正業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 黑龍江哈爾濱 150090

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源需求的增加，大型工程建設(shè)項(xiàng)目的開展，地震、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的頻發(fā)，這對(duì)區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)的需求不斷增加，也對(duì)其擴(kuò)大服務(wù)領(lǐng)域提出了新的要求。地質(zhì)圖的更新周期長(zhǎng)、耗資大，但是現(xiàn)今對(duì)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的覆蓋范圍、服務(wù)領(lǐng)域都提出了更高的要求。為了提高填圖效率和質(zhì)量，應(yīng)充分利用RS，GIS，GPS等高新技術(shù)，尤其是要充分發(fā)揮遙感技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中的指導(dǎo)作用。本文以實(shí)例分析了遙感地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系研究。

關(guān)鍵詞：遙感地質(zhì)；調(diào)查技術(shù)；標(biāo)準(zhǔn)體系；研究；

遙感技術(shù)是一門新興的高新技術(shù)手段，利用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查不僅是必要的，而且是可行的。遙感技術(shù)可以貫穿于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測(cè)、預(yù)警、評(píng)估的全過程。隨著遙感技術(shù)理論的逐步完善和遙感圖像空間分辨率、時(shí)間分辨率與波譜分辨率的不斷提高，遙感技術(shù)必將成為地質(zhì)災(zāi)害及其孕災(zāi)環(huán)境宏觀調(diào)查以及災(zāi)體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和災(zāi)情損失評(píng)估中不可缺少的手段之一。但是，全面推廣地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查，目前尚存在一定的困難和技術(shù)缺陷，有待于廣大遙感工作者和地質(zhì)災(zāi)害工作者不斷完善。

一、地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查的歷史回顧

1.近30年來(lái)，隨著航空航天對(duì)地壩觀測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電磁波信息傳輸技術(shù)等的深入研究，遙感技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，在實(shí)用化方向上邁出了重要的一步，并被廣泛應(yīng)用于各種國(guó)土資源調(diào)查與環(huán)境評(píng)價(jià)及災(zāi)害監(jiān)測(cè)中。遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查，可追溯到上世紀(jì)70年代末期。日本利用遙感圖像編制了全國(guó)1/5萬(wàn)地質(zhì)災(zāi)害分布圖；歐共體各國(guó)在大量滑坡、泥石流遙感調(diào)查基礎(chǔ)上，對(duì)遙感技術(shù)方法進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，指出了識(shí)別不同規(guī)模、不同亮度或?qū)Ρ榷鹊幕潞湍嗍魉璧倪b感圖像的空間分辨率，遙感技術(shù)結(jié)合地面調(diào)查的分類方法，可以用GPS測(cè)量及雷達(dá)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)滑坡活動(dòng)可能達(dá)到的程度。

2.我國(guó)利用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查起步較晚，但進(jìn)展較快。我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查是在為山區(qū)大型工程建設(shè)或?yàn)榇蠼蠛雍闈碁?zāi)害防治服務(wù)中逐漸發(fā)展起來(lái)的。某省率先利用遙感技術(shù)在洞庭湖地區(qū)開展了水利工程的地質(zhì)環(huán)境及地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查工作，開展了大規(guī)模的區(qū)域性滑坡、泥石流遙感調(diào)查。20世紀(jì)90年代末期在全國(guó)范圍內(nèi)開展的“省級(jí)國(guó)土資源遙感綜合調(diào)查”工作中，各?。▍^(qū)）都設(shè)立了專門的中小比例尺“地質(zhì)災(zāi)害遙感綜合調(diào)查”課題，主要是識(shí)別地質(zhì)災(zāi)害微地貌類型及活動(dòng)性，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害對(duì)大型工程施工及運(yùn)行的影響等。特別是近年在重大工程論證中，都開展了工程地質(zhì)遙感調(diào)查工作。

二、地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查中存在的主要問題

1.遙感技術(shù)尚未得到廣泛的應(yīng)用。在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查隊(duì)伍中，目前，人們對(duì)遙感技術(shù)比較陌生，使得遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2.地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查工作需要準(zhǔn)實(shí)時(shí)的遙感信息源，而這種信息源價(jià)格昂貴。受資金限制，地質(zhì)災(zāi)害的遙感調(diào)查工作難以得到普及。目前只能局限于重點(diǎn)地區(qū)與重點(diǎn)工程的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查。

3.目前，常用的遙感信息源空間分辨率較小，難以滿足地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)的詳細(xì)調(diào)查工作，這使得遙感技術(shù)僅在宏觀調(diào)查中應(yīng)用廣泛，而在微觀上應(yīng)用較少。

三、實(shí)例分析

1.以某1：5萬(wàn)陀上幅區(qū)調(diào)應(yīng)用為例。對(duì)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的覆蓋范圍、服務(wù)領(lǐng)域都提出了更高的要求，而現(xiàn)今1：25萬(wàn)區(qū)調(diào)覆蓋面積約占我國(guó)陸地面積的一半，1：5萬(wàn)覆蓋的面積不足1/3，這給區(qū)調(diào)工作者帶來(lái)前所未有的壓力。要充分發(fā)揮遙感技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中基礎(chǔ)作用。

2.道路信息。

（1）在傳統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中，道路信息的獲取主要來(lái)自于地形圖，由于地形圖的更新周期過長(zhǎng)、成本過高，大量的地形圖已有幾十年的歷史，圖中的村莊和道路信息變化較大。這些村莊和道路信息對(duì)野外地質(zhì)調(diào)查非常重要，但是這些老舊的道路和村莊信息已不能滿足現(xiàn)今地質(zhì)填圖的要求。

（2）隨著遙感影像分辨率（空間分辨率、光譜分辨率、時(shí)間分辨率、輻射分辨率）不斷提高，尤其是空間分辨率、光譜分辨率和時(shí)間分辨率的提高，遙感影像空間分辨率的提高能夠區(qū)別最小單個(gè)地物的能力增強(qiáng)，能夠識(shí)別更窄的道路，融合了全色波段的彩色影像就能夠識(shí)別出寬度在1 m左右連續(xù)性較好的道路；光譜分辨率越高，對(duì)地物的識(shí)別精度越高，更能夠反映不同的道路信息；高時(shí)間分辨率讓獲取地表地物信息時(shí)間間隔更短，大量的遙感衛(wèi)星和高時(shí)間分辨率使得遙感影像對(duì)地表信息的獲取趨于實(shí)時(shí)更新，因此高時(shí)間分辨率影像的出現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)低成本、快速、實(shí)時(shí)的道路信息更新。沒有植被遮擋的大路在遙感影像中呈連續(xù)的線狀，植被遮擋的小路呈斷續(xù)的線狀，在高空間分辨率影像上都能夠很好的顯示，僅通過目視解譯就能夠?qū)⒌缆方庾g出來(lái)。遙感影像不僅是一張具有道路、村莊、地貌、露頭出露情況等地形信息的“地形圖”，而且還是一張能夠顯示巖性、構(gòu)造、礦化蝕變等地質(zhì)信息的“地質(zhì)圖”。

3.巖石地層的解譯。遙感圖像具有居高臨下、視域廣、信息豐富、地質(zhì)概況能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，是其它常規(guī)手段無(wú)法比擬的。遙感對(duì)構(gòu)造解譯、巖性填圖和熱液蝕變提取等方面具有速度快、效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)，能夠彌補(bǔ)常規(guī)野外穿線地質(zhì)觀測(cè)速度慢、效率低、成本高等缺點(diǎn)。遙感在地質(zhì)中的應(yīng)用主要集中在遙感巖性解譯、構(gòu)造解譯和礦化蝕變異常提取三個(gè)方面。在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中，運(yùn)用遙感影像對(duì)巖性及構(gòu)造的解譯是遙感技術(shù)在地質(zhì)填圖應(yīng)用的中心環(huán)節(jié)，運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行解譯能夠準(zhǔn)確、快速、綜合、全面地提取工作區(qū)的巖石地層及構(gòu)造信息。這樣不僅可以大大減少工作量，縮短工作周期，以較少投入得到最大的產(chǎn)出，而且遙感影像輔助野外地質(zhì)路線連圖可以提高成果圖件的質(zhì)量。

4.礦田內(nèi)地形復(fù)雜，植被發(fā)育，蝕變異常提取干擾因素眾多，針對(duì)區(qū)內(nèi)的高植被覆蓋的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了圖1的遙感蝕變異常提取流程圖，該方法簡(jiǎn)稱為“無(wú)損線性拉伸+去除和抑制干擾因素+復(fù)合法（波段比值法+主成分分析）+密度分割”的復(fù)合方法。區(qū)內(nèi)主要干擾因素有植被、第四系、水體、陰影等，植被和第四系對(duì)蝕變的提取影響最大。植被覆蓋阻礙蝕變異常的提取，第四系中存在大量的“假”鐵化、泥化蝕變異常，這些“假”蝕變異常會(huì)抑制基巖中真實(shí)的蝕變異常的響應(yīng)，因此需要將這些干擾因素去除或者抑制。分別提取影像中的水體和陰影，通過目視解譯提取第四系，再對(duì)水體、陰影和第四系進(jìn)行掩膜。區(qū)內(nèi)屬于高植被覆蓋區(qū)，這對(duì)區(qū)內(nèi)蝕變異常提取影響最大，由于植被覆蓋面積很大，因此不能簡(jiǎn)單的將所有植被覆蓋區(qū)域去除。采用掩膜植被和抑制植被相結(jié)合的方法，即去除高植被覆蓋區(qū)，抑制中等植被覆蓋區(qū)。在整個(gè)蝕變異常提取處理過程中運(yùn)用到的圖像增強(qiáng)處理均采用無(wú)損線性拉伸，就是將波段中像元亮度值的最大值與最小值之間的全部數(shù)據(jù)線性拉伸至0-255，無(wú)損線性拉伸過程不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失，這樣有利于真實(shí)的提取蝕變異常。

圖1 遙感蝕變異常提職流程圖

地質(zhì)災(zāi)害的日益嚴(yán)重和對(duì)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害搶災(zāi)救災(zāi)工作的時(shí)效性要求，應(yīng)用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查是極其必要的，是當(dāng)代高新技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。遙感技術(shù)特點(diǎn)及其它相關(guān)高新技術(shù)的高速發(fā)展，已使地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查成為可能。用遙感技術(shù)開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查具有廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]周成虎，駱劍承.遙感影像地學(xué)理解與分析[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

[2]戴昌達(dá)，姜小光，唐伶俐.遙感圖像應(yīng)用處理與分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[3]楊偉，陳晉，松下文經(jīng)，等.2010.基于混合像元分解的遙感圖像融合實(shí)用算法[J].中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)，5（40）：668-667.