任善均

摘 要：遙感技術(shù)擁有卓越的性能和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，目前在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中得到了大量應(yīng)用。在勘查領(lǐng)域中，遙感技術(shù)主要被用來(lái)識(shí)別地下巖石的類型、分析水文地質(zhì)等。介紹了遙感技術(shù)的特點(diǎn)，著重分析了遙感技術(shù)在地下巖石識(shí)別、提取和水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用，希望能為相關(guān)從業(yè)人員提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；巖石識(shí)別；水文勘查；反射光譜

中圖分類號(hào)：P627 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.157

伴隨著資源、環(huán)境與生產(chǎn)之間矛盾的日益顯現(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)資源的持續(xù)開(kāi)發(fā)利用和對(duì)巖石、土、水等地質(zhì)環(huán)境的勘測(cè)識(shí)別，成為勘查行業(yè)的重要課題。作為一種新型科技手段，遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用較普遍，成為了地質(zhì)工作者提高勘查效率、有效探知新資源的重要途徑。

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)是借助遙感器來(lái)實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的檢測(cè)，從而探查地表物體的一般特征，并對(duì)這些特征加以分類利用的一種新型技術(shù)。遙感技術(shù)的起源、發(fā)展與電子技術(shù)、航空攝影技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展緊密相連，在20世紀(jì)60年代廣泛興起并得以應(yīng)用。遙感技術(shù)由遙感儀器、遙感平臺(tái)、信息接收、信息處理應(yīng)用等模塊組成，依據(jù)電磁波理論，借助物體反射和輻射的電磁波來(lái)對(duì)物體的特征，例如性質(zhì)、狀態(tài)和數(shù)量等進(jìn)行感知、探測(cè)。

2 在地下巖石識(shí)別、提取中的應(yīng)用

2.1 光譜識(shí)別

巖石本身具有的光譜特征使人們能夠使用遙感技術(shù)加以勘查，然后形成遙感圖像?，F(xiàn)階段，在巖石識(shí)別上較常采用的遙感技術(shù)是綠光線反射光譜技術(shù)。巖石是由不同的礦物組成，不同的礦物在光譜的反射、吸收、輻射和透射方面有著不同的光譜特征，這種各異的光譜特征就是有效區(qū)分地下巖石類別的主要依據(jù)。在運(yùn)用遙感光譜技術(shù)識(shí)別巖石時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：①巖石成分無(wú)明顯光譜特征的礦物，在遙感光譜資料中的主要特征就是少量蝕變產(chǎn)物所呈現(xiàn)出的光譜特征；②巖石中含有不透明的礦物成分，它們會(huì)對(duì)巖石的光譜特征產(chǎn)生影響，降低巖石的光譜反射率；③組成巖石的礦物在自身的波長(zhǎng)段內(nèi)無(wú)法產(chǎn)生能夠被遙感技術(shù)識(shí)別的光譜特征，因此，在遙感此類巖石時(shí)，往往也不能通過(guò)光譜特征直接識(shí)別。

根據(jù)遙感技術(shù)反映出的巖層圖像信息，我們可以根據(jù)光譜和色調(diào)來(lái)確定巖石類型。不同的巖石，因自身具有不同的礦物成分，因此能夠反射出不同的光譜。

單純依靠遙感影像資料識(shí)別沉積巖往往較為困難，因?yàn)槌练e巖并不具備獨(dú)特的反射光譜，此時(shí)，需要借助分析沉積巖的其他特征。沉積巖的主要特點(diǎn)之一是具有明顯的層狀結(jié)構(gòu)，一般而言，如果沉積巖具有良好的膠結(jié)，就會(huì)顯示出較大面積的條狀延伸，此時(shí)我們?cè)俳Y(jié)合影像資料就能夠分析出沉積巖的巖層走向。

對(duì)于巖漿巖的識(shí)別，可通過(guò)遙感資料中呈現(xiàn)的脈狀或團(tuán)狀特征來(lái)判定。遙感資料對(duì)巖漿巖的解譯主要有基性巖、中性巖和酸性巖三種。色調(diào)最深的為基性巖，較易形成盆地；而酸性巖色調(diào)較淺，例如花崗巖，會(huì)在資料中呈現(xiàn)橢圓形、多邊形的形態(tài)特征，在地質(zhì)形態(tài)上顯示為高聳的山體。

需要注意的是，由于巖石的光譜是由包體、雜質(zhì)、蝕變及其他替代成分構(gòu)成，因此，各種巖石并不具備清晰、固定的光譜特征，此時(shí)，借助遙感技術(shù)探測(cè)巖石的放射性信息就成為了識(shí)別巖石極好的補(bǔ)充技術(shù)手段。

幾種巖石類型都具備一定量的天然放射性元素，而且這種放射性元素往往穩(wěn)定性良好，例如火成巖的放射性元素含量就多于沉積巖，且其放射性元素含量會(huì)隨著巖石酸性的增加而增加。長(zhǎng)英質(zhì)碎屑類型的沉積巖的放射性元素含量要高于碳酸沉積巖，基性變質(zhì)巖的放射性元素含量要低于泥砂質(zhì)類型的變質(zhì)巖。而花崗巖的放射性元素含量與巖石的年代相關(guān)——年代越晚，則含量越高。

巖石的放射性信息可以由遙感技術(shù)的航空物探獲取，但與光譜識(shí)別一樣，對(duì)巖石的放射性元素進(jìn)行分析識(shí)別時(shí)，也不能過(guò)于強(qiáng)調(diào)放射性元素的準(zhǔn)確性，因?yàn)閹r石放射性元素固然穩(wěn)定，但也會(huì)受到巖石風(fēng)化和巖石蝕變的影響。

2.2 構(gòu)造識(shí)別

借助遙感影像還可以進(jìn)一步識(shí)別巖石的構(gòu)造，主要體現(xiàn)在對(duì)傾斜巖層、水平巖層、褶皺和斷層的識(shí)別上。下面簡(jiǎn)要分析各自特征：①傾斜巖層。傾斜巖層在地質(zhì)構(gòu)造上具有一定的傾斜角，反映到遙感資料中就是巖層順向坡坡面較長(zhǎng)，逆向坡坡面較短，坡面在形態(tài)上呈現(xiàn)出梯形和弧形。②水平巖層。與傾斜巖層相比，遙感技術(shù)在識(shí)別水平巖層時(shí)存在較大困難。在遙感影像中，會(huì)大體呈現(xiàn)出一種特征——陰影較深處，往往水平巖層山坡較陡且硬度較高；陰影較淺處，則呈現(xiàn)出相反的特征，且陰影本身在形態(tài)上也會(huì)顯現(xiàn)出同心圓的特征。水平巖層由于成層性較強(qiáng)，因此多數(shù)呈陡坡?tīng)罘植?。③褶皺。在識(shí)別巖層褶皺時(shí)，遙感資料也較為清晰。褶皺反映到影像中會(huì)呈現(xiàn)出不同的色帶，色帶形態(tài)多為圓形、橢圓形的封閉結(jié)構(gòu)。通過(guò)確定平行色帶，我們即可確定相應(yīng)的褶皺巖層。④斷層。借助遙感影像識(shí)別斷層也較為簡(jiǎn)單，斷層在構(gòu)造上多呈線形，存在較為明顯的位移，在影像的寬窄方面會(huì)有較大變化，一般顯示為鋸齒狀或“之”字形分布的河谷。

3 在地下水及土壤識(shí)別中的應(yīng)用

遙感技術(shù)在水體勘查方面主要是借助遙感影像對(duì)水體的具體分布、水體泥沙及有機(jī)質(zhì)狀況、水溫、水深等各種要素進(jìn)行分析，從而識(shí)別、評(píng)價(jià)一定區(qū)域的地下水，為相關(guān)決策提供技術(shù)支撐。

3.1 解譯水文地質(zhì)

遙感技術(shù)在解譯含水巖體、水體地貌等方面具有極強(qiáng)的應(yīng)用性，在水文普查和水文測(cè)繪中發(fā)揮了較大作用：首先，可以借助遙感技術(shù)勾繪地質(zhì)界線，獲取地質(zhì)斷裂活動(dòng)資料；其次，水系、水體、地下水等現(xiàn)象可以清晰地反映在遙感圖像中，從而可以準(zhǔn)確判斷一些水文地質(zhì)條件，例如地下水補(bǔ)給、排泄和徑流等；最后，在涉及到地質(zhì)、交通狀況復(fù)雜的水文普查中，遙感技術(shù)更能體現(xiàn)出其卓越性。

通過(guò)遙感圖像的解譯，能夠判別出特定地區(qū)的地下水水位。地下水水流出流或者潛水水位呈現(xiàn)靜態(tài)等信息都能從遙感圖像中直接獲取，從而達(dá)到識(shí)別地下水的目的。

3.2 分析地下水資源

在我國(guó)，遙感技術(shù)在分析、尋找和開(kāi)發(fā)地下水資源方面運(yùn)用得較為普遍，在基巖山區(qū)和堆積區(qū)都具有較好的勘查效果：首先，根據(jù)遙感圖像解譯地質(zhì)，可尋找具備豐富含水層的構(gòu)造區(qū)；然后，根據(jù)前期水文地質(zhì)鉆探得出的各類試驗(yàn)資料以及開(kāi)采井資料和水文物探資料，可以對(duì)水文資源加以評(píng)價(jià)和計(jì)算；最后，遙感圖像在經(jīng)過(guò)解譯后，可準(zhǔn)確顯示出邊界上的含水層及相關(guān)含水構(gòu)造，可見(jiàn)，在分析地下水資源方面采用遙感技術(shù)可以取得顯著效果。

3.3 配合水利工程建設(shè)

通過(guò)勘查水利工程的水文地質(zhì)狀況，可分析庫(kù)區(qū)和庫(kù)底的水文情況，了解其水文滲透情況。水利工程建設(shè)時(shí)，在水文地質(zhì)調(diào)查過(guò)程中，通過(guò)解譯航片，結(jié)合相關(guān)的先期鉆探調(diào)查資料，能夠準(zhǔn)確查明庫(kù)區(qū)巖層的透水性及相關(guān)透水巖層的具體走向和滲漏方向。在我國(guó)的三峽水利工程建設(shè)實(shí)踐中，遙感技術(shù)的應(yīng)用為保障工程的順利開(kāi)展發(fā)揮了重要作用。

遙感技術(shù)對(duì)土壤的勘查、識(shí)別主要是通過(guò)土壤反射率和反射波段來(lái)實(shí)現(xiàn)的，能夠?qū)ν寥烙袡C(jī)質(zhì)含量和砂粒屬性加以判斷，在勘測(cè)水土流失方面發(fā)揮了極大的作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，遙感技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)中都有著重要作用。借助遙感技術(shù)可以準(zhǔn)確、快速地探明相應(yīng)的巖層、水、土的基本特征和分布狀況。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，遙感技術(shù)必將更加成熟，為各項(xiàng)生產(chǎn)建設(shè)提供更有效、更便捷的技術(shù)服務(wù)。

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〔編輯：王霞〕