遙感地質

遙感是“遙感技術”的簡稱。它來自英語Remote Sensing，即“遙遠的感知”。用各種探測儀器，從遠距離探查、測量或偵察地球上、大氣中及其它星球上的各種事物和變化情況，這種與目標不直接接觸而獲取有關目標的、信息的技術方法稱遙感。

1960年，地理學家普魯特首先提出這一術語。遙感技術是六十年代以來在航空攝影、航空地球物理測量等方法基礎上，綜合應用空間科學、光學、電子學及計算機技術等最新成果而迅速發展起來的。現階段的遙感技術仍以地球（包括大氣圈）為主要研究對象，主要是利用各種物體反射或發射電磁波的性能，由飛機、火箭、人造衛星、宇宙飛船等運載工具上的各種感測儀器，從遠距離接收或探測目標物的電磁波信息，從而獲得多方面的情況和動態資料。由於這種方法具有覆蓋面積大、獲取情報速度快、受地面障礙限制小，並能在短時期內連續、反覆進行觀測等優點，因而在探測自然資源、監視環境動態變化、氣象觀測、軍事偵察等方面都有重要的應用價值和廣闊的發展前景。遙感技術系統，一般由遙感儀器（感測器）、運載工具（遙平台）、地面管理和數據處理系統以及資料翻譯和應用機構等四個部分組成。按運載工具的類型，遙感技術可分為地面遙感、航空（機載）遙感和航天（星載）遙感等。

遙感地質工作的基本內容是：地面及航空遙感試驗，發揮適用於地質找礦、地質環境的遙感系統，進行圖像、數字數據的處理和地質判釋。遙感地質需要應用電子計算機技術、電磁輻射理論、現代光學和電子學技術以及數學地質的理論與方法，是促進地質工作現代化的一個重要技術領域。

遙感技術所取得的地面圖像和數據及相應的數據和信息處理技術在地質學的應用，又稱地質遙感。

遙感地質一般包括4個方面的研究內容：

①各種地質體和地質現象的電磁波譜特徵。

②地質體和地質現象在遙感圖像上的判別特徵。

③地質遙感圖像的光學及電子光學處理和圖像及有關數據的數字處理和分析。

④遙感技術在地質製圖、地質礦產資源勘查及環境、工程、災害地質調查研究中的應用。

遙感圖像相當於一定比例尺縮小了的地面立體模型。它全面、真實地反映了各種地物（包括地質體）的特徵及其空間組合關係。遙感圖像的地質解譯包括對經過圖像處理后的圖像的地質解釋，是指應用遙感原理、地學理論和相關學科知識，以目視方法揭示遙感圖像中的地質信息。遙感圖像地質解譯的基本內容包括：

①岩性和地層解譯。解譯的標本有色調、地貌、水系、植被與土地利用特點等。

②構造解譯。在遙感圖像上識別、勾繪和研究各種地質構造形跡的形態、產狀、分佈規律、組合關係及其成因聯繫等。

③礦產解譯和成礦遠景分析。是一項複雜的綜合性解譯工作。在大比例尺圖像上有時可以直接判別原生礦體露頭、鐵帽和採礦遺跡等。但大多數情況下是利用多波段遙感圖像（尤其是紅外航空遙感圖像）解譯與成礦相關的岩石、地層、構造以及圍岩蝕變帶等地質體。除目視解譯外，還經常運用圖像處理技術提取礦產信息。成礦遠景分析工作是以成礦理論為指導，在礦產解譯基礎上，利用計算機將礦產解譯成果與地球物理勘探、地球化學勘查資料進行綜合處理，從而圈定成礦遠景區，提出預測區和勘探靶區。利用遙感圖像解譯礦產已成為一種重要的找礦手段。

遙感技術應用於地質災害調查，可追溯到上世紀70年代末期。在國外，開展得較好的有日本、美國、歐共體等。日本利用遙感圖像編製了全國1/5萬地質災害分布圖；歐共體各國在大量滑坡、泥石流遙感調查基礎上，對遙感技術方法進行了系統總結，指出了識別不同規模、不同亮度或對比度的滑坡和泥石流所需的遙感圖像的空間解析度，遙感技術結合地面調查的分類方法，可以用GPS測量及雷達數據，監測滑坡活動可能達到的程度。中國利用遙感技術開展地質災害調查起步較晚，但進展較快。中國地質災害遙感調查是在為山區大型工程建設或為大江大河洪澇災害防治服務中逐漸發展起來的。80年代初，湖南省率先利用遙感技術在洞庭湖地區開展了水利工程的地質環境及地質災害調查工作。有關單位先後在雅礱江二灘電站、紅水河龍灘電站、長江三峽工程、黃河龍羊峽電站、金沙江下游落渡、白鶴灘及烏東清電站庫區開展了大規模的區域性滑坡、泥石流遙感調查；從80年代中期起，又分別在寶成、寶天、成昆鐵路等沿線進行了大規模的航空攝影，為調查地質災害分佈及其危害提供了信息源。90年代起，在主幹公路及鐵路選線，如京九鐵路沿線等也使用了地質災害遙感調查技術。90年代末期在全國範圍內開展的“省級國土資源遙感綜合調查”工作中，各省（區）都設立了專門的中小比例尺“地質災害遙感綜合調查”課題，主要是識別地質災害微地貌類型及活動性，評價地質災害對大型工程施工及運行的影響等。特別是近年在重大工程論證中，都開展了工程地質遙感調查工作，如杭州灣跨海大橋、向山港跨海大橋等。

經過實踐，摸索了一套較為合理有效的滑坡、泥石流等地質災害遙感調查方法，即利用遙感信息源，以目視解譯為主，計算機圖像處理為輔，將重點區遙感解譯成果與現場驗證相結合，並利用其它非遙感資料，綜合分析，多方驗證。

傳統的遙感地質以大的岩性構造、隱伏體為識別目標，由於早期的遙感影像空間解析度和波譜解析度都比較低，而一次成像覆蓋面積較大（如LandSatTM一景覆蓋範圍為185km×185km），對於地表宏觀構造特徵可以很好的表現。早期的遙感地質主要任務是識別大的岩性構造、隱伏體（影像中的線性體、環形體），進行區域性構造解釋及隱伏斷裂構造識別。主要包括三個方面的研究內容：地貌構造目視解譯、地質動力解譯分析以及地質指示模擬。其中遙感地貌構造目視解譯發展最成熟、應用範圍也最廣。而地質動力解譯分析和地質指標模擬工作基礎相對薄弱，正處在探索與發展之中。

而隨著高光譜遙感技術的發展，高光譜遙感數據具有成百個波段，光譜解析度達10nm，使得其在岩礦識別和地質礦物識別填圖等領域有著廣泛的應用前景。

遙感地質應用，線、環解譯技術普及，但提高有限，標準化程度很低。利用影像單元、影像岩石單元為依據的遙感填圖技術，也有規範化的路要走。遙感異常提取技術雖可以在乾旱、半乾旱區實施大規模快速“掃面”，但在其他景觀區應用、還有許多方法技術問題急待解決。礦物填圖技術已取得較大進展，正在逐步走向實用化。數字地質信息提取技術才剛剛起步。遙感技術與其他勘查技術一樣，有特定的物理基礎，有一定的應用前提。它與常規野外地質調查研究工作不同之處：研究的對象是從空中垂直向下拍攝的地表多波段圖像；它只能提供由影像可能提供的那部分地質信息；從圖像上是不可能獲取必須通過野外實地觀察研究、取樣化驗鑒定才能取得的那部分地質資料。因此遙感技術應用是有條件的，有限度的，宜用其所長，避其所短。

遙感技術所取得的地面圖像和數據及相應的數據和信息處理技術在地質學的應用，又稱地質遙感。

一般包括4個方面的研究內容：

①各種地質體和地質現象的電磁波譜特徵。

②地質體和地質現象在遙感圖像上的判別特徵。

③地質遙感圖像的光學及電子光學處理和圖像及有關數據的數字處理和分析。

④遙感技術在地質製圖、地質礦產資源勘查及環境、工程、災害地質調查研究中的應用。

遙感是以電磁波為媒介的探測技術，對遙感目標（如地球）的電磁波輻射特性進行探測和記錄，記錄的數據通過遙感平台上的數據通訊和傳輸系統傳送到地面接收站，通過數據接收和處理系統得到圖像和數據磁帶。