吳奇

（沈陽(yáng)師范大學(xué)古生物學(xué)院 遼寧沈陽(yáng) 110034）

古生物化石遙感監(jiān)測(cè)中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用

吳奇

（沈陽(yáng)師范大學(xué)古生物學(xué)院 遼寧沈陽(yáng) 110034）

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星的研究和發(fā)展也已取得了相當(dāng)令人滿(mǎn)意的成果。其中，02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為該項(xiàng)研究工程中新興的先進(jìn)技術(shù)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于遙感監(jiān)測(cè)中。本文主要以關(guān)嶺地區(qū)的古生物化石為研究對(duì)象，詳細(xì)分析了針對(duì)該對(duì)象進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的選擇、處理以及解譯等具體應(yīng)用，以期為廣大古生物化石研究者提供一定的參考意見(jiàn)和建議。

02C衛(wèi)星數(shù)據(jù) 遙感監(jiān)測(cè) 古生物化石 應(yīng)用

隨著關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群的面世，無(wú)論是國(guó)內(nèi)的古生物學(xué)家，還是國(guó)外的古生物學(xué)家，都紛紛對(duì)此矚目不已。目前為止，這一重大發(fā)現(xiàn)已經(jīng)在整個(gè)古生物學(xué)界引發(fā)了強(qiáng)烈的討論熱潮和研究颶風(fēng)。但是，不單是正義的研究者對(duì)此興趣盎然，當(dāng)然也有部分不法分子對(duì)此心懷叵測(cè)。盜取生物化石，對(duì)其進(jìn)行破壞性的大肆挖掘，導(dǎo)致魚(yú)龍化石、海百合等古生物化石至今仍然流失在國(guó)內(nèi)外非法市場(chǎng)上。現(xiàn)目前，非法市場(chǎng)上流傳的古生物化石中，有一半以上都是從關(guān)嶺地區(qū)經(jīng)非法分子開(kāi)采、倒賣(mài)出去的。面對(duì)這樣的情況，對(duì)古生物化石進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)已經(jīng)刻不容緩。

1 關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群概況

關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群，被發(fā)現(xiàn)于貴州省的關(guān)嶺地區(qū)，該地區(qū)屬于布依族和苗族自治縣中的新鋪鄉(xiāng)境內(nèi)區(qū)域。時(shí)至今日，國(guó)家已針對(duì)關(guān)嶺地區(qū)的古生物化石群建設(shè)了專(zhuān)門(mén)的地質(zhì)公園，并特別命名為關(guān)嶺國(guó)家地質(zhì)公園。雖然其規(guī)劃面積僅為86（km）2，但保護(hù)區(qū)面積可達(dá)200（km）2。據(jù)古生物化石學(xué)家研究分析，該地的古生物化石是形成于三疊紀(jì)時(shí)代的海灣，距今2.23億年。其中最突出的就是海洋生物類(lèi)中的爬行動(dòng)物，有鰭龍、楣齒龍和魚(yú)龍等。另外還有部分形態(tài)各異、姿態(tài)萬(wàn)千的菊石、海百合、牙形石、雙殼、腕足、鸚鵡螺以及各種古植物化石等。就整個(gè)關(guān)嶺地區(qū)的古生物化石群而言，無(wú)論是該群所囊括的海生爬行類(lèi)動(dòng)物化石，還是海百合以及其他植物類(lèi)化石，其巨大的化石數(shù)量、繁多的化石種類(lèi)以及精美的化石保存，都是至今為止，全球同期底層化石中極其罕見(jiàn)的。因此，無(wú)論從何種角度理解，作為全球獨(dú)一無(wú)二的晚三疊紀(jì)海洋生物化石庫(kù)，關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群無(wú)論是對(duì)整個(gè)古生物學(xué)，還是整個(gè)古海洋學(xué)，亦或是整個(gè)地層學(xué)都有極其重要的研究意義和科學(xué)價(jià)值。

2 古生物化石遙感監(jiān)測(cè)中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的選擇和處理

根據(jù)客觀分析，02C衛(wèi)星通常由幾個(gè)部分組成，即10米多光譜相機(jī)（分辨率P/MS），5米全色相機(jī)以及2.36米相機(jī)（分辨率HR）。其中，2.36米的相機(jī)必須有兩臺(tái)，且需使衛(wèi)星數(shù)據(jù)的幅寬能夠達(dá)到54千米。（相機(jī)各參數(shù)詳見(jiàn)表1）為了充分滿(mǎn)足古生物化石群的遙感監(jiān)測(cè)需求，本文針對(duì)該區(qū)的具體情況，選擇了2012年4月24日記錄的02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)，無(wú)云無(wú)霧、噪音較小，整體數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，且就全色的數(shù)據(jù)空間而言，其分辨率達(dá)2.36米，就多光譜的數(shù)據(jù)空間而言，其分辨率達(dá)10米。

在進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)時(shí)，兩臺(tái)全色且2.36米高分辨率的空間分辨率相機(jī)由02C衛(wèi)星搭載，其成像數(shù)據(jù)具體為HR1和HR2。由于兩臺(tái)相機(jī)在成像角度以及入射角度上存在一定的差異，所以全色的HR影像需要由H R1和H R2鑲嵌而成，其中，HR 1和H R2也必須經(jīng)過(guò)各自P R C參數(shù)的正射。另外，經(jīng)過(guò)正射后的H R數(shù)據(jù)與M U X數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Gram-Schmidt融合之后，需要利用ARCGIS和ENVI兩個(gè)軟件進(jìn)行結(jié)合分析，從而達(dá)成對(duì)02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正的作用。反復(fù)幾次校正完成之后，在絕大多數(shù)地區(qū)的精度都符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下，需要對(duì)影像中的個(gè)別地區(qū)進(jìn)行ARCGIS軟件校正。最后，經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理并生成的圖像，不僅其各地、各物的類(lèi)型邊界十分清晰，還非常便于認(rèn)知、辨別。

3 古生物化石遙感監(jiān)測(cè)中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的遙感解譯

對(duì)02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)而言，其所有信息數(shù)據(jù)的提取都是在ARCGIS軟件平臺(tái)進(jìn)行的。在野外踏勘、收集資料等基礎(chǔ)上，對(duì)02C圖像進(jìn)行真彩色的模擬波段合成，并對(duì)其解譯影響要素如形狀、陰影、顏色、圖案、紋理等進(jìn)行綜合分析，并同步建立相應(yīng)的解譯標(biāo)志。然后，在此基礎(chǔ)上，利用人機(jī)交互的方式進(jìn)行科學(xué)詳細(xì)地?cái)?shù)據(jù)解譯，從而分析出準(zhǔn)確的古生物化石開(kāi)采方式、以及開(kāi)采狀況等具體信息內(nèi)容。

通常情況下，古生物化石的開(kāi)采方式都是露天開(kāi)采。故此，在遙感圖像上都是零星分布狀態(tài)，部分會(huì)呈現(xiàn)白色的小斑塊，也有部分會(huì)呈現(xiàn)灰白色的條帶，總之規(guī)模不大。另外，由于該地的土地利用類(lèi)型相對(duì)較為簡(jiǎn)單，常為裸巖、森林以及荒山草地三種，所以，古生物化石周邊的大部分原始風(fēng)貌都會(huì)得到很好的保存。一般情況下，森林植被分布于陰坡，而裸巖、荒山草地則分布于陽(yáng)坡，故此，遙感圖像上顯示著極其顯著的光譜特征。

當(dāng)室內(nèi)完成信息提取后，需要進(jìn)行野外的實(shí)地驗(yàn)證，該工作的根本目的就是驗(yàn)證室內(nèi)提取信息的可靠性和精確性，同時(shí)對(duì)可疑信息進(jìn)行核查、修改，并對(duì)遺漏信息進(jìn)行研究補(bǔ)充。通過(guò)一系列的室內(nèi)信息收集以及野外實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，貴州安順的關(guān)嶺地區(qū)的多處古生物化石都出現(xiàn)了被挖掘采盜的現(xiàn)象，其化石主要種類(lèi)為魚(yú)龍化石和海百合。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)古生物化石進(jìn)行實(shí)際研究時(shí)，將02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用于遙感監(jiān)測(cè)中，充分利用02C衛(wèi)星的數(shù)據(jù)特點(diǎn)、處理方法等具體優(yōu)勢(shì)，不僅可以支持古生物化石管理部門(mén)在秩序整頓或治理方面的科學(xué)決策，還可以不斷促進(jìn)國(guó)土資源管理的現(xiàn)代化、規(guī)范化以及信息化發(fā)展。從某種角度理解，02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在古生物化石遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，不僅為衛(wèi)星數(shù)據(jù)在遙感監(jiān)測(cè)國(guó)土資源上的開(kāi)發(fā)和研究奠定了基礎(chǔ)，還為其積累了相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備。

［1］劉碧虹，王娟，張建國(guó).資源一號(hào)02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在甘肅礦山開(kāi)發(fā)遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究［J］.礦產(chǎn)勘查，2015，03：298-304.

［2］閔艷艷.02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在古生物化石遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015，07：77-78.

［3］初禹，張貴達(dá)，王少華.資源一號(hào)02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在河流塌岸調(diào)查中的應(yīng)用——以中俄界河撫遠(yuǎn)縣段為例［J］.黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，04：6-10.

Q91

A

1674-2060（2016）02-0295-01

吳奇（1992—），男，吉林省蛟河人，沈陽(yáng)師范大學(xué)古生物學(xué)院古生物專(zhuān)業(yè)。