地质矿产方面的应用

根据2009年EconomicGeology出版的专辑RemoteSensingandSpectralGeology，近年来发表的相关文献以及研究和应用的实践，对遥感与光谱地质进行了综述。内容从测谱学、TM／ETM和ASTER宽波段遥感应用，到地面和航空高光谱遥感应用与热红外遥感。传统的信息填图主要是解译，现代遥感不仅能提取地质和蚀变信息，还能进行其他手段无法进行的有效填图，结合地球物理、地球化学、野外和实验室光谱等，还能加深对矿床成因的理解。现代光谱地质结合XRF和GPS能够对矿物和蚀变带原地定量填图。TM／ETM从铁氧化物和含羟基矿物来提取矿化蚀变信息，大区域快速圈定成矿靶区。ASTER在粘土区SWIR的5个波段，提供了区分粘土矿物类型和一些硫酸盐、碳酸盐的能力，可以区分粘土、高级粘土、绢英岩和青盘岩，以及方解石和白云石。短波区的3个铁波段可以区分黄钾铁矾与赤铁矿和褐铁矿。障碍是需要校正到反射率来区分这些矿物组合，没有辅助数据很难做到这点，这极大地限制了该仪器作为常规勘探工具的能力。Crosta提供了多元统计方法对蚀变带填图，不需要大气校正。ASTER有5个热波段，像元大、信／噪比低。有能力对硅质岩和碳酸盐填图，但噪音多，并不总是有效。航空高光谱具有矿物填图的实用信／噪比。但航天高光谱Hyperion的信／噪比不能满足勘探和填图的要求。热红外是正在发展、尚未应用的勘探工具，其前景是可对硅质、硅酸盐类和碳酸盐填图。高分辨率遥感图像也为矿区快速评价、矿产勘查以及矿山建设提供了有效的技术支持。最后，结合国内外研究进展，讨论了勘查中的数据选择，给出了建设性的结论。2．地质、矿产方面的应用遥感技术为地质研究和勘查提供了先进的手段，可为矿产资源调查提供重要依据与线索，为高寒、荒漠和热带雨林地区的地质工作提供有价值的资料。特别是卫星遥感，为大区域甚至全球范围的地质研究创造了有利的条件。常规的地质勘查工作都从点、线观测着手，待汇集了大量的资料后才能描述一个地区的地质特征，进而进行分析研究。利用遥感资料就可以首先从分析研究地区的遥感资料入手，然后有重点地选择若干点进行野外观测与验证。这样，不仅大大减少了野外工作量，节省人力、物力，还加快了速度，提高了精度。这对区域地质填图是特别适宜的。在地质构造方面，由于遥感图像具有广阔的视域和逼真的影像，能真实地反映各种地质现象间的关系，因此，利用遥感图像进行地质构造分析，常能发现地面常规工作不能发现的地质构造，尤其是对于第四纪松散沉积物覆盖下的一些隐伏构造，反映得相当清晰。遥感技术在矿产资源调查方面的应用，主要是根据矿床成因类型，结合地球物理特征，寻找成矿线索或缩小找矿范围。通过成矿条件的分析，提出矿产普查勘探的方向，指出矿区的发展前景。例如，通过对吉林省陆地卫星图像的分析，曾发现铜矿的分布与线性构造密切相关，对开发这个地区的铜矿有重要意义。在工程地质勘测中，遥感技术主要用于大型堤坝、厂矿及其他建筑工程的选址和道路选线，以及由地震、暴雨等造成的灾害性地质过程的预测等方面。例如，山西大同某电厂选址、京山铁路改线设计等，由于从遥感资料的分析中发现过去资料中没有反映的隐伏地质构造，通过改变厂址与选择合理的铁路线路，在确保工程质量与安全方面起了重要作用。在水文地质勘测中，则利用各种类型遥感资料，查明区域水文地质条件和富水地貌部位，识别含水层及判断充水断层。例如，美国在夏威夷群岛，用红外遥感方法发现200多处地下水出露点，解决了该岛所需淡水的水源问题。此外，利用遥感技术可进行火山活动的监测、地震活动的调查、沙丘移动的研究等我国新型遥感探测技术瞄准国际前沿2010-10-27|作者：李伟锋|来源：中国国土资源报|【大中小】【打印】【关闭】从1999年以来，在地质大调查科技项目支持下，我国在高（成像）光谱矿物填图技术、干涉雷达技术、多光谱异常信息提取技术、遥感仪器研制、POS直接定位技术以及国产卫星研发等方面取得了较大进展，推进了遥感地质勘查技术的进步，提升了地质勘查的能力、水平和效率。——高（成像）光谱技术及矿物填图。开展了高（成像）光谱数据处理，矿物信息提取及应用研究建立了“类—族—种—亚种（变种）”的矿物分层识别谱系；总结了一套较系统的适合我国干旱裸露区区域性高光谱遥感矿物填图的工作方法与技术流程，为技术的工程化应用奠定了基础。——干涉雷达技术及地面沉降监测。形成了趋于完善的多尺度、多类型地表形变InSAR调查与监测技术体系，解决了地面沉降长时序监测等关键问题和多类型灾害性地表形变InSAR监测的主要问题。研究成果已广泛应用于区域性地面沉降调查与监测，滑坡监测、城市地裂缝、地震形变场、油田地面变形、水库变形以及煤矿开采沉陷等多尺度、多形式的灾害性地表形变场探测与监测。——多光谱异常信息提取技术及矿产资源勘查。以GIS和RS作为主要技术平台，开发了遥感信息处理分析系统、开发了RSMAP2.0软件系统，服务于野外国土资源调查、创立了“去干扰—主成分分析—异常筛选技术”矿物异常信息提取技术，将遥感蚀变异常信息提取技术应用于工程化生产，形成了系列化产品生成体系。遥感找矿异常提取技术方法已经在我国天山—北山、昆仑山、等重要成矿带上成功进行了应用，新发现矿点、矿化点57处。——遥感仪器研制及地质应用。研发了4种类型的地面光谱仪，开发了具有全部自主知识产权的便携式近红外光谱（矿物）分析仪，填补了国内空白，各项技术指标均与国外同类产品相当；整体技术达到同类产品的国际先进水平，推进了遥感地质调查地面工作现代化以及遥感地质作用机理的研究。——POS直接定位技术及地质灾害应急与精细调查。提出了一套完整的数据处理及精度评定方法；通过实施多个项目不同方案的集成POS系统航空摄影，得出了直接地理定位的数据获取流程及质量控制方法；解决了机载POS系统直接地理定位关键技术，在2008年的汶川大地震、2010年的玉树地震、三峡库区等以及航空遥感精细调查中发挥了重要作用，为救灾减灾、航空遥感精细调查等提供了精确的定位信息；针对产业化应用的关键技术环节，提出了7项重要技术指标。——国产卫星关键技术研发及应用系统建设。开展了02B星在轨测试和应用技术研发，解决了02B星应用中存在的技术难点；确定了卫星数据在土地利用调查监测、基础地质调查、地质灾害调查，以及国家土地督察和矿业执法检查中的应用可行性。建立了基于国产卫星的矿山动态监测应用示范系统，以及卫星高光谱地质应用试验系统。提出了发展适合于矿产与能源探测的高光谱卫星发展计划。