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关键词:遥感地质制图 蚀变信息提取 构造信息提取 高光谱遥感技术
中图分类号:P237 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(c)-0000-00
一、遥感技术的基本特征
长期以来,地质工作者迫切希望能有一种“窥一斑而知全豹”的方法来找矿,因此遥感技术以其独有的远程观测以及判断特点在地质找矿中的作用就突显出来。首先,由于遥感是远距离探测技术,所以遥感可以不对物体进行接触而进行探测,正因为如此遥感技术可以覆盖更广的范围,因此在进行找矿工作时,遥感可以将所观测范围内地表以及地貌的情况通过影像传输给卫星,然后由地面接收站接收图像,让工作人员对观测到的数据进行处理和分析。其次,因为遥感技术覆盖范围广,并且能同时观测多个区域,所以节省了观测时间,并且传输的图像信息更加准确,工作人员能够通过处理后的数据和图像找到矿产资源的位置,甚至能了解大致的分布范围,这为找矿工作节省了人力以及物力。通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系,可认识成矿规律并圈定找矿远景区,通过对遥感图像进行增强处理,综合分析,可提取地质信息,在我国最早使用遥感图像的行业是地质行业。
遥感技术从字面上可以理解为“遥远的感知”,因此遥感技术是通过远距离传输来进行观测和新词采集的,这就需要电磁波、红外线以及可见光等的帮助。遥感技术在进行影像分析时,检测到的影像中会出现特定的光谱特征和纹理特征,含矿区域会呈现出较为明显的标志。现人们将许多先进的科学技术应用到遥感技术当中,其中对计算机的应用是必不可少的,因为通过遥感技术传输到地面的图像需要经过计算机软件的图像和数据处理,才能将含矿区域显示出来,从而根据显示的情况进行工作项目计划的设计以及开展。遥感技术在地质方面的应用一般都是以制图为主,并与地质图相套合,使得遥感影像图与地质图具有相同的地图投影坐标系统,这可使工作区遥感概貌与地质图相互对应的,并能产生立体感较强的画面,以综合图件来反应工作成果。
随着现有矿产资源不断地被发现并且开采,导致矿产所在地普遍有自然及地理环境较为恶劣的情况,不便于人工的探测及寻找,因此遥感技术在这种地形条件差、交通不便的高寒地区具有常规地质方法不可替代的优越性。
二、遥感技术的找矿应用
遥感探测矿产的核心就是通过遥感探测器以及遥感图像等提取岩矿蚀变情况以及区域地质信息。在找矿中的直接应用就是提取遥感蚀变信息,围岩蚀变是热液与原岩发生的相互作用,是成矿作用。因此,蚀变岩矿物的存在能够帮助遥感技术进行探测,因为这种物质有光谱特征,在遥感影像上具有特殊的显示,因此能够根据蚀变的类型,预测矿物的种类以及分布。
遥感技术进行矿物探测的原理,是因为地物普遍都能够进行电磁波的反射和投射,而每种地物因为其结构以及特性不同,所以反射出的光谱也不相同,因此就可以根据地物反射出的光谱特征,判断地物的种类,并通过光谱图像进行信息的提取。
遥感技术能够对地物进行探测,并向地面传回遥感图像以及数据,通过对遥感影像的前期处理,进行图像的降噪,以及真彩色或者假彩色的合成,对遥感影像进行目视解译,所谓的目视解译就是通过以往的经验以及知识,对遥感影像上存在的地物根据其形状、颜色、周围环境等情况进行判读,从而判断出影像中存在的物体都是什么。在利用遥感影像进行找矿的应用时也是如此,需要针对遥感图像的内容联系周边地质环境判断是否有成矿的可能。利用遥感技术进行找矿时,可以通过多种空间影像进行信息的提取,比如影像上的线状区域、环状区域、带状区域等情况,都能够研究矿物资源是否存在。除此之外,对于色异常以及断裂构造的信息提取都能够进行隐秘矿物资源分布的探测,这是找隐伏矿床的重要手段之一,是区域地质填图的理想技术之一。
三、遥感地质找矿技术的发展趋势及前景
(一)高光谱数据的应用
遥感技术一直被作为辅助手段应用于地质学中,但随着计算机领域高新技术的快速发展,遥感技术的进步和应用,尤其是作为现展的技术手段也愈加显得重要,领域也在不断的扩大。遥感技术本身包含多方面的内容导致其复杂无比,但是因为高光谱遥感的广泛应用,利用这种方法辅助地质工作进行探测的技术也开始逐步成熟。高光谱遥感技术在地质找矿中因其高空间分辨率给遥感地质找矿添加新的血液,高光谱是集多种探测及信息处理技术于一体的综合性技术。它的基础工作原理是利用成像光谱仪与纳米级的光谱分辨率来进行成像,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,这种技术能够进行辐射信息、光谱信息、地物空间信息的同步获取,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线。高光谱图像能够显示出丰富的信息,并可通过反演圈出矿化区。
(二)3S技术的结合
所谓的3S技术就是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)这三种技术,3S技术是目前地质勘探的业界利器,三种技术各自有各自的优势。利用GPS能够通过微信信号进行定位,并能够测量三维空间数据,在信号足够好的情况下,探测的数据是十分准确的。地理信息系统作为地理信息的集合,具有储存、处理地理信息数据等多种功能,并且地理信息系统的数据库具有高集成、一体化并且储存空间大的特点,因此地理信息系统与遥感技术的结合,能够为遥感技术提高海量的数据储存空间,并且还能够进行数据以及图像的管理及浏览,并能够将搜集到的海量地理数据信息然后回馈给信息中心进行分析,然后遥感技术RS负责在地理区域内进行找矿工作。
(三)遥感技术与传统地物化找矿方法的融合
因为矿床的形成并不是一种物质造成的结果,因此想要实现利用遥感技术进行找矿工作,就必须要将遥感技术与地、物、化找矿方法结合起来,避免因为探测单一的物质而造成的失误和阻碍情况的发生。目前以遥感信息为主体,建立多源地学数据库进行综合信息找矿法势在必行。
结束语:
遥感技术作为地质勘查的重要手段,对矿产资源的可持续发展有着积极的作用。利用这一高新技术不但破解了我国目前由于资源匮乏而出现的深层次找矿难题,也为我国勘探科学的进步找到了新的出发基点。因为遥感技术实时、准确的特性,被广泛应用于地质找矿工作中,这项技术在地质找矿中的运用,不仅有效地提高了地质找矿的质量以及数量,还提高了找矿工作的准确性,并且提高了工作效率,因此遥感找矿技术的实运用还拥有更加广阔的发展空间。
参考文献
[1] 钱建平,伍贵华,陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.地质找矿论丛, 2012,27(3):355-359.
[关键字] 铀矿勘查 遥感技术 综合研究 成矿观点与找矿效果
[中图分类号] P237 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-118-2
地质勘查工作的深入开展对遥感技术的应用提出了更高的要求。如何深化应用遥感信息,以便更有效地服务于矿产资源勘查,已成为当前遥感地质工作者积极探索的科学难题和热点。而开发新型遥感探测技术与先进的图像处理方法、促进遥感技术与多学科的交叉集成,是这一探索的方向和重要途径。本文结合铀资源勘查,重点从遥感信息综合研究的角度,对其在地质勘查领域深化应用的这一科学难题进行了探索。
1地质找矿中遥感信息综合研究和深化应用的思考与理念
(1) 遥感技术在地质领域应用的局限性。遥感技术在地质领域应用的局限性主要表现在遥感所获得的信息主要是地表信息,而目前找矿更多的是需要地下深部信息。因此,单靠遥感技术本身很难解决复杂的地质找矿问题。
(2) 找矿难度愈来愈大,遥感技术与传统技术相结合已成必然。随着地质勘查工作的深入发展,一方面,出露地表的矿床明显减少,勘查的目标已由地表或近地表转向地下深处的隐伏矿床,因此找矿的难度愈来愈大;另一方面,由各种地学手段获得的信息愈来愈丰富,如何最大限度地利用这些信息资源,以提高勘查效果,是值得重视的问题。
(3) 遥感技术要与迅速发展的现代信息技术相整合。进入21 世纪以来,现代信息技术得到迅速发展,如何将这些新技术(如:三维地理信息系统(GIS) 技术、三维可视化技术、仿真模拟技术、虚拟现实技术等) 应用于地质勘查领域,进一步解决矿产资源的勘查问题。鉴于上述思考,笔者提出了遥感信息深化应用的思路:即充分发挥遥感技术优势,实现遥感技术应用的以下两个结合: 一是遥感信息与传统地学信息的结合,二是遥感技术与现代信息技术的结合; 同时,在遥感技术应用的过程中要注入地质专业知识,将信息转化为创新思维,用来指导找矿决策和实践。
2遥感信息综合研究与我国砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出
2.1 铀矿床遥感信息的综合研究
2.1.1 对地质资料分析的质疑
关于矿床成因,研究初期人们认为它属层间氧化带铀成矿类型,铀源来自盆地北缘蚀源区的含铀地层和中酸性岩体,在氧化条件下,雨水淋出的铀渗入地下,经地下水搬运,沿渗透性高的砂岩层迁移,在从氧化带进入还原带的过渡地带,由于氧化还原环境的变化,发生了铀的沉淀和富集,形成了该铀矿床( 图1( a) ) 。可是,经矿化同位素年龄分析,矿床的形成经历了从120 ± 11 Ma ~ 8 ± 1 Ma 的一个漫长过程,新生代时( 20 ± 2 Ma 和8 ± 1 Ma) 继续有铀矿化形成,但新生代时,河套断陷已经形成,断陷的下陷已将蚀源区与成矿区分开,这时成矿的铀源已不可能再来自盆地北缘( 图1( b) ) 。因此笔者认为,用传统的观点难以完全解释东胜铀矿床的形成。
2.1.2 新发现地质现象的遥感信息综合研究
先将收集的研究区的遥感、地质、地球物理( 重力、航放、航磁) 、地球化学数据建成GIS 数据库; 然后利用GIS 分析功能,将遥感信息与传统地学信息集成( 复合和融合) ,并进行数据挖掘和知识发现。通过综合研究进一步认为:东胜-石湾子断隆构造为一基底隆起背景上的富铀断块,它的不断隆升,能够为成矿提供铀源;断隆南缘断裂为一从地表切入基底的贯穿性断裂,是深部物质向上运移的通道;环状构造为一与油气有关的环状构造,反映该区油气活动的中心,可以为成矿提供油气等还原物质。由上述构造要素构成的成矿背景叠加在早期的套蚀源区与斜坡带的成矿背景之上,构成了该区铀矿形成的特殊区域地质构造环境。
2.2铀矿床的断隆叠加成矿
在综合研究了铀矿床的区域地质构造背景之后,又进一步研究了矿床的成矿特征,发现油气和热流体参与了成矿过程,矿化有明显的叠加现象,如铀源的叠加、成矿流体的叠加和成矿年龄的多期性等,且铀矿化类型具双重性和复杂性等。将矿床的成矿背景信息与矿床的成矿特征信息综合,并注入铀矿地质专业知识,实现了信息的转化,重新认识了铀矿床的成矿过程。
2.3 砂岩型铀矿断隆成矿观点的提出
(1) 断隆非叠加成矿的证据。当扩大研究范围后发现,其他铀矿床在空间分布上也与断隆构造有关,如黄陵铀矿床位于渭北断隆的北缘,国家湾铀矿床位于固原-华亭断隆上,磁窑堡铀矿床位于牛首山-罗山断隆的西缘等。 综合断隆叠加成矿和非叠加成矿的研究成果,笔者提出了砂岩型铀矿断隆成矿的观点。
(2) 断隆成矿的机理。通过对断隆构造成矿机理的研究认为: ① 断隆构造的隆升作用,使深部的铀矿床和富铀层被抬升到地表,遭受风化、剥蚀,为新的成矿过程提供铀源; ② 断隆边缘斜坡带的地形和沉积环境( 有利于形成赋矿的粗碎屑的沉积地层);③ 断隆边缘贯穿性断裂是将深部还原性物质向上运移的导通等。这些有利的成矿要素在断隆构造环境形成了最佳组合,从而使断隆构造孕育了源( 铀源) - 运( 搬运) - 聚( 富集) 统一的成矿条件。(3) 断隆成矿观点的核心。断隆成矿观点的核心是强调构造,特别是深位贯穿性断裂和油气,甚至热流体等深部还原性物质在砂岩铀成矿过程中的重要作用。认为该类型铀矿床的形成不同于传统的层间氧化带类型铀矿床,不只是个浅部地质作用过程,而是深部与浅部地质作用的复合。
(4) 断隆成矿观点提出找矿意义: ①我国克拉通盆地砂岩型铀矿的区域找矿,应围绕断隆构造及其边缘进行; ②围绕断隆构造找矿,不要局限于砂岩型铀矿,应开展多目标找矿( 包括砂岩型、碳硅泥岩型和热液型); ③不同断隆构造形成的背景、演化历史、成矿条件和找矿潜力不尽相同,即使同一断隆构造不同部位成矿环境和条件也不相同。因此,找矿时要进行具体的地质分析。
3结论
实践表明,如果用同样的方法和手段研究同一个问题,由于看不到新的现象和事实,认识将很难有所突破。遥感技术在地质找矿中的重要作用,就是它能够迅速发现用常规地质方法很难发现的地质体和地质现象,如果将这些新发现与传统地质方法得到的信息相结合,将会促进地质人员重新考虑问题和进行创造性思维,以导致新概念的产生和矿化规律新认识的形成。曾经指出的"没有先进技术支持的理论是落后的"。同时可以看出,遥感技术的应用不仅限于"线、环、块"的识别和蚀变信息的提取,更重要的是它还可以进行成矿理论的研究。因此,需要将遥感的应用"从技术索引的思路走出来","从技术层面提升到科学层面"。这样才能使遥感在地质找矿中发挥更大的作用。充分发挥遥感技术的优势,最大限度地利用现有的地质勘查信息资源,进行新理论的探索和建立新的找矿模式,并利用新模式进行找矿,这是一条从"信息找矿"到"理论找矿"再到"模式找矿"的正确途径,实践证明可以取得显著的找矿成果。
关键词:国土资源;遥感技术;土地资源调查;国土资源管理
Abstract: With the development and application of geographic information technology, remote sensing technology as a basic support technology which is widely used, it brings the gratifying achievements the impetus to the further exploration and development. In this paper, the present application situation and development trend of remote sensing technology in the land and resources of are analyzed and discussed, in order to promote the dissemination and development of better land resources remote sensing technology.
Key words: land resources; remote sensing technology; land resources survey; land and resources management
中图分类号: TP79
0 前言
遥感技术具有很多无可比拟的优势,它可以高效地获取高分辨卫星数据,快速提取土地利用程度和地质构造等方面的信息,这些优势使得遥感技术近年来在土地、矿产卫片执法检查、土地利用动态监测及对其变更调查数据的复核以及地质灾害勘察和矿产资源查找等诸多方面有着广泛的应用。尤其是在1999年国土资源部在连续十年开展的国土利用动态遥感监测和其进行的第二次全国土地普查中,广泛地采用了遥感技术,使其渐渐进入到土地资源调查评价领域,同时也显示出广阔的应用前景。
1 国土资源传感技术的应用现状
随着遥感技术在国土资源领域中的应用逐渐广泛和升级,其作用早已从初始时的遥感地质填土拓展到了地质灾害预警预测、矿产资源开发多角度检测,尤其是遥感技术在矿产资源调查和土地利用检测等方面的运用,体现出绝对的竞争优势,也使得其研究应用实现了跨越式发展。
1.1遥感技术与土地资源调查检测
遥感技术跨越式地提升了获取信息的效率,相比于传统的数据采集技术,遥感技术可以全天候地获取到更加丰富的信息,缩短了信息获取的周期,有更好的动态性和多光普特性,因此很广泛地应用到了我们的国土资源调查监测中。我国从上世纪80年代初开始利用卫星遥感技术进行土地状况调查到现在,已经逐步建成了全国性的土地遥感监测体系,在此期间,遥感技术实现了标准化、规模化的发展,在土地资源调查监测中所起到的作用逐步加强。在2007年开展的全国土地调查中,遥感技术得到了进一步的规模化应用。
1.2遥感技术与地质及地质灾害调查
基于航空航天技术与遥感技术的长足发展,地质环境监测和灾害预警研究呈现出广阔的前景。现代遥感技术在地震、泥石流和滑坡等地质灾害的研究与调查中体现出了重大作用。
首先是新一代遥感影像填土技术的应用。其技术参数已经由当初的1:5万区域地质调查发展到1:25万填土实验研究,在基于不同地质体的遥感影像差异基础上,划分了三级影像岩石填土单元,对三大岩类的解译方法和地质构造的认识也提升到新的水平。2008年汶川地震,利用高精度遥感影像对环形构造和活动性线性构造进行提取分析,得到断裂、冒沙和位移等方面要素,而且以构造的活动程度、规模以及与其他构造的结构关系等方面为依据,对余震发生的概率和危害程度作出识别和评价。另外,通过对比不同时相的遥感资料,可对崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的易发地作出预测并及时预防。
其次,遥感技术可为地质灾害的检测提供实时性的点对点服务。在1998年长江水灾和2000年的易贡滑坡时,遥感技术对整个过程进行了实时监测,为指挥救灾和灾后重建工作提供了重要的参考依据。与此同时,环境与土地的遥感检测技术已经实现了工程化应用。到目前为止,我国已经实现了对大部分城市的遥感动态检测部署工作,对每年进行的土地执法、土地利用利用状况普查提供了重要的便利、有效条件,使得每年的国土资源状况调查得以顺利进行。
1.3遥感技术与矿产资源调查及其开发利用检测
高光谱遥感技术的应用,使得矿产资源开发和利用监测得到了有效的技术支撑。通过搭载于航空航天平台上的成像光谱仪,高光谱遥感可以测量矿物等地物的光谱特性,得到图谱合一的信息,以此进行地物识别和环境探测。从第一台成像光谱仪A IS-1于1983年问世,实现了史无前列的“谱像合一”,成为遥感科学领域的一大跨越式发展,遥感地质的应用也由传统的多光谱定性描述发展到高光谱定量物质组成的鉴别。自上世界90年代以来,我国已经对全国大部分省区和重点矿区进行了调查和监测,对不同矿种的开采位置、无证开采、废弃物分布等情况有了基本的掌握。经过了多年的探索和改进,针对矿产资源开发形成了完善的遥感监测和调查的方法流程,规范了相关的技术标准,健全了相应的技术体系。这位我国在以后对其他地区的矿产资源探测和开发奠定了必要的技术支持和基础。
另外,矿化蚀变提取技术的质地提升也为矿产资源的探测提供了必要的技术支持。通过分析TM图像的比值主要成分,筛选出能够突出矿化蚀变的高特征量利用空间滤波等图像分类处理技术,在图像上显示出异常区,依次来辨别出矿化蚀变带。利用遥感信息挑选出异常带,已经成为矿产、油气资源探测中常用的技术手段。
最后,还需提及的一项技术是微波遥感技术。实验表明,在地形起伏的高地,采用DEM数据,将地面监测点同步到卫星轨道参数中,借助雷达多普勒方程产生卫星空间数据,,保证SAR数据的准确性。处理斑点噪声时,只对噪声作出弱化处理,主要技术思路是主成分去噪声法。将雷达的弱信息和强信息进行分类合成,突出不同后向散射系数,加之利用纹理识别技术对不同地形的纹理度量分析,确定高山矿产资源的分布和量化。
2 国土资源遥感技术发展趋势
作为一门综合性极强的新技术应用,它的发展状况与其构成技术成分的发展状况密切相关。近年来,网络技术、数据库技术、GIS等都得到了卓有成效的进步,同时,土地利用现状数据库、土地利用规划数据库、土地执法监察数据库等新形信息资料库的建成和完善,遥感技术的独特优势体现得更加深刻和广泛。
2.1我国国土资源遥感技术的差距
应用基础性研究存在软肋,发展滞后于当今最领先的水平。主要表现为对遥感新技术、方法等研发投入不足,现实工作中,主要精力忙于将现实已经成熟的技术方法应用到实际工作生产中去,而对于新的技术研发、跟进方面,显得力不从心。使得我们的遥感技术一直都处于一个跟随者的位置。
另一个因素是,我国的资源卫星无论在规模、性能还是技术等方面都存在很多缺陷,所以,尽管我们拥有自己的卫星,但是很多方面的实际应用中还不得已借助国外的卫星完成,严重制约了我国遥感技术的自主发展。
设备更新慢也同样是制约遥感技术进步的一个重要因素。特别是自动成图、数据库建设、数据获取、GIS应用等方面的设备严重老化,并且不是绝对地配套,难成系统。成为制约技术提升的一个重要瓶颈。
2.2发展趋势
鉴于我国的遥感技术发展现状,要改变我国遥感技术相对落后的局面,要从基础性的环节做起,引进国外的先进传感设备及其配套设备,同时还要在此基础上进行在创新。同时与国际前沿技术紧密结合,争取成为技术开拓的驱动者。总结起来,国土传感技术的发展在如下几个方面变化比较显著。
遥感数据源更加多样化,以满足更多领域的需求。为保证航空遥感在国内的优势,必须将航空与航天遥感技术同步起来。现在,环境与生态在国家的可持续发展方面中的地位日益突出,国家对其关注的程度也是前所未有。鉴于此,机载光谱成像仪、数字航空摄像仪等设备的引进和再开发会更快推动航空遥感技术的发展。这将进一步拓宽地理信息数据获取的渠道和质量,使得遥感技术在新一轮地质填图、城市综合调查中的作用更加突出。
为适应国家各方面发展的需求,必须努力追踪世界相关技术的发展前沿,采用产、学、研紧密结合的发展思路,推进对干涉雷达、3S技术系统的研究。对土地、海洋、地质矿产等资源领域展开更详细、更精确的数据采集,建成集动态性、完善性、系统性好的信息系统,为决策提供更有质量水准的基础资料。
借助航空航天采集到的具有高空间分辨率和高光谱分辨率的遥感数据,可以对城市环境进行综合性检测和研究,以适应我国城市的规模化和质量化发展。对于城市的各种指标如土壤、水体状况,电磁辐射程度等都可以有详尽、及时地了解。
3.总结
国土资源遥感技术在人类社会的现代化进程中发挥着越来越重要的作用,对于改善人类的生活环境、提升人们的生活水品和质量、更好处理人与自然的关系都扮演着不可替代的作用,作为我国发展的重要部分,国土遥感技术应被放在很高的战略位置来看待。
【参考文献】
[1] 赵福岳.遥感在1:25万区域地质编图工作中的应用效果和作用[J].国土资源遥感,1997, (3):17-19.
关键词:遥感技术;水文水资源;勘测;应用
1 技术概述
遥感技术的发展始于上世纪六十年代,作为一种探测技术,以电磁波理论为理论基础,其主要利用传感器收集处理各类远距离目标反射、辐射的电磁波,以其作为信息综合成像,最终完成对地面景物的探测识别。由于遥感技术在探测上综合性较强,因而可以应用于各种领域,满足不同领域的探测需求,例如在考察资源、测绘地图以及观测气象中,遥感技术都能够发挥巨大的作用,不但简化了工作环节,减轻了劳动量,提高了劳动效率,以更低的工作成本完成高精度数据探测,从而为研究人员提供可靠的探测数据。例如在洪涝灾害中,可以利用遥感技术对水情进行探测,从而形成直观的水情分析图形,以此为抗洪抢险提供有力参考。具体分析,水文水资源探测中遥感技术的应用优势可以从以下四方面进行总结。
1.1 全天候监测
遥感信息除了可见光波信息外还能够获取红外线、紫外线以及微波等可见光波以外的信息,显现出肉眼不能看见的物体特征,这种特性应用在水位观测中,使得水位监测数据得以扩展,便于提高水位观测结果的准确性。除此之外,在应用中,遥感技术不会受到气候、天气以及地面植被的影响,因此可以全天候进行水文监测,从而令水文水资源勘测量得以扩展,便于研究人员对水文变化规律的总结认识。
1.2 空间限制小
传统的水文勘测工作中大多使用人工作用的方式,通过人进行水文水资源信息的勘测、收集,因而很容易受到天气、地形的影响,例如在人烟稀少以及环境恶劣的地区,由于存在危险性,因而人工作业往往会受到限制,或者遇到恶劣的天气状况,都会对人工作业造成影响,从而使得数据的收集状况受到影响。而遥感技术则不会出现这样的状况,地域以及空间对于遥感技术的限制微乎其微,因而在水文水资源勘测中利用遥感技术可以全方位对数据资料进行收集,从而获取更加完善的数据资料,为高精度水文研究提供数据基础。
1.3 探测效率高
传统的水文勘测中,使用人工勘测的方式不但周期长,并且易受到外界环境因素的干扰。而遥感技术则不同,由于遥感技术利用了陆地卫星,一颗卫星完成全球覆盖成像的周期约16d,但若采用多卫星作业的方式,可以将探测周期进一步缩小,提高了探测精度的同时,缩短了探测周期,提高了工作效率。
1.4 获取数据范围大
相比较人工探测,遥感技术在水文水资源勘测中的勘测范围更大,若卫星轨道高度在910公里时其以此探测面积可以达到34000平方公里。
2 技术应用
2.1 监测蒸发量
蒸发量监测是一种通过物理方法来对地表能量与质量转化的勘测手段。随着近年来遥感技术不断应用,对于蒸发量的估算也趋于成熟。蒸发量的计算主要通过卫星数据来实现,如统计经验法、能量余项法等,也可以用全遥感信息模型进行计算。根据这些模型各自的特点,还可以将这些模型分为多层模型,使其发挥各自优势。一层模型主要可以用在区别地表上土壤和植被方面,二层模型则主要用来计算地表植被或是地下土壤和地上热量之间的余热上。目前,也有使用多层模型将土壤分成很多层。近几年,我国利用遥感数据在地表特征参数的基础上,建立起了政务蒸腾计算模型,从而实现了对非均匀地面条件下的蒸散计算,给蒸发量的监测和计算带来了便捷的条件。
2.2 监测降水量
降水量的监测是指通过在云顶温度和降水点之间建立关系,并且利用卫星信息和地面雨量站之间的差值进行监测。而对于一些雨量站比较稀疏的地方,除了常规的雨量站监测之外,还可以利用雷达进行监测,从而获得相关降雨量的数据。雷达在降雨量估算处理中主要用于局部或者短缺的降雨量预报,它可以利用空间信号来处理相关的数据,并能采集相应的降水粒子,通过计算机对降水量进行计算。除雷达之外,还有气象卫星和航空飞机等都可以应用在降水量估算中。目前经常利用航空飞机深入到云层中,对云层以及周围进行监测,这样可以从不同角度监测出云层和余地的分布状况,然后利用计算机技术对相关的监测数据进行分析和处理,从而为水文研究部门提供可靠的依据。
2.3 预测径流量
在水文水资源勘测中径流量的预测预报是主要内容之一,其预测主要为水文气象站监测数据、遥感监测数据,通过建立水文模型,从而计算出相关信息。径流量的预测无法通过遥感监测得到结果,但是遥感技术可以对径流水系予以研究,例如植被、地貌以及土壤等元素,结合土壤含水量、蒸发量以及降水量完成对径流的估算。通过水文气象数据以及遥感监测数据可以建立相应水文模型,并得到径流预报结果。最早的预算方式除了使用水文模型、遥感技术、卫星云图等,还辅助使用了雷达。但是随着技术的发展,遥感技术也在不断的应用中得以更新发展,在水资源勘测中,技术人员研究出了一种新型的蒸发计算方法,覆盖类型更加多,从而为预测预报径流量提供了更为科学、精确的依据。
2.4 地下水的遥感
地下水位勘测一直以来都是水文水资源勘测工作的重点和难点,传统的勘测工作中,地下水位勘测环节复杂,并且容易受到各类因素的阻碍,致使勘测数据受限,影响了地下水勘测精度。但是随着遥感技术在水文水资源勘测中的应用,通过遥感技术可以间接勘测到地下水相关数据。虽然地下水无法通过遥感技术直接观测出来,但是通过地表植被信息以及地下水地表反映信息,可以进行破译,间接的获得相关信息。
3 注意事项
3.1 有选择性的采用数据
水文水资源勘测中,遥感技术的优势值得肯定,但是其仍旧存在一些不足。由于其信息获取全面,因而信息量巨大,在水文水资源勘测工作中需要从庞大的数据中予以选择。由于遥感资料中数据来源不同,则覆盖区域以及地面分辨率上也不同,但是不同的数据优势不同,因此需要依照水文研究项目的实际需要,选取适合的遥感数据资料。
3.2 遥感、人工互为补充
相对比传统的人工勘测,遥感技术的优势巨大,但是在实际的勘测工作中人工作业也不可获取,因此需要将二者有机结合起来。由于遥感技术所获取的数据资料不能直接应用于水文研究,需要通过人工勘测的补充才能得以利用。并且遥感数据资料还需要通过人工审核验证后才能应用于水文研究,以此确保数据资料的准确性、可用性。
4 结束语
遥感技术的巨大优势在水文水资源勘测领域得到了充分的认可,并且随着技术的应用,遥感技术也在不断的完善,通过遥感技术研究人员获取了很多传统人工勘测无法获取的数据,不但有效缩短了勘测周期,提高了勘测效率,并且在水文建模以及径流预算中的精度也更高。虽然遥感技术的优势值得肯定,但是在实际的应用中,其技术仍旧存在诸多需要完善的地方,需要专业的技术人员予以改善,从而令遥感技术能够在水文水资源勘测中更好的发挥其技术优势。
参考文献
[1]卞英春,周俊,朱文杰.浅谈遥感技术在水文水资源领域中的应用[J].河南水利与南水北调,2014(1):51-52.
关键词:遥感技术;地质;测绘
中图分类号:P2文献标识码: A
引言
地质测绘总体来说是一项政府行为上的技术工作,是政府行使土地管理职能并且具有法律意义的行政技术手段,其主要工作是调查土地及其附着物的位置、界线、质量、权属和利用现状等基本情况来测绘其几何形状与面积,目前,随着遥感技术以及计算机技术的发展,遥感调查正由示范性实验阶段步入全面推广的实用性阶段,越来越多的人开始研究遥感技术在地籍测绘中的应用,并取得了显著效果,大大提高了经济和社会效益。应用遥感技术开展地质测绘是极其必要的,是当代高新技术发展的必然趋势,遥感技术特点及其它相关高新技术的高速发展,可以贯穿于地质测绘调工作的全过程,应用遥感技术开展地质测绘工作具有广阔的前景。全面推广地质灾害遥感调查,有待于遥感工作者和地质灾害工作者的共同努力。
一、遥感技术的发展
1.“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。遥感的实现还需要遥感平台,像卫星、飞机、气球等,它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时,还会用到像三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后,要经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用。
2.遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用。
二、遥感技术在地质测绘中的应用
遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。
1.遥感技术在地址测绘中得到了广泛应用,这将有利于发展科学、促进地质矿产事业的持续发展。遥感信息反映的地质事实,不能因为学科偏见,传统观念和规程而被改变。当然,早期的遥感资料由于受分辨率的限制,近年来,由于采用了新的技术思路,在大比例尺地址测绘和地质制图中,遥感与地质的符合程度和可兼容程度有了很大的改进,但在如何充分发挥遥感地质的认识上仍有待统一,否则遥感地质将无法健康发展下去。
2.在岩浆岩、变质岩,特别是火山岩地区,地质图上对地质结构的描述要比实际粗略得多,很多复式侵入杂岩体、隐伏侵入体、火山机构、脉岩、变质岩的类型和相带在遥感图像上有充分的反映,但常规地质图则记述得很简单。在松散堆积物广泛覆盖的地区,地质图上的要素内容也过于简略,近年来,各类钻井、物探资料进一步证明了遥感地质资料的可靠程度,如果能用遥感资料将各种各样的隐伏地质信息、隐蔽地质界限,补充到这类地区的地质图上去,则将大大改善其地质研究程度,所以地址测绘开展了大比例尺地质填图,在这些工作中如能充分正确地应用遥感技术,也必将大幅度提高大比例尺地质图件的精度和专业水平,加快详细地址测绘、专业勘测的进度。
三、遥感技术带来的新信息
纵观遥感提供的构造新信息可概括为:
1.表浅硬固地壳中的大断裂和韧性剪切带;
2.地块和岩块;
3.密布的直线形断裂和大节理;
4.碎裂块体与漂移岩块;
5.塑性-硬固地壳中垂直贯通的强爆环形断裂;
6.地壳中的膨隆及塌陷地段等。通过遥感分析发现的不同世代、不同级别的环形断裂,包括隐伏侵入体和岩浆强爆中心等地质条件,我们坚信,这一新的地质构造理论终将会萌生、生长,给地质测绘带来革命性发展。
地质灾害作为一种特殊的不良地质现象,也是地质测绘工作的重中之重。无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体,还是由它们组合形成的灾害群体,在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。因此,对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征,均能从遥感影像上直接判读圈定。由此,通过地质灾害遥感解译,可以对目标区域内已经发生的地质灾害点和地质灾害隐患点进行系统全面的调查,查明其分布、规模、形成原因、发育特点、发展趋势以及危害性和影响因素。在此基础上进行地质灾害区划,划分地质灾害易发区域,评价易发程度,为防治地质灾害隐患,建立地质灾害监测网络提供基础资料,此外,遥感在大型工程规划选址,工程地质稳定性评价,铁路、高速公路、引水工程、水利电力建设等方面进行了广泛应用,初步显示出遥感的技术优势,取得了显著的社会效益和经济效益。
四、遥感调查中尚存在的主要问题
遥感技术尚未得到广泛的应用。在地质测绘队伍中,目前人们对遥感技术比较陌生,使得遥感技术在地质灾害调查中难以发挥应有的作用;地质灾害遥感调查工作需要多时相的实时或准实时的遥感信息源,而这种信息源价格昂贵。受资金限制,地质灾害的遥感调查工作难以得到普及,目前只能局限于重点地区与重点工程的地质灾害调查;目前常用的遥感信息源空间分辨率较小,难以满足地质灾害点的详细调查工作,这使得遥感技术仅在宏观调查中应用广泛,而在微观上应用较少。遥感技术在工程地质勘测、环境地质和地质灾害研究方面获得广泛的应用和良好的效果,但急待以新的思路进行深入研究,提高应用水平。
五、结束语
遥感技术是一门新兴的高新技术手段,利用遥感技术开展地质灾害调查不仅是必要的,而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。随着遥感技术理论的逐步完善和遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高,遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一,给地质测绘工作提供更先进的技术支持和更全面的数据库资料,为“数字中国”提供更翔实的数据和信息,以全面提升行业领域中的综合竞争力。
参考文献:
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1教学内容的选取
1.1教材和目标定位
要使教学内容合理,首先要选取一本合适的教材。[3,4]不同的教材各有特色,侧重点亦有所差异,有的注重理论方法,有的偏重实际应用。环境科学专业的遥感课程注重培养学生利用遥感技术对环境问题进行监测、分析和管理的能力,因此本课程适宜选取侧重于应用的教材,如参编教材为陈述彭的《遥感地学分析》和赵英时主编的《遥感应用分析原理与方法》等。同时在专业软件选取上考虑到界面易用,开发灵活性等特点,可选取ENVI遥感图像处理软件进行实例教学。遥感课程本身内容较多,针对环境科学专业的本科学生,在学时有限的条件下,需缩短遥感基础理论的讲授,同时适当扩大遥感实验和应用的教学环节。在教学过程中侧重理论联系实际,将教学内容划分为理论部分和实践部分:其中理论部分主要包括电磁波、传感器及成像原理、遥感图像的存储等内容,实践教学内容以“影像获取-预处理-分类及后处理-应用”为主线,重点讲授常用遥感数据(TM,MODIS,ALOS和SPOT)的获取方式,预处理方法(辐射校正、地形校正和几何校正)、分类方法(监督和非监督分类、面向对象分类、决策树分类和神经网络分类)以及精度评价和重编码等后处理过程,最后则以江苏沿海开发为背景,围绕土地利用变化分析、滩涂生态环境评价、水环境和大气监测等主题进行应用实例教学,重在提高学生利用遥感技术解决实际环境问题的兴趣和能力。
1.2教学内容更新
遥感技术的发展使得知识更新速度很快,新理论、新方法和新的研究领域不断出现,用人单位对学生的实践能力的需求也不断增强。[5,6]因此在整个教学过程中还需不断对现有教材内容更新,让学生掌握遥感技术的最新动态,尤其是遥感技术在环境科学中的最新应用领域,以弥补现有教材内容的滞后性。在教学过程中可依托现有科研项目对教学内容进行整合和优化,将自己从事科研项目过程中了解的国内外研究现状以及存在的问题进行补充讲授,比如笔者曾从事过遥感技术在区域蒸散发估算、土地利用覆盖变化以及水环境监测等应用相关的科研项目,在教学过程中就可以结合该项目进行典型案例分析,同时将本学科的发展趋势与学生一起讨论,从而激发学生的学习兴趣。教学内容完善上还需整合对本学科技术形成和发展具有重要意义的期刊资料(如环境科学、生态学报、地理学报和"RemoteSensingofEnvironment"等杂志),渗透到课程建设之中,不断充实教学内容,使教学内容具有前瞻性。考虑到环境科学专业的学生由于缺少地理学、地图学和程序设计等知识结构,往往会反感复杂的遥感理论知识,缺少主观能动性,可围绕遥感技术开展课程群建设,加强本课程与环境信息系统、环境影响评价等课程之间的联系,从而增强学生利用跨学科技术手段解决实际问题的能力。
2教学手段和方法的创新
2.1专业软件辅助多媒体教学
遥感课程包含大量的遥感图像信息,因此目前普遍使用PPT教学方式。为了增加学生对遥感理论方法的掌握,有必要在课堂上增加以实验数据为主的遥感软件演示教学。通过遥感软件可以将理论及方法用图形和图像的形式直观再现,激发学生学习兴趣,提高应用先进的遥感技术的能力。同时在教学过程还需设计一些综合软件训练科目。比如笔者在实际教学过程中设计了类似《滩涂资源与环境监测》的综合实验,拓展了遥感技术与地理信息系统(Arcgis)和计算机辅助制图(AutoCAD)等地学处理软件之间的数据共享操作,在增强学生环境数据处理方面的综合实践能力方面取得了较好的反响。
2.2网络和启发式教学手段
遥感课程理论抽象,应用性比较强,在教学过程中,宜采用启发式教学方式,让学生独立思考,引导学生去发现和解决实际的问题。比如在讲解植被的光谱特征时,可以基于全色图像、多光谱等各种常用的卫星遥感数据,形象和直观呈现不同的植被类型、不同的植被生长阶段和状况在遥感样片上的差异,增强学生对“同物异谱”和“同谱异物”规律等遥感知识的理解和掌握,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。同时还可利用GoogleEarth软件,USGS和地理空间云数据等平台免费浏览全球各地分辨率相对较高卫星图片,作为遥感教学影像资料,或用作科研数据。建立和完善实验数据库,依托现有的科研项目和实验平台,购置SPOT,MODIS和TM等多类型遥感数据和行政矢量地图。通过Internet网络,师生共同交流和关注遥感最新事件和日益严重环境问题,如高分卫星的发射、城市雾霾和水污染事件,引导学生利用现有环境问题解决实际的环境问题。
3实践创新能力的培养
实践教学环节对培养学生的创新思维和科研能力具有重要的作用,环境科学专业作为非遥感专业开设遥感课程,其技能要求为应用型,理论联系实践显得尤为重要。在实践教学上可以以基础理论、基本方法和基本操作为基础,构建分层次的能力训练模式,初期可以安排一些主流遥感数据搜集与处理基础方法的介绍;中期安排一些专业软件应用课题;后期通过科研项目培养创新能力。实践能力培养还需改革传统以卷面成绩为主的考试制度,注重多元化的考核方法,增加理论环节课堂提问、讨论等考核,以及实践环节的软件操作和科研能力考核,以考试促教学,切实提高学生实践创新的主动性。
3.1增强课堂练习和野外实习环节
通过课堂练习和野外实习,使学生更好地理解和掌握遥感的基本概念,基本原理和基本方法,熟悉遥感专业软件的基本操作,增强对不同地物的光谱差异的正确认识。课堂练习环节主要以示范性和验证性为主,学生可通过操作实例增强对理论知识的理解。例如在讲授遥感影像的几何配准过程中,结合试验指导书和软件操作,以图形的方式呈现控制点数目和位置变化对图像纠正效果的影响,增强对几何校正影响因素的理解。野外实习设计主要包括遥感影像数据的准备和预处理、解译标志的建立和野外考察路线的设计等环节。通过野外实习,加深对图像目视和计算机自动分类原理和过程等教学内容的认识。野外实习适宜以学校周边的多光谱影像为例,也可结合区域特色,如在盐城工学院的教学实践过程中,考虑到沿海大开发形势下,采用了沿海滩涂资源开发和保护为实践背景材料,通过实验区的实地考察,使学生掌握假彩色合成图像和地物的识别特征等遥感基础理论知识,同时通过野外实习教学也可进一步引导学生利用遥感技术对滩涂生态环境问题进行检测和分析。
3.2专业软件开发能力培养
在遥感教学中,专业软件开发能力也是实践创新教学的重要内容。ENVI是由遥感领域的科学家采用IDL(InterfaceDescriptionLanguage)开发的一套功能强大的、完整的遥感图像处理软件[7],因此在利用ENVI软件进行实验教学过程中,可以增加利用IDL演示实例丰富教学内容,例如进行遥感影像融合效果评价的过程中,可让学生掌握IDL的学习方法,并学会编写IDL命令调用ENVI函数,进行数据的读取,熵值的计算和融合效果的评价。既可以提高学生的编程能力,又可更好的理解操作的本质,提高学生的专业软件开发能力。
3.3鼓励学生从事科研活动
课堂练习通常是严格按照实验指导操作,相对缺少创新性,因此还需要通过科研项目的锻炼,进一步强化学生运用专业知识和遥感技术解决实际问题的能力。科研活动主要以遥感兴趣小组、大学生创新项目和导师科研项目为主要形式。遥感兴趣小组依据应用领域的不同进行组建,如组建滩涂植被组、水体污染检测组以及大气污染检测组等,考核任务下达后,各小组之间共同完成数据资料的查找、分析和结果输出等工作,最后以小组为单位进行评分和总结。学生在完成专题任务中不仅增强综合分析问题和表达能力,同时也熟悉了基本的科研方法和过程,激发了学生自主探索的热情。此外,在遥感应用小组的基础上,鼓励学生申报大学生创新项目(SRT)和撰写学术论文,同时吸引学生参与老师的科研活动,鼓励学生发表高质量遥感教学论文将学生的毕业论文尽可能与科研课题相结合,通过毕业论文团队建设提高学生毕业论文的深度和广度。
4结束语
展前景提出了几点认识和展望。
关键词:遥感技术,金矿找矿,应用
中图分类号:TP7文献标识码: A
前言
随着经济的速度发展和人们生活水平的大幅度提高,金正以快速的步伐进入人们的日常生活,大大增加了对金的需求量,而由于金矿资源大多深埋地下,具有极强的隐蔽性,在寻找过程中存在一定的困难,为了提高工作效率,减少人工寻找矿产所花费的时间和精力,越来越多的找矿技术得到了普及和应用,就目前而言,遥感技术在金矿找矿技术中有着广泛的应用,发挥着极其重要的作用。
1、遥感技术简介
遥感技术是可以从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等,从而对目标进行探测和识别的技术。遥感影像可以全面、客观地记录地表综合景观的几何特征,遥感图像不仅可以获得地表景观的形态、分布特征组合,而且还可以获得物质的成分和结构等,进而实现地物识别的目的。
遥感是一门新兴的科学技术,它是从远距离的航天、航空等平台上利用可见光、红外、微波等探测仪器,通过摄影、扫描、信息感应、传输和处理对地面物质的物理、化学、生物等特征进行远距离探测的一种现代化技术系统。遥感已广泛应用于地质、地理、海洋、环境、农林、水利、土壤及全球变化等领域。随着计算机技术的发展,遥感应用通过计算机数据处理,进行信息增强、提取和自动分类,并在地理信息系统(GIS)的支持下已逐步走向定量化和智能化。
遥感技术在金矿找矿中的应用方法
用遥感技术与区域地质资料、生物地球化学资料进行综合分析,预测区域成矿远景区已取得了很多成果。特别是随着计算机技术应用的日益广泛,数字图像处理的日益发展,遥感资料的综合分析已变得越来越重要。近年来,国内外运用遥感技术研究线形、环形构造与成矿关系以及与矿化有关的热液蚀变信息的提取方法,取得了丰硕的成果。遥感与生物地球化学方法相结合探测金矿也引起了人们的关注和重视。
2.1遥感蚀变信息提取法
遥感蚀变信息提取法是在金矿找矿过程中最为直接的应用,其主要是根据岩浆热液对围岩结构发生的改变进行信息提取来实现的。
围岩蚀变可作为有效的找矿标志,围岩蚀变是成矿作用的产物,因岩浆热液或水汽热液的影响,导致围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用,称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,其种类、成分以及成矿的类型存在一定的内在联系。通常情况下,围岩蚀变的范围大于矿化的范围,并且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上具备一定的规律性。遥感蚀变信息提取法主要是根据岩浆热液对围岩结构发生的改变进行信息提取,因此遥感技术在地质找矿工作中应用最为广泛的方法。
2.2地质构造信息提取法
在通常情况下,矿产的生成是各类地质构造不同运动的结果,如火山运动、地震活动等。矿产一般分布在各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产则分布于板块构造不同块体的结合部或者近边界地带,从形成时间上看,与地质构造运动的时间是一致的,矿床的分布也会随着地质构造运动的规模变动而改变,并且多呈带状分布。运用遥感技术找矿,就是利用这一地质特征进行的。可以在矿产形成区域,利用线形影像对相应的信息进行提取,同时也可以从火山盆地、火山结构、热液活动等相关的影像资料中,提取找矿所需信息,之后结合相关影响因素,进行综合评定。
3 遥感技术在金矿找矿中的实际应用及分析
鹤庆北衙金矿位于云南省鹤庆县北衙乡,地理位置险要且独特,北侧面河,西面靠山,东至程海、宾川大断裂。这些断裂不但规模巨大,而且活动历史久远,长期以来控制着区内的地层发育、岩浆活动及各类矿产的形成与分布。本区处于几个构造单元的结合部位,故该区域构造形式复杂,构造变形是以断块中的褶皱为主,鹤庆北衙一带主要为北东向与南北向构造交切复合,并含东西向构造残迹,其中南北向的松桂向斜及马鞍山断裂为区内主要的控岩控矿构造。
该区域在金矿寻找方案确定过程中曾进行多次论证,最后决定采用较为成熟先进的遥感技术,主要是通过遥感技术收集大量的资料,然后对收集资料进行整理,并以遥感数据 ETM+影像为基础,经过几何校正,与全色波段进行数据融合,然后进行适当的图像增强处理,生成一副以 ETM5,ETM4,ETM3 彩色合成的影像图,并在该遥感影像图的基础上建立符合该地区的地质构造解译标志,以解译标志为依据进行遥感地质目视解译。再通过分析该区金矿床的特点,确定要提取的蚀变信息,最后根据与矿化有关的构造信息和蚀变异常信息圈定成矿远景区,为该区的地质勘查工作提供一定的依据。
3.1 遥感蚀变信息提取
围岩蚀变是成矿作用的产物,其种类、成分以及成矿的类型存在一定的内在联系。该工作区属于构造裂隙发育,岩浆侵入广泛,岩体及围岩蚀变均较强烈,工作区内各类岩体均有不同程度的蚀变,主要有钾化、绢云母化、硅化、碳酸盐化;该区所有岩体的围岩都为北衙组碳酸盐岩,其蚀变有矽卡岩化、铁化、硅化、大理岩化,该区的铁化分布广泛,是本区的显著特征,接触带伴随强硅化,与金矿化关系密切。由于铁化和硅化蚀变与该工作区金矿的产出有着密切的联系,因此本文主要对这两方面进行详细分析,根据ENVI波谱库中的含铁氧化物矿物的波谱曲线,分析其在ETM波段上的特征,以确定提取铁化为主的蚀变信息的方法。铁的氧化物在ETM1和ETM4波段有较强的吸收带,而在ETM3波段上有比较高的反射峰( 相对与 ETM1,ETM2波段),ETM5波段也是铁的氧化物强反射区。因此ETM3 / ETM1和ETM5 / ETM4可增强铁氧化物类的蚀变信息。进一步采用ETM3/ETM1,ETM5/ETM4和ETM4/ETM3做主成份分析提取以铁化为主的蚀变信息。
3.2 数据分析及结果
用遥感技术与区域地质资料、生物地球化学资料进行综合分析,通过对遥感技术收集数据的整理,对鹤庆地区线环构造信息及铁化、硅化蚀变信息的提取和分析,根据线环构造的发育程度、蚀变异常分布的密集程度、成矿地质条件的好坏程度及矿点的分布情况等方面,在该工作区圈定三处成矿远景区,分别为鹤庆北衙西北部南登-弯登-瓜拉坡一带;西南部乐善村-巡检司-宋家园一带;中南部大龙潭-寸家院-大营一带。
4、结束语
遥感技术在金矿找矿工程中得到了广泛的应用,并取得了可人的成效,但在实际工作及操作过程中也伴随着一些不便,需要进一步的改善。随着科学技术的不断发展,现代遥感技术也会不断地完善。首先,遥感技术实现了与地理信息系统以及全球定位系统的结合;而通过 GIS 技术,可以更好地对区域范围内的影像和信息进行管理。因此,单一的找矿手段都不可避免地会受到地质多解性的困扰,实现多种找矿方法的有机融合,可以有效地提高找矿效率,降低找矿成本。
参考文献:
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关键词:现代测绘技术;城市规划;测量;应用
中图分类号:TU19 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0137-02
进入以信息化、数字化为主要特征的21世纪以来,各种各样的新颖的科学技术层出不穷,并且广泛地应用于各个社会领域,为我们的生活提供了极大的便利。作为一种新型的信息技术,随着现代测绘技术在城市规划测量领域中的应用越来越普遍,城市规划的速度日益高效,城市建设的规模逐渐扩大,城市管理的体系趋于健全,为我国的经济建设、社会发展提供了强有力的保障。因此,我们更应该对现代测绘技术在城市规划测量领域中的应用加以重视。
1 现代测绘技术在城市规划测量领域中应用的价值
由于城市现代化建设的发展,城市中的空间位置信息、基础设施的规划变得越来越复杂,加上信息技术的进步,在生活领域的利用率越来越高,逐渐派生出了数字化城市的概念,这一概念的推行,也就对城市规划测量工作提出了更严格的要求[1]。针对这一情况,如果想要使城市规划测量工作能顺利展开,就必须采取现代化测绘技术。因为现代化测绘技术在测量工作中所运用的是数字化的测量工具,所得出的测量结果具有一定的科学性和可靠性。通过现代测绘技术的应用,可以对城市中的各个区域实行合理的划分,优化技术设施的配置方案,有效地控制城市的布局,使得城市的规划和建设更加系统化、高效化。
2 现代测绘技术在城市规划测量领域中的具体应用
目前,现代测绘技术主要包括三种信息技术,它们分别是遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)以及全球定位系统(GPS)。
2.1 遥感技术
遥感技术指的是借助遥感器,在高空中对地面的物体性质进行探测的的技术,其工作原理为不同的物体有着不同反应的波普,因此可以通过波普精确地识别地面上的各种物体[2]。
2.2 遥感技术的应用层次
2.2.1 第一层次:遥感影像数据的应用
在城市规划测量工作中,可以运用遥感技术将城市规划分成主要的两个层次进行处理。第一层,就是遥感影像数据在城市规划中的应用。与卫星遥感技术相连接后,城市规划的测量人员可以通过卫星图像的传送,得到更加全面且细致的城市布局图,为城市的规划和测量提供必需的数据资料的图像资料。若想在城市规划测量的工作上充分地保障遥感技术的有效性,就必须保证相关的工作人员对于遥感技术的性能和作用具有全面的认识,进而将在第一层次中获得的的遥感影像信息更好地服务于城市规划测量工作。
2.2.2 第二层次:满足规划专项研究的需要
通过遥感技术,城市规划测量能够得到更为精准的数据与信息,同时也能得到更为清晰和直观的图像。除此之外,还可以满足规划专项研究的需求,推动城市的规划建设的长足发展。依据目前的遥感技术的实际应用情况而言,遥感技术切实地提升了城市规划测量工作水平,使城市中每一项设施的规划和设计都得到了进一步完善,从而促进了城市整体形象的提升,为城市建设的专项规划研究打下了坚实的基础。
2.3 地理信息系统
地理信息系统是将地理空间的相关数据利用计算机图形和现代数据库技术来进行分析处理的计算机系统,是实现公共地理定位的关键前提[3]。
2.4 地理信息系统的应用阶段
2.4.1 集中地管理信息
地理信息系统在城市规划测量中具有十分重大的作用,它可以迅速有效地采集城市中的各项地理信息数据,并进行统一、集中的存储、加工和处理。在借助地理系统信息时,首先应该建立一个容量较大的地理信息数据库,将此作为对所收集到的数据和信息进行存储、整合以及分类的工具,这样可以提升这些信息的利用价值,并在实际工作中,将其应用于城市规划测量的各个方面,保证这项工作的正常施。
2.4.2 规划分析与决策
因为地理信息技术包含了空间统计和查询的能力,所以地理信息系统才可以为城市的规划建设做出完善的分析决策,用来满足城市规划的实际需要,这对于构建完善的城市规划建设数据库具有积极的意义。
2.5 全球定位系统
全球定位系统指的是经过与卫星技术和现代通讯技术相结合,利用导航卫星实施测时和测距的技术,这种技术具有抗干扰性强、操作便捷、观测所需的时间短等优势[4]。
2.6 全球定位系统的应用方面
2.6.1 控制测量方面
由于城市规划测量中涉及的建设面积比较大,仅仅依赖常规的测量方式难以有效地达到目的,获取到最细微的测量数据。鉴于此,全球定位系统便被引入城市规划测量的领域中来,它除了可以实现最大限度的测量控制,还能实现对城市中较大目标区域的精准测量,使测量结果的整体效果和微观效果均得到保障。
2.6.2 像控点测量方面
像控点测量是一种利用全球定位系统技术进行测量,测量过程中只需要在测试区内或测试区周围的高等级控制点架设基准站,以流动站点对各像控点的平面坐标和高程直接测量的方式,是航空摄影测量外业的主要工作之一[5]。其中,对于不方便设置站点的像控点,可以使用手簿提供的交会法等方式进行间接测量。
3 结语
总而言之,由于现代测绘技术在城市规划测量领域的广泛应用,显著地提升了城市规划建设的科学性、有效性以及合理性,同时也促进了城市测绘工作效率的大幅度提升。但是我们正处于一个日新月异的高速发展社会,城市的规划测量领域也在不断地产生新旧交替,因此我们更应该对现代测绘技术进行持续性的分析和研究,深入地发掘这项技术在城市建设中的应用价值,使其为我们的生活创造更多的实惠和便利。
参考文献:
[1]海瑞.浅谈现代测绘技术在城市规划测量领域的应用[J].民营科技,2015(11):15-15.
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关键词:城市测量; 全球定位系统; 地理信息系统; 卫星遥感技术
一、前言
随着城市建设进程的加快,在城市规划和建设过程中,迫切需要提高现有的测量精度和测量效果,以满足城市规划建设的最新需要。为了达到这一目标,目前城市测量已经在关键技术上实现了突破,并积极采用了全球定位系统、地理信息系统、卫星遥感等几项新技术,从根本上满足了城市测量的需要,提高了城市测量的整体质量,促进了城市测量的快速发展。因此,我们应对城市测量新技术进行深入研究,对其技术状况和应用范围有足够的了解,做到正确利用新技术解决城市测量的问题。
二、城市测量新技术简介
1、GPS技术
GPS是美军自上世纪70年代初期开始研制的新一代卫星导航和定位系统。它是 1 种同时接收来自多个卫星的电波信号 ,以卫星为基准求出接收点位置的技术。目前GPS技术主要表现为连续运行参考站系统(CORS),其可以定义为一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关GPS服务项目的系统。
2、GIS技术
GIS是在计算机软件和硬件支持下 ,将空间数据等以一定格式输入、存储、检索、显示、输出、更新和综合分析应用的系统 与传统景观规划相比,三维可视化城市景观规划,具有区域景观仿真的能力,可以在计算机里将规划区域的真实地形、地貌、各种建筑和其它地物,建成区域现状三维数字模型,并加入规划模型,以形成一个虚拟现实的大场景,有了这个大场景,就可以对全部规划模型或部分模型进行修改、调整,包括位置。朝向、形状、高度、外部色调和纹理等。在这个大场景中,可以任意调整视野、观察和角度,进行旋转、漫游,可以用动态和交互方式对未来的景观进行全方位的审视,直至获得一个满意的方案为止,因此三维可视化城市景观规划通过将规划方案直观的展现出来,可以在有准确坐标、时间和对象属性的五维虚拟城市环境中帮助规划设计与规划管理人员对各种规划设计方案进行辅助设计与方案评审,并为最终决策提供科学有效的帮助,它使得规划审批工作变得科学、直观、快捷,三维可视化城市景观规划为调控区域、预测区域、监管区域提供革命性的手段,这对传统方法是一个巨大的挑战。
3、RS技术
RS是利用飞机、卫星等空间平台上的传感器(包括可见光、红外、微波、激光等传感器),从空中远距离对地面进行观测 ,根据目标反射或辐射的电磁波,经过校正、变换、图像增强和识别分类等处理,快速地获取大范围地物特征和周边环境信息,获得实时、形象化不同分辨率的遥感图像。具有覆盖范围广、成图速度快、收集资料不受地形限制等优点 ,可以快速高效地获取批量数据 ,已成为城市规划测量领域里的主要数据源与数据更新手段。
从目前来看,无人机航空摄影已经成为了城市测量中的主要手段,例如:常州市测绘院首次运用无人驾驶小飞机,为四川绵竹市沿山地区五村庄旅游规划实施航空摄影测量,该任务取得了圆满成功,并经江苏省测绘产品质量检验站验收合格。根据四川绵竹沿山地区的旅游规划、设计和管理需要,常州市测绘院对沿山公路的五个重点村进行1:1000地形图、1:5000地形图测量,为重点村控制性规划做好技术服务,总面积约31.5平方公里。5月下旬,常州市测绘院再次利用无人飞机航摄系统完成了泰镇高速公路镇丹线约29.5平方公里,1:2000地形图的测绘工作。
从这几种技术特性来看,城市测量新技术都是以计算机技术为主,以城市测量的实际需要为主要目标。基于新技术的优点,GPS技术、GIS技术和RS技术在城市测量中得到了重要应用。
三、城市测量新技术应用分析
从目前城市测量新技术来看,主要有全球定位系统、地理信息系统、卫星遥感这三种技术,简称为GPS技术、GIS技术和RS技术,这三种技术以其独特的优点在城市测量中得到了重要应用,其应用情况主要如下:
1、全球定位系统GPS技术在城市测量中的应用
全球定位系统GPS技术在城市测量中的应用,主要表现为以下几个方面:
(1)全球定位系统保证了测量定点的准确性
利用全球定位系统,有效解决了测量点的定位问题,减少了测量误差,保证了测量结果的准确性。全球定位系统的应用目前已经成为城市测量主要方式之一,不但提高了测量精度,还实现了对测量定位点的有效定位,保证了测量的整体效果。
(2)全球定位系统实现了测量点的有效定位
在城市测量过程中,为了保证整体测量的准确性,需要对测量点进行准确定位。在传统测量过程中,测量点的定位不够准确,误差偏大,对整体测量结果影响较大。应用了全球定位系统之后,对测量点的定位相对准确,提高了城市测量的质量。
(3)全球定位系统提高了点对点测量的准确性
在城市测量中,测量点的选择和定位是保证测量质量的关键,点对点的测量是重要的测量形式,为了保证测量的准确性,全球定位系统的应用发挥了重要作用,GPS技术的运用,为点对点测量提供了技术保证,提高了点对点测量的准确性和整体质量。
2、地理信息系统GIS技术在城市测量中的应用
地理信息系统GIS技术在城市测量中的应用主要在于测量数据的分析可处理上,其应用主要表现在以下几个方面:
(1)地理信息系统GIS技术在空间信息处理中的应用
由于地理信息系统GIS技术有着卓越的空间信息处理能力,因此在城市测量中主要应用在了空间信息的处理上,对提高空间信息处理准确性有着积极的促进作用,保证了空间信息处理的整体效果。所以,GIS技术的应用解决了城市测量的信息处理问题。
(2)地理信息系统GIS技术在空间模拟中的应用
在城市测量过程中,地理信息系统的优势主要表现在空间模拟和空间信息处理上,其优点在于能够根据测量需要构建空间模型,满足城市测量的实际需要,提升整体空间测量的效果。所以,地理信息系统GIS技术的应用,主要表现在空间模拟中。
(3)地理信息系统GIS技术在数据处理中的应用
在城市测量过程中,由于整个测量过程包含了大量数据,数据处理成为了保证整体测量结果的关键。基于地理信息系统GIS技术的数据处理优势,地理信息系统GIS技术的应用,保证了数据处理的整体效果,满足了城市测量需要。
3、卫星遥感RS技术在城市测量中的应用
随着卫星技术的快速发展,卫星遥感技术得到了长足的发展和应用。在城市测量中,为了保证整体效果和精度满足要求,通常会在城市测量中应用卫星遥感技术。从目前城市测量的实际过程来看,卫星遥感技术主要应用在以下几个方面:
(1)卫星遥感技术在远距离测量中得到了重要应用
由于卫星遥感技术具有远距离测量的优势,在城市测量过程中实现了超高空的测量,提高了远距离测量结果,对提高城市测量的宏观质量具有重要意义。基于这一点,卫星遥感技术在城市测量中得到了重要应用。
(2)卫星遥感技术在图像识别分类中得到了重要应用
图像识别分类是卫星遥感技术的重要优势之一,相对于其他方式,卫星遥感技术的图像识别质量较高,能够满足实际需求。所以,在城市测量过程中,卫星遥感技术的应用取得了积极效果。
(3)卫星遥感技术在提高测量范围上得到了重要应用
由于卫星遥感技术能够在高空对城市地标进行测量,比其他手段的测量范围有了很大提高,满足了城市大范围测量的实际需要,提升了整体测量效果。所以,卫星遥感技术在提高测量范围上得到了重要应用。
四、结论
通过本文的分析可知,在目前城市测量过程中,新技术的应用成为了必然趋势,全球定位系统、地理信息系统、卫星遥感等几项新技术的应用成为了保证城市测量效果的有效手段。所以,我们有必要对城市测量新技术的应用有全面了解。
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