遥感在地矿中的应用总结

地质工作担负着为国家提供矿产资源和地质资料，维护矿产资源的国家所有权，保护地质环境，实施地质勘查工作的科学管理的任务，是国民经济建设的基础性、战略性和公益性工作，具有许多不同于其他工作的特点。

遥感技术相对于传统的地质方法来说，由于具有一系列技术优势，在区域地质填图、矿产普查、地质水文及地质灾害等方法得到了广泛的应用。国内外实践证明地质矿产领域是遥感技术应用最活跃、效果最显著的领域之一，遥感方法已经成为地质工作的重要手段。

如下图是遥感在地矿中的应用分类。

图：遥感在地矿中的应用分类

1.      遥感地质

遥感地质（remote sensing in geology）又称地质遥感，是综合应用现代遥感技术来研究地质规律，进行地质调查和资源勘察的一种方法。它从宏观的角度，着眼于由空中取得的地质信息，即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用，以分析、判断一定地区内的地质构造情况。

• 普通地质调查

普通地质调查主要包括了区域地质调查以及地质编图等。区域地质调查是地质调查工作的基础，也是地质调查的重点。传统的地质调查工作主要是以全国土地一类、二类调查工程为基础，工作量大，周期长，不便于地质环境的动态监测。以遥感方法为主填图，大面积多图幅联测的遥感地质调查不仅节约经费，而且还能提高工效。在大规模地质调查中，遥感与地质的符合程度和兼容程度有了很大的提高。大量应用结果表明，采用遥感资料进行大面积多幅联测方式，不仅提高了工作效率和填图质量，而且提高了地质图的科学水平。遥感技术在岩性识别、断裂解译、侵入单元、超单元划分及中新生界地质研究方面，都显示出优势。

岩性分类：在地面无植被覆盖的岩石裸露地区，利用不同岩石间光谱特性差异，可对岩性进行识别分类。

断裂解译：分析断裂在遥感图像上的空间结构特征和光谱特征。首先断裂构造在影像上会以一定的空间形态和空间尺度形成独特的空间结构。其次，断裂带会因为岩性改变而导致的差异侵蚀和差异风化而在遥感影像上形成独特的色调、纹理等光谱特征。隐伏于地表深处的断裂构造，在其活动的过程中，必然也以各种物理的、化学的方式影响到地表，使地表在有隐伏断裂的部位出现与周围环境不协调，从而在影像上形成波谱异常。

• 矿产资源调查

    遥感技术在矿产资源探测方面的应用在我国已经从间接探测发展到了直接探测阶段。在矿产资源勘查领域的技术日趋成熟，在有色金属、贵金属、煤炭、石油、天然气等资源调查中发挥了重要作用，取得了一系列的调查和科研成果，尤其是在常规地质工作难以开展的西部地区，卫星遥感技术的宏观、快速和先导作用得以充分发挥。遥感在金属矿产勘查与预测的应用方面，近年来在分析技术及应用效果方面有了很大的发展和提高，已从过去单一的构造，线性影像解译已发展为各种矿化蚀变、含矿岩石波谱特征研究，多元信息综合图像处理以及综合各类地学信息对目标矿种成矿有利地段进行优化。

    在区域矿产资源勘查中，运用雷达图像处理技术，提取出与成矿有关的地层和岩性，预测成矿远景区，圈定成矿靶区在矿产勘查工作中，利用卫星影像数据，经计算机处理镶嵌，制作成卫星影像图，为宏观分析研究重点区的区域地质背景，提取有用矿产信息提供了主要基础图件。利用卫星遥感资料解译圈定的地质构造，经野外调查和验证，常可获得许多靶区。

    在成矿预测中，一定的地貌类型与一定的地质构造有密切的关系，而一定的地质构造又能反映出一定的成矿条件。线性构造和成矿条件的关系：

1） 线性构造密集的地区成矿条件好

2） 断裂和褶皱强烈的构造处成矿条件好

3） 构造线交叉地区成矿几率大

• 工程地质调查

铁路、高速公路、石油管道、水利电力建设等方面大型工程规划选址、工程地质稳定性需要对数十公里甚至数千公里不同地理环境、气候条件和地质条件的地区进行评价。因此，完整、充分、准确、客观地对沿线工程地质、水文地质和不良地质等进行分析和论证，是工程线布局不可缺少的重要资料。其次，大型工程的沿线分布着大量的防护工程等基础设施，对于这些设施和防护工程的地质条件、水文地质条件及场地稳定性也必须做出工程地质评价和论证。这就使得工程地质勘察必须采用多层次，多方法的综合勘察，正确合理地选择构造物的位置、正确合理地采取防护治理措施，恰当地计划和安排勘探工作量。其三，工程建设项目往往是要求在短期内提供地质论证资料，既要求提交资料迅速，又要求资料具有高质量和可靠性。传统的工程地质调绘是以依靠人力的野外作业为基础来实现的，对人力物力都有很高的要求，效率也很低，而且由于人的视野受到地形和植被的遮挡，许多地质问题不易搞清。这正是遥感地质技术应用于工程地质勘察设计的重要意义。

• 水文地质

遥感作为地学分析的工具和手段，可以分别用于水文地质的各个方面的研究。并能发挥遥感的特点与优势，可以极大拓宽水文地质研究的思路和方法，拓宽水文地质研究的广度和深度。大量遥感图像的处理过程、GIS的空间分析功能、数据库的查询、分析与修正、水文模型的构造与运行等一系列复杂的过程就构建了一个“集成”系统。这就使得水文地质工作可以利用先进的技术与手段来分析和解决水文问题。

1) 水域面积的识别

由于水体的反射特征同陆面、植物(作物)等其它类型的地物有明显区别，也就使得其在遥感图像中较易判读。在应用上一般有两种类型：一是在一些无资料地区或人类难以到达的地区，进行各种水体的详查工作，例如我国青藏高原湖泊和湿地的调查工作主要就是依靠遥感资料来完成的。近年来由于遥感资料越来越容易获得，分辨率越来越高，人们对遥感图像的解译水平不断提高等原因，即使在人类很容易到达的地区，也多利用遥感技术，这不仅精度可以满足要求，而且成本也较低；二是利用不同时段的遥感资料，进行各种水域的动态规律研究。

2) 冰川/积雪水文

虽然冰雪水文遥感还存在着一些问题，但它已经被全世界广泛应用，特别是在确定冰川面积分布研究领域。冰川/积雪场的分布范围和面积在水文学上具有重要意义，因为，它们基本上决定着融雪融冰径流的幅度。自从20世纪60年代随着气象卫星的可见光和远红外探测器的出现，此领域的研究就逐渐开展起来。

3) 降水

降水是陆地表面水文气象的重要因素，对区域水循环过程和水平衡都具有重要的意义，一般采用雨量站的实际观测而得到。但降水的空间分布对水文过程更为重要，这就要借助遥感资料获得其空间特征，特别是在雨量站和雷达观测站点较稀的地区。

图：遥感图像辅助工程规划（左：遥感图像 中：地质分析 右：线路规划）

2.      矿产开采环境评价与分析

•   矿产开发设计与规划

遥感技术可为地质勘矿、矿产开发、区矿环境监测等基础性工作提供全面、精确、丰富、可靠的信息源。以往应用较多的是航空遥感及中等空间分辨率卫星遥感(如TM、SPOT等)，随着卫星遥感在空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率方面的提高，高分辨率卫星遥感技术近年来获得了迅速发展，将其应用于矿山将是遥感技术新的发展方向。

• 矿产开采环境监测与分析

    遥感影像可以揭示地表各种自然地理现象及地下地质构造，能将各种成矿构造、控矿地质体等要素以特定的信息在影像上予以显示。可持续发展要求实现可利用资源的充分探查、开采与利用，但由于地质构造的不确定性及复杂性，常规勘探方法成本高，周期长，所显示的信息在数量、精度方面都不能满足发展的需要。高分辨率卫星遥感影像则可以大而精、广而深的水平提供反映地表、地下各种自然、地质、地理、人文要素信息，通过信息处理与加工，获取与矿产资源有关的信息，评价开发环境。

    矿产开采环境监测主要包括以下方面：

    1)  开采区地质环境评价。

    2)  采矿工业占用监测

    3)  非法开采监测

    4)  开发密集度监测