朱 令

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局205 地質(zhì)隊(duì)，重慶 400000）

1 多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)概述

多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)是一種當(dāng)前社會(huì)較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)可以對(duì)不同來源的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總、整理，使其融為一體，便于數(shù)據(jù)分析人員全面掌握的研究對(duì)象相關(guān)信息。應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的工作模式恰好與地質(zhì)勘查工作形成完美契合，在實(shí)際工作中，地質(zhì)勘測(cè)人員需要對(duì)礦山的地質(zhì)、水文等特征實(shí)施全面勘查，不僅工作量較大，且勘查數(shù)據(jù)的信息量也非常龐大，必須要借助多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)才能做好信息的有效整合。隨著這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用，越來越多新型勘查技術(shù)被引入地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中，從而使多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮，大大提高了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的工作成效。

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用并不僅限于數(shù)據(jù)處理方面，還可以結(jié)合勘查技術(shù)，促進(jìn)勘查工作的順利推進(jìn)，其中結(jié)合遙感技術(shù)使用是目前最為常見的應(yīng)用模式。這主要是由于在實(shí)際的地質(zhì)勘測(cè)過程中，勘測(cè)到的地質(zhì)數(shù)據(jù)并不能將當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和礦產(chǎn)狀況直接反映出來，而且在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，所有數(shù)據(jù)信息還需要經(jīng)過一定的處理后才能進(jìn)行，導(dǎo)致工作效率低下。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒌刭|(zhì)勘查結(jié)果通過更加清晰的圖像直觀地呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析人員的面前，便于后續(xù)數(shù)據(jù)分析工作的順利開展。

兩種技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可以利用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)不同來源的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合處理，再將其融合到一張勘查圖中，使得圖像所包含的信息內(nèi)容更加豐富且多元化，而且也便于分析人員更加全面地掌握信息內(nèi)容，從而為后續(xù)的礦產(chǎn)資源開采奠定良好基礎(chǔ)。因此，當(dāng)前地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作對(duì)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用主要是通過和遙感技術(shù)的結(jié)合得以實(shí)現(xiàn)的[1]。

2 多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用流程

根據(jù)上述結(jié)論，在應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合遙感技術(shù)的特點(diǎn)和地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的實(shí)際工作情況做出相應(yīng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的充分融合。

（1）針對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查到的遙感數(shù)據(jù)，開展初步篩查，以便后續(xù)工作能夠順利開展。在實(shí)際的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查過程中，遙感技術(shù)的運(yùn)用是多方面的，因此使用這一技術(shù)最終呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)類別也存在較大差異。若這些數(shù)據(jù)信息直接進(jìn)行融合處理，所整合出的數(shù)據(jù)并不能為后續(xù)工作提供應(yīng)有的幫助，甚至可能對(duì)數(shù)據(jù)融合過程產(chǎn)生不良影響，因此在借助多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行處理前，必須將收集到的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行初步篩查，同時(shí)需要相關(guān)工作人員對(duì)遙感勘查所獲得的數(shù)據(jù)類型以及后期用途都有著充分了解。目前較為常用的遙感技術(shù)主要有兩種：①航空遙感技術(shù)。②航天遙感技術(shù)，工作人員需要根據(jù)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的實(shí)際需要，結(jié)合不同類型數(shù)據(jù)相互間的聯(lián)系，初步篩選勘查數(shù)據(jù)，以此為隨后的數(shù)據(jù)融合處理奠定良好基礎(chǔ)。雖然在數(shù)據(jù)融合過程中是以遙感勘查為主導(dǎo)，但是其中不乏會(huì)穿插其他類型的數(shù)據(jù)信息，只有這樣，才能確保最終呈現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)信息能夠更加豐富、立體[2]。

（2）勘查信息經(jīng)過初選后，并不能直接進(jìn)行多元數(shù)據(jù)融合，而先進(jìn)行預(yù)處理后，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理。這主要是因?yàn)榭辈閿?shù)據(jù)經(jīng)過初步篩選后，仍會(huì)存在一些由于人為因素和勘查儀器等問題而產(chǎn)生的誤差，若直接進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，這些誤差容易被忽略，甚至嚴(yán)重影響到多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，導(dǎo)致呈現(xiàn)出的最終融合數(shù)據(jù)不能真正反映礦區(qū)的實(shí)際地質(zhì)、水文等狀況，對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)分析以及礦山開采產(chǎn)生不良影響。

（3）數(shù)據(jù)信息經(jīng)過預(yù)處理之后，就可進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。整個(gè)融合過程并非是對(duì)各種類型的遙感勘查圖片的簡單整理、疊加，而是由技術(shù)人員根據(jù)勘測(cè)工作的實(shí)際需求、數(shù)據(jù)類型和分辨率等，對(duì)融合方式做出的合理選擇。不僅如此，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)遙感勘查圖像的分辨率也有著較高要求，圖片分辨率越高，后期融合空間和自由度也越大，融合過程也更加順利?，F(xiàn)階段，遙感數(shù)據(jù)的融合主要包括決策級(jí)、特征級(jí)和像素級(jí)3 種類型，可根據(jù)地質(zhì)勘查的實(shí)際情況來選擇。例如，決策級(jí)主要是針對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的整體勘測(cè)圖進(jìn)行融合，而像素級(jí)則是針對(duì)相似遙感勘測(cè)圖的融合。

由于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查所收集到的數(shù)據(jù)信息較為繁雜，在實(shí)際融合過程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)一些不能實(shí)現(xiàn)的問題，需要技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)融合方式做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。例如，在提取線性結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要從遙感勘測(cè)圖像著手，而且還要借助濾波技術(shù)，并配合使用假色彩合成技術(shù)，對(duì)主要成分進(jìn)行分析，通過調(diào)整直方圖和反差擴(kuò)展對(duì)遙感勘測(cè)圖進(jìn)行線性分析，并通過對(duì)數(shù)據(jù)的有效提取進(jìn)行整合[3]。

另外，為了讓地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的工作質(zhì)量得到全面有效提升，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)并不僅限于對(duì)遙感數(shù)據(jù)的融合處理，還會(huì)結(jié)合工作需要，將通過其他勘查方式所收集的數(shù)據(jù)信息整合至遙感勘測(cè)圖中，從而進(jìn)一步豐富遙感勘測(cè)圖的信息內(nèi)容。在這一過程中，為了確保不同類型數(shù)據(jù)信息的高效融合，還可利用現(xiàn)代化信息技術(shù)整理數(shù)據(jù)，構(gòu)建更加全面立體的數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而為后期的分析處理提供技術(shù)服務(wù)。

（4）數(shù)據(jù)信息經(jīng)過融合后，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用并未結(jié)束，隨后的數(shù)據(jù)分析處理才是應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。各種不同來源的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過融合處理，使得最終呈現(xiàn)出的遙感勘測(cè)圖蘊(yùn)含豐富的信息內(nèi)容，同時(shí)大大提高了綜合分析的難度。在分析過程中，工作人員不僅要對(duì)圖像進(jìn)行分析，還需要結(jié)合歷史地質(zhì)信息和勘測(cè)地的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，并且還要重點(diǎn)分析當(dāng)?shù)鼐哂写硇缘奶卣鞯刭|(zhì)環(huán)境和地質(zhì)條件，從而保證分析結(jié)果能夠如實(shí)反映出這一地區(qū)實(shí)際的地質(zhì)礦產(chǎn)條件。多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用流程如圖1所示。

圖1 多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用流程

3 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中對(duì)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 選擇數(shù)據(jù)

正確選擇數(shù)據(jù)是應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)時(shí)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只有合理選擇數(shù)據(jù)，才能確保后續(xù)的融合能夠達(dá)到預(yù)期效果，若選擇的數(shù)據(jù)缺乏合理性，就可能影響后續(xù)各項(xiàng)工作的順利推進(jìn)。據(jù)實(shí)際調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)的選擇必須由具有較高專業(yè)技術(shù)水平的工作人員負(fù)責(zé)，除了要充分分析和掌握該項(xiàng)技術(shù)，還必須嚴(yán)格依照相關(guān)流程來運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，只有這樣，才能得到預(yù)期的理想效果。工作人員在選擇數(shù)據(jù)時(shí)，還要和遙感勘查數(shù)據(jù)配合使用。然而，最終呈現(xiàn)出的遙感勘測(cè)圖通常類型眾多，工作人員需要結(jié)合實(shí)際情況來做出合理選擇，目前我國使用的遙感數(shù)據(jù)主要分為航空遙感數(shù)據(jù)和航天遙感數(shù)據(jù)，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中較為常用，但還需要和其他類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效融合，才能確保所選數(shù)據(jù)的科學(xué)合理性[4]。

3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

在實(shí)際應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)前，工作人員需要對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息實(shí)施預(yù)處理，而這些數(shù)據(jù)信息的格式和類型多種多樣，若不經(jīng)過處理就進(jìn)行融合，往往會(huì)導(dǎo)致各項(xiàng)工作無法順利推進(jìn)，因此需要工作人員提前處理好這些數(shù)據(jù)。一般情況下，工作人員需要將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，并使用專門的軟件以圖像的形式呈現(xiàn)出來，從而讓這些數(shù)據(jù)信息能夠正常使用。

3.3 數(shù)據(jù)融合

正常情況下，數(shù)據(jù)融合是應(yīng)用多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)的最主要步驟，借助圖像處理技術(shù)，工作人員可以讓相關(guān)數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)有效融合，但是多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)于圖像分辨率有著嚴(yán)格的要求，需要使用遙感影像處理技術(shù)來進(jìn)一步提高圖像分辨率。通常情況下，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)分為多個(gè)類型，其中決策級(jí)、特征級(jí)和像素級(jí)是最為常見的類型，工作人員要結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的實(shí)際情況進(jìn)行全面、深入的分析，從中選出最為適宜的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)種類，促使該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果實(shí)現(xiàn)最大化。然而在具體應(yīng)用過程中，由于受各種因素的影響，實(shí)踐和理論之間往往存在一定差距，對(duì)此，工作人員應(yīng)以工作實(shí)踐為主，將理論知識(shí)作為重要參考，并結(jié)合自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)技術(shù)，對(duì)當(dāng)前的具體情況進(jìn)行全面分析。并且，工作人員在數(shù)據(jù)融合過程中，要保證多源非遙感數(shù)據(jù)和多源遙感數(shù)據(jù)充分融合，以此達(dá)到理想效果，最終呈現(xiàn)出來的遙感勘測(cè)圖才具有更高的研究價(jià)值。

3.4 綜合分析

從目前的實(shí)際情況來看，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以采用多種方法進(jìn)行融合，而融合方法不同，所形成的圖像也存在較大差異，因此工作人員應(yīng)充分重視這種多變性和多樣性，并對(duì)其做出全面、深入的分析研究。在開展地質(zhì)礦產(chǎn)勘查前，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，并對(duì)實(shí)際測(cè)量出來的剖面結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理分析，并在整個(gè)過程中采用科學(xué)思維的方式，嚴(yán)格依照既定流程來推進(jìn)工作，只有這樣，才能充分發(fā)揮出綜合分析的應(yīng)用價(jià)值。

3.5 提取構(gòu)造信息

據(jù)相關(guān)實(shí)踐數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，對(duì)于構(gòu)造數(shù)據(jù)的提取，最主要的就是提取ETM 和TM 衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，同時(shí)還需要二者相互配合才能更好地應(yīng)用。工作人員在實(shí)際工作開始前，還要對(duì)遙感影像開展科學(xué)的預(yù)處理，進(jìn)而為地質(zhì)構(gòu)造提供更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。在一般情況下，地質(zhì)構(gòu)造的表現(xiàn)特征分為環(huán)形和線形兩種，其可以通過特點(diǎn)的圖形結(jié)構(gòu)和形態(tài)展示出來，而工作人員在多次測(cè)試后，可通過遙感勘測(cè)圖上面的信息，得出具體的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而為后續(xù)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作提供科學(xué)、有效的參考依據(jù)。

3.6 礦化蝕變信息的提取與找礦靶區(qū)的圈定

在提取礦化蝕變信息的過程中，工作人員必須要保證非遙感數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)的充分融合，只有這樣，才能讓不同類型數(shù)據(jù)形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，達(dá)到最為理想的效果，同時(shí)也能保證最終形成的圖像數(shù)據(jù)更具真實(shí)有效性，從而呈現(xiàn)出最好的地質(zhì)結(jié)果。除此之外，在針對(duì)指定區(qū)域開始地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作之前，工作人員應(yīng)全面分析這一區(qū)域的礦產(chǎn)分布規(guī)律，并對(duì)成礦條件、地質(zhì)情況等因素進(jìn)行全面、深入的分析，從而為后期各項(xiàng)工作的順利開展提供科學(xué)、合理的參考依據(jù)[5]。同時(shí)，工作人員還應(yīng)深入分析以往的研究成果，在此基礎(chǔ)上，及時(shí)整理和記錄其中的有效數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)礦產(chǎn)特征以及相關(guān)調(diào)查結(jié)果，科學(xué)圈定出找礦靶區(qū)。

如今，科學(xué)技術(shù)水平達(dá)到了前所未有的高度，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)也因此得到不斷的優(yōu)化和完善，不僅被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中，而且在其他領(lǐng)域也得到普及應(yīng)用。通過對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的靈活應(yīng)用，工作人員可以快速獲取工作需要的有效數(shù)據(jù)信息，從而充分發(fā)揮出地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的實(shí)際效果。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來由于人們對(duì)礦產(chǎn)資源的開采量逐年增加，致使世界范圍的能源、資源危機(jī)持續(xù)加劇，而為了進(jìn)一步提高礦產(chǎn)資源的開采量，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作所應(yīng)用的各種先進(jìn)勘查技術(shù)也越來越多，通過對(duì)各種不同來源的勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總整合，充分掌握礦區(qū)的相關(guān)信息已經(jīng)成為目前礦產(chǎn)企業(yè)極為重要的工作內(nèi)容。由此，多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當(dāng)中，通過合理應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，能夠有效提升地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的質(zhì)量。