、可靠的。因此在遙感解譯中,應(yīng)充分收集利用已有地質(zhì)、物探、化探等資料進(jìn)行綜合解譯分析,有助于提高成果質(zhì)量。
2.總體觀察分析,也就是初步解譯,了解區(qū)域格架,對(duì)巖石、構(gòu)造、礦產(chǎn)、地貌等因素的內(nèi)在聯(lián)系看成一個(gè)整體,分析其標(biāo)志的意義,由整體到局部進(jìn)行邏輯性推理判斷,區(qū)分異同。
3.對(duì)比分析,有條件要依據(jù)不同比例尺、片種、時(shí)代、季節(jié)、波段(345、453、354)、關(guān)系,相應(yīng)的軟件提高認(rèn)識(shí),毗鄰地段進(jìn)行對(duì)比,了解解譯標(biāo)志變化與地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象間的關(guān)系,提高認(rèn)識(shí)。
4.解譯的原則應(yīng)采用由已知到未知、從區(qū)域到局部、先易后難、由宏觀到微觀,從總體到個(gè)別,從定性到定量,循序漸進(jìn),不斷反饋和逐步深化的方法進(jìn)行工作;邊解譯邊勾繪,同時(shí)予以編錄(填寫解譯卡片),指出成果及問題,解決途徑。設(shè)計(jì)中必須安排遙感解譯驗(yàn)證工作量,野外地質(zhì)踏勘工作結(jié)束之后,對(duì)路線踏勘資料進(jìn)行系統(tǒng)、詳細(xì)分析、整理和研究,初步建立各類地質(zhì)體的遙感解譯標(biāo)志,編制1∶5萬(wàn)遙感解譯草圖。
5.詳細(xì)解譯,以1∶5萬(wàn)遙感解譯草圖為底圖,在初步解譯的基礎(chǔ)上,確定標(biāo)志的可靠性,予以外延,標(biāo)志經(jīng)過(guò)修改后重新進(jìn)行解譯(即通過(guò)各種資料對(duì)比及野外工作后對(duì)各類地質(zhì)體、線、環(huán)形構(gòu)造等新的認(rèn)識(shí)),加以修正定稿。切記解譯工作一定要實(shí)施在地質(zhì)工作之前和過(guò)程中;絕對(duì)不應(yīng)該在全部工作完成之后,在室內(nèi)搞形式主義的應(yīng)付,不僅沒有真正體現(xiàn)礦調(diào)工作遙感解譯的效果,反而貶低遙感解譯的真實(shí)意義,對(duì)發(fā)展遙感工作帶來(lái)十分有害的后果。初步解譯工作完成后由解譯人員協(xié)助有關(guān)人員一起將解譯好的影像圖上的內(nèi)容轉(zhuǎn)繪到計(jì)算機(jī)中GS圖像上,并建立矢量化圖層,最終提交1:5萬(wàn)遙感地質(zhì)解譯數(shù)字化圖件。
詳細(xì)解譯可在此基礎(chǔ)上在野外工作后進(jìn)行修改和補(bǔ)充。
二、遙感解譯方法、標(biāo)志及其綜合應(yīng)用[2]
為了準(zhǔn)確進(jìn)行遙感地質(zhì)解譯,解譯者首先應(yīng)具備一定的地質(zhì)、遙感知識(shí);其次應(yīng)對(duì)解譯區(qū)的地質(zhì)基礎(chǔ)、構(gòu)造格架、災(zāi)害地質(zhì)、地形地貌和水文情況等要有粗略的了解。常用的解譯分析方法有:
(一)直判法。根據(jù)不同性質(zhì)地質(zhì)體在遙感圖像上顯示出的影像特征規(guī)律,建立遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志或影像單元,在遙感圖像上直接解譯提取出構(gòu)造、巖石等地質(zhì)信息,實(shí)現(xiàn)地質(zhì)體解譯圈定與屬性劃分。
(二)對(duì)比法。對(duì)未知區(qū)遙感圖像上反映的地質(zhì)現(xiàn)象,通過(guò)已知區(qū)圖像特征與解譯標(biāo)志對(duì)比進(jìn)行解譯。如圖像上解譯的遙感礦化蝕變異常,往往是通過(guò)已知含礦區(qū)礦化蝕變異常標(biāo)志來(lái)進(jìn)行對(duì)比圈定。
(三)鄰比法。當(dāng)圖像解譯標(biāo)志不明顯,地質(zhì)細(xì)節(jié)模糊,解譯困難時(shí),可與相鄰圖像進(jìn)行比較,將鄰區(qū)的解譯標(biāo)志或地質(zhì)細(xì)節(jié)延伸、引入,從而對(duì)困難區(qū)作出解譯。如多組斷裂交匯區(qū)或斷裂帶交切關(guān)系的解譯時(shí),采用鄰比法一般可取得好的效果。
(四)綜合判斷法。當(dāng)目標(biāo)在圖像上難以直接顯現(xiàn)時(shí),可采取對(duì)控制地區(qū)目標(biāo)物有因果關(guān)系的生成條件、控制條件的解譯分析,預(yù)測(cè)目標(biāo)物存在的可能性。綜合判斷法除對(duì)圖像上目標(biāo)物的環(huán)境作綜合分析判斷外,也可收集地質(zhì)、物探、化探等方面的資料進(jìn)行綜合判斷與印證。這種方法常用在遙感礦產(chǎn)解譯之上。由于受圖像分辨率限制,一般圖像上難以直接判讀出礦體的存在,因此常采用對(duì)區(qū)域成礦、控礦條件的綜合判斷解譯,來(lái)實(shí)現(xiàn)找礦、控礦、容礦和礦化信息的提取。
(五)遙感地質(zhì)解譯的一般次序。1.由易到難:這里的“難、易”主要指遙感影像的可解譯程度和地質(zhì)的復(fù)雜程度。解譯時(shí)先從地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、地層出露齊全,遙感影像上地質(zhì)信息豐富、清晰的地區(qū)開始;然后再推進(jìn)到解譯難度較大的地區(qū)。推進(jìn)時(shí),可采取多方向推進(jìn)形成“圍攻”之勢(shì),運(yùn)用周邊信息攻取“難”處。當(dāng)遙感的確不能解決時(shí),也正是需要提出進(jìn)行野外調(diào)查、補(bǔ)充的問題。2.由表及里:指解譯時(shí)先從巖石、地質(zhì)現(xiàn)象的裸露區(qū)開始,然后解譯巖石、地質(zhì)現(xiàn)象被覆蓋的地區(qū)。覆蓋區(qū)的解譯可通過(guò)不同圖像處理方式提取或增強(qiáng)隱伏地質(zhì)信息。一般隱伏信息受覆蓋物的干擾,顯現(xiàn)模糊或斷續(xù)展布,可結(jié)合與露頭區(qū)的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行解譯。如第四紀(jì)下的隱伏斷裂,除可根據(jù)沉積特征、地下潛水及地表水系分布等作推斷解譯外,也可結(jié)合山體邊緣的零星構(gòu)造地貌露頭予以佐證與連接。3.由新到老:地質(zhì)時(shí)代較新的巖石地層、地質(zhì)構(gòu)造受地質(zhì)作用破壞較少,在圖像上反映的信息比較清晰,因此,按地質(zhì)時(shí)代由新到老進(jìn)行解譯不僅體現(xiàn)了由易到難的原則,也有利于建立、理順地質(zhì)上的時(shí)空關(guān)系。
(六)遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志。區(qū)分和識(shí)別不同物體或確定物體屬性的特定影像特征稱之為遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志,那些能判別和解釋地面某一目標(biāo)物或現(xiàn)象的影象特征。其中能識(shí)別地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象,并能說(shuō)明其性質(zhì)和相互關(guān)系的影像特征,稱為遙感地質(zhì)解譯標(biāo)志。通??煞譃橹苯訕?biāo)志和間接標(biāo)志。
1.直接標(biāo)志在遙感圖像上能直接見到的形狀、大小、色調(diào)、陰影、花紋等影像特征,稱作直接解譯標(biāo)志。
(1)影象的形狀、大?。喝魏挝矬w都有一定形狀、大小,可以單獨(dú)識(shí)別,如河、湖、耕地、居民點(diǎn)、火山錐(口)、道路、山丘等。(地物的幾何形態(tài)與圖象的比例尺、分辨率有關(guān)。比例尺越大,分辨率越高,地物細(xì)節(jié)顯示越清晰)。
(2)色調(diào)和色彩:物體的顏色,彩色片的顏色,由于吸收、反射差異顯示為不同色彩,有利于區(qū)別物體。
(3)陰影:它是形態(tài)和色調(diào)的派生解譯標(biāo)志。陰影也具有不同的形狀、大小、方向,色調(diào)一般為黑色。陰影可分為本影和落影:前者指物體未被陽(yáng)光直射的陰暗部分;落影指地物在光照下的投影(如云、山體陰坡等)。
(4)圖案花紋:遙感圖像上的地物,其細(xì)節(jié)不外由點(diǎn)、斑、條、格、紋、垅、柵、鏈等影紋組成。并有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)而構(gòu)成各種圖案。影紋圖案是地物的形狀、大小、色調(diào)、陰影、小水系、植被、微地貌、環(huán)境因素的綜合顯示。它可以宏觀地反映大面積出露的一種地物。
(5)影象結(jié)構(gòu):物體表面的光滑與粗糙,造成吸收、反射光譜的差異、影響色調(diào)深淺變化。
(6)位置布局:物體組合的必然性,依存關(guān)系:如某一種巖體、線、環(huán)形構(gòu)造、河流、村鎮(zhèn)等。
2.間接標(biāo)志:需要通過(guò)分析、判別才能識(shí)別的地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象的存在,才能推斷其性質(zhì)的影像特征稱其為間接解譯標(biāo)志。
(1)水系:分布特征、形態(tài)、密度、方向性、均一性、沖溝形態(tài)、水系格局、主支流交匯等,反映構(gòu)造、巖性、氣候、成因等。(如水系均勻的地區(qū)表示該區(qū)巖性抗風(fēng)化剝蝕能力和裂隙發(fā)育都比較相近;沖溝形態(tài)與組成沖溝的物質(zhì)巖性有關(guān)等;如花崗巖多呈樹枝狀水系花紋;火山巖特別是火山機(jī)構(gòu)附近則多為放射狀水系花紋及熔巖流動(dòng)范圍等)。
(2)地貌形態(tài):類型、形態(tài)、微地貌、脊、坡、階地、沖積扇、山頂?shù)缺硎静煌瑤r石類、構(gòu)造,(如熔巖陡,凝灰?guī)r緩,玄武巖成臺(tái)地)。
(3)植被:生態(tài)與地質(zhì)具專屬性,其茂盛、枯萎與土壤關(guān)系密切,植被類型不同,植被局部異常(繁茂或空白)都可為地質(zhì)解譯提供信息,植物選擇性生長(zhǎng)也是地質(zhì)找礦的一種標(biāo)志和依據(jù),另外不同的植被所反映出的色調(diào)也不同。
(4)水文:富水性、滲透、泉分布反映構(gòu)造,地面隆起、沉降、斷裂與富水、貧水有關(guān)。
(5)土壤:與當(dāng)?shù)氐乃缮⒊练e物有關(guān),而松散沉積物與母巖有關(guān),且影響植被生態(tài)(如基性、超基性侵入巖風(fēng)化土壤較貧瘠,植被發(fā)育較差,而中酸性巖漿巖風(fēng)化后形成亞粘土和粘土有利于植被的生長(zhǎng)繁殖等)。
(6)環(huán)境與人類活動(dòng):堤壩、道路、廢土堆、礦洞、古建筑、砂金遺跡、塌陷、農(nóng)墾、窯坑,有利找礦(如溝谷中的砂金探采遺跡)
3.標(biāo)志的可變性。遙感解譯標(biāo)志不是固定的,正如巖石一樣,受各因素干擾,與遙感資料的種類、比例尺、波段、工作條件、方法、人員理論和實(shí)踐水平、氣候、覆蓋層、云雪、耕地、含水性、成像處理技術(shù)等有關(guān),特別是巖石又受產(chǎn)狀、分布、成分、粒度、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、背景等影響,難以辨認(rèn),必須抓住重點(diǎn),區(qū)分主次,求同存異加以區(qū)分,由已知到未知,循序漸進(jìn)。
環(huán)形構(gòu)造體現(xiàn)為河流、山脊、水系、色調(diào)、盆地、穹窿、殘山、巖株、火口等,色調(diào)明顯到隱晦,邊緣清晰或模糊,其成因多種,有構(gòu)造、巖體、凹陷、褶曲、鹽丘、弧形斷裂。(見圖)
4.礦產(chǎn):遙感解譯是加強(qiáng)礦產(chǎn)普查的重要手段,潛力巨大,通過(guò)綜合分析揭示成礦規(guī)律,預(yù)測(cè)找礦,一是要與其它手段配合,二是選取最佳影像,三是從已知到未知。作為直接標(biāo)志有:原生礦化露頭,特定礦種鐵、煤、石英脈、大理巖、偉晶巖、火山錐;采冶遺跡,礦洞、鐵帽等;間接標(biāo)志有物化探異常、巖石、地層,圍巖蝕變(次生石英巖、高嶺土化)、環(huán)形構(gòu)造、土壤、植被異常、古河道、破碎帶,超基性巖性、接觸帶等。
5.在初步解譯工作結(jié)束后項(xiàng)目負(fù)責(zé)人與該項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)該對(duì)解譯成果審查把關(guān),確定無(wú)誤后在野外作業(yè)安排工作時(shí)(路線或剖面的安排)才能較好的安排驗(yàn)證工作的進(jìn)行。
6.對(duì)遙感工作提高自己的認(rèn)識(shí),不要把它作為一個(gè)包袱,應(yīng)該走出去,請(qǐng)進(jìn)來(lái),使遙感技術(shù)也和其它技術(shù)方法一樣,成為每個(gè)地質(zhì)工作者的工作方法和手段,在普及的基礎(chǔ)上提高,使遙感技術(shù)上新的臺(tái)階,為提高礦調(diào)工作質(zhì)量做出新的貢獻(xiàn)。
7.遙感技術(shù)在軍事、碳氧化合物、地下水、地?zé)?、永久凍土、喀斯特、地理、農(nóng)林、水文、海洋、環(huán)境污染等方面的研究亦有巨大的意義。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:
吳再民,黑龍江省方正人,男,漢族,工程師,從事基礎(chǔ)地質(zhì)。