劉 猛
(河北省水文工程地質(zhì)勘查院,河北 石家莊 050000)
在科技時(shí)代背景下,遙感技術(shù)也已經(jīng)成為地質(zhì)勘查中應(yīng)用的主要技術(shù)手段,技術(shù)人員也在實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),在一定程度上促進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)科學(xué)合理的利用這一高新技術(shù),有助于進(jìn)一步解決找礦問(wèn)題,地質(zhì)勘查工作質(zhì)量與效率也會(huì)相應(yīng)的提升,為后續(xù)開展的各項(xiàng)工作提供了必要的參考,避免因數(shù)據(jù)獲取不準(zhǔn)確出現(xiàn)各種勘查問(wèn)題。因此,從實(shí)際角度出發(fā)對(duì)現(xiàn)下遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用與發(fā)展方向進(jìn)行詳細(xì)分析是十分必要的。
近幾年我國(guó)礦床開采量日益增加,而有限的地表礦床數(shù)量也越來(lái)越少,若是想要保證礦產(chǎn)開采量,就必須要尋找新的隱伏礦床。為此,地質(zhì)勘查通常會(huì)引入更多現(xiàn)代化技術(shù),來(lái)獲得更多的地質(zhì)信息,尋找礦床。遙感技術(shù)就是近幾年被有效應(yīng)用的一種技術(shù)手段,這種技術(shù)起源于上個(gè)世紀(jì)60 年代,借鑒的是電磁波理論,利用各種傳感器來(lái)接收遠(yuǎn)距離目標(biāo)輻射、發(fā)射形成的電磁波信息,經(jīng)過(guò)收集、處理最終呈現(xiàn)出來(lái),以獲得更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中,遙感技術(shù)通常是由遙感器、遙感平臺(tái)、信息傳輸設(shè)備、接收裝置以及圖像處理設(shè)備等組成,將各項(xiàng)地質(zhì)信息更為直觀的表現(xiàn)出來(lái),提高地質(zhì)勘查質(zhì)量[1]。
若是從字面上理解,遙感技術(shù)可以被理解為是遙遠(yuǎn)的感知,為地質(zhì)勘查帶來(lái)了極大的便利。結(jié)合現(xiàn)階段該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展情況來(lái)看,主要具有以下基本特征:第一,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè),能夠?qū)^遠(yuǎn)范圍內(nèi)的物體進(jìn)行接觸、探測(cè),覆蓋范圍十分廣泛,在地質(zhì)勘查的過(guò)程中,這一特征能夠幫助技術(shù)人員獲得更多地質(zhì)信息,影像中會(huì)出現(xiàn)特定的光譜特征和紋理特征,含礦區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)出較為明顯的標(biāo)志;第二,能夠?qū)⒌刭|(zhì)信息以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái),遙感技術(shù)應(yīng)用期間,將觀測(cè)范圍內(nèi)的所有地表、地貌情況以影像的形式傳輸給衛(wèi)星,然后再由地面的接收站對(duì)圖像進(jìn)行接收,然后加以處理、分析,獲得最為精準(zhǔn)的地質(zhì)信息;第三,能夠減少人力、物力資源消耗,遙感技術(shù)本身能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的,區(qū)域覆蓋范圍下的地表信息都能夠被有效記錄,避免人工出門勘探,減少人工勘查需要花費(fèi)的時(shí)間,提高勘查工作質(zhì)量與效率。這些特征都充分說(shuō)明了遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中應(yīng)用的必要性,需要在今后做出進(jìn)一步完善。
遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用的主要標(biāo)志就在于能夠?qū)⒖臻g信息直觀的反映出來(lái),使得地理環(huán)境下所有的區(qū)域成礦現(xiàn)狀,都可以在遙感影像圖中得以體現(xiàn),包括酸堿性巖體、火山盆底、火山構(gòu)造、熱液活動(dòng)等等,都能夠借助遙感技術(shù)與系統(tǒng)加以充分體現(xiàn),借此來(lái)獲得有關(guān)地質(zhì)的詳細(xì)信息資料。若是地下礦床遇到斷裂,則礦床的位置、形狀等都會(huì)發(fā)生較大的變化,而這種變化難以通過(guò)地上勘查被充分了解,遙感技術(shù)能夠突破時(shí)間與空間的限制,獲得常規(guī)手段難以掌握的地質(zhì)信息,使得地質(zhì)勘查隊(duì)伍中的所有成員,都能夠?qū)Φ叵碌V床、構(gòu)造信息等進(jìn)行詳細(xì)解,為后續(xù)開展的各項(xiàng)工作打好基礎(chǔ)[2]。
通常情況下,地下水、微生物、金屬元素、礦物質(zhì)等,都會(huì)在一定程度上影響地層結(jié)構(gòu),使得土壤的營(yíng)養(yǎng)、構(gòu)成發(fā)生變化,生長(zhǎng)在上方土壤上邊的植被,對(duì)金屬元素有著較強(qiáng)的聚集作用,在圖譜上形成了一定的差異性。植被波譜就是利用現(xiàn)有礦區(qū)不同值被、或者是同種植被下不同部分的樣品進(jìn)行光譜測(cè)試,就可以歸納出最具有聚集作用的植被類型,而這一類型的植被通常會(huì)被定義為礦產(chǎn)探測(cè)的有效植被。遙感技術(shù)圖像處理,可以通過(guò)光譜增強(qiáng)技術(shù)分析并監(jiān)督,若是出現(xiàn)顏色異常的情況,則可以理解為是植被反射光譜異常,這時(shí)就需要對(duì)圖像中所展現(xiàn)的信息進(jìn)行分析與處理,從這些異常信息中獲得有效信息,然后在遙感圖像旁邊進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注、記錄,借助這種方式,來(lái)對(duì)身處于地表以下的未知礦產(chǎn)資源分布情況進(jìn)行推斷,以獲得較為明確的地質(zhì)信息。
礦床在形成以后,受到環(huán)境、空間位置等各個(gè)方面因素變化的影響,在位置、形狀等方面會(huì)發(fā)生較大變化,這也就增加了地質(zhì)勘查工作量,技術(shù)人員難以精準(zhǔn)的確定礦床的具體位置,對(duì)形狀形成原因也缺少充分了解。通過(guò)利用遙感技術(shù),能夠在某一階段對(duì)礦床變化進(jìn)行觀察,通過(guò)遙感圖形的宏觀比對(duì),能夠了解到作用于礦床的各種因素,進(jìn)而深層次了解礦床的剝蝕改造作用,結(jié)合礦床成礦深度判斷礦床產(chǎn)出部分的具體位置,且對(duì)于區(qū)域平面與礦床位置之間的關(guān)系能夠有著進(jìn)一步了解,甚至還可以借助不同礦床與不同平面產(chǎn)出關(guān)系、分布規(guī)律,來(lái)確定最終的找礦標(biāo)志,這對(duì)于地質(zhì)勘查工作而言是十分重要的,有助于整體地質(zhì)勘查工作效率的提升。
基于上述分析,雖然現(xiàn)如今遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)完善,但是從整體角度分析,遙感技術(shù)仍然存在些許不足。為了適應(yīng)新時(shí)期下各種地質(zhì)勘查要求,現(xiàn)代遙感技術(shù)將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展:
(1)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合。目前,遙感技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)下應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)重要技術(shù),而為了促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展,近幾年微波、多光譜等各種新型的傳感器材不斷出現(xiàn),為遙感技術(shù)升級(jí)創(chuàng)造了有利條件。在實(shí)際操作的過(guò)程中,開始更為注重采用不同的空間尺度、時(shí)間周期、光譜范圍等影像,反映出目標(biāo)物品的特性,構(gòu)建起一個(gè)物品的多元頭數(shù)據(jù)鏈。這種形式的數(shù)據(jù)鏈,與單元頭數(shù)據(jù)相比,具有精確度高、數(shù)據(jù)多樣的特點(diǎn),能夠全面展示出同一個(gè)目標(biāo)物品的所有數(shù)據(jù)、信息,幫助勘查人員更好的完成數(shù)據(jù)收集、歸納與匯總,極大程度上提高工作準(zhǔn)確率。若是從這一角度出發(fā)來(lái)加以思考,在今后遙感技術(shù)應(yīng)該朝著數(shù)據(jù)全面融合方向發(fā)展,將所有的遙感數(shù)據(jù)綜合在一起,處理遙感數(shù)據(jù)與非遙感系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。目前,在這一方面整體技術(shù)仍然不夠成熟,尤其是算法公式中存在的弊端,更是影響數(shù)據(jù)融合,需要在今后結(jié)合實(shí)際情況,不斷優(yōu)化、完善,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高度整合。
(2)與3S 技術(shù)融合。3S 技術(shù)包括遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)三項(xiàng),全球定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位,確定在全球范圍內(nèi)的任何坐標(biāo)并實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理,能夠?qū)崿F(xiàn)大量數(shù)據(jù)的有效管理,這對(duì)于新時(shí)期下,日益豐富的遙感數(shù)據(jù)而言是十分重要的,因此在今后必須要加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理。隨著3S 技術(shù)的優(yōu)化、完善、升級(jí),地質(zhì)勘查人員還可以嘗試?yán)?S 與可視系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等技術(shù),綜合在一起,強(qiáng)化技術(shù)處理,最大程度上保證數(shù)據(jù)的精確性,為地質(zhì)勘查提供精確參考。
(3)高光譜數(shù)據(jù)應(yīng)用更為廣泛。在地質(zhì)勘查中遙感技術(shù)往往作為輔助手段加以應(yīng)用,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,遙感技術(shù)也會(huì)逐步完善,應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)不斷擴(kuò)大。就遙感技術(shù)本身來(lái)看,應(yīng)用范圍、應(yīng)用流程較多,導(dǎo)致實(shí)際使用較為復(fù)雜,高光譜遙感的應(yīng)用,可以簡(jiǎn)化流程,利用這種方式對(duì)原有的遙感技術(shù)加以輔助,目前這一項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)逐步發(fā)育成熟,其應(yīng)用能夠在地質(zhì)勘查中,較好的分辨空間,再加上高光譜技術(shù)綜合了多種探測(cè)、信息處理技術(shù),能夠充分利用成像光譜儀、納米級(jí)光譜分辨率來(lái)進(jìn)行成像,且能夠形成上百條光譜通道數(shù)據(jù),輻射信息、光譜信息、空間信息都能夠在相同的時(shí)間內(nèi)獲取,從提取出一條連續(xù)、有效的光譜曲線,與傳統(tǒng)的遙感技術(shù)相比,這一技術(shù)的應(yīng)用,能夠展現(xiàn)出更多的信息類型,圈出礦化區(qū),使得地質(zhì)勘查可以更為順利的進(jìn)行。
綜上所述,地質(zhì)勘查的主要目的是為了獲得更為全面的地質(zhì)信息,遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠改變傳統(tǒng)勘查方式,簡(jiǎn)化勘查過(guò)程,提高勘查精確性。就目前遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用情況來(lái)看,主要是集中在獲取地質(zhì)構(gòu)造信息、利用植被波譜特點(diǎn)探礦、研究礦床構(gòu)造標(biāo)志幾個(gè)方面,技術(shù)手段趨近于完善。然而,為了更好的應(yīng)對(duì)現(xiàn)代地質(zhì)勘查要求,遙感技術(shù)在今后還會(huì)持續(xù)發(fā)展,并且實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)、3S 技術(shù)的融合,更加廣泛應(yīng)用高光譜數(shù)據(jù),為地質(zhì)勘查工作質(zhì)量提升提供便利條件。