高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展精選(九篇)
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第1篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：高光譜遙感；葉面積指數(shù)（LAI）；反演模型
Abstract: High spectrum remote sensing technology as the inversion of crop leaf area index ( LAI ) are a powerful tool, in recent years it has been pay more and more attention of both domestic and foreign scholars. The paper systematically summed up the use of hyperspectral remote sensing inversion of LAI value general methods, including experimental field establishment, data acquisition, LAI value, HVI value calculation, determination of inversion model is generated in five steps. Summarizes some common crop optimal LAI value quantitative inversion model for future related research, consulting.
Key words: remote sensing; leaf area index (LAI); inversion model
中圖分類號(hào)：S127文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
遙感技術(shù)是指遠(yuǎn)距離、 在不直接接觸目標(biāo)物體情況下,通過(guò)接收目標(biāo)物體反射或輻射的電磁波,探測(cè)地物波譜信息,并獲取目標(biāo)地物的光譜數(shù)據(jù)與圖像,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地物的定位、 定性或定量的描述。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，遙感傳感器的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)趨向于“三多”和“三高”方向發(fā)展，“三多”是指多平臺(tái)、多傳感器、多角度獲得遙感數(shù)據(jù)；“三高”則指高空間分辨率、高光譜分辨率和高時(shí)相分辨率遙感數(shù)據(jù)的獲取[1]。
現(xiàn)代遙感技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)有 20多年的歷史,該技術(shù)在作物認(rèn)別、 面積計(jì)算、作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害評(píng)估和產(chǎn)量估計(jì)等方面取得了重大成績(jī)。高光譜遙感是高光譜分辨率遙感（(Hyper spectral Remote Sensing）的簡(jiǎn)稱，是指利用高光譜傳感器以高光譜分辨率獲取連續(xù)的地物光譜圖像的遙感技術(shù)，這里的高光譜分辨率是指?jìng)鞲衅饔糜谔綔y(cè)地物的電磁波總波段寬度較寬（如MODIS傳感器達(dá)到了0.4~14.5um）、波段數(shù)較多（如美國(guó) Analytical Spectral Devic公司生產(chǎn)的 FieldSpec Pro FR2500型背掛式野外高光譜輻射儀輸出波段數(shù)多達(dá)2150個(gè)）、每個(gè)子波段的波段寬度較窄（如MODIS傳感器的最小子波段寬度為5~10nm）[2]。高光譜遙感與常規(guī)遙感的區(qū)別在于常規(guī)遙感又稱寬波段遙感, 每個(gè)子波段的波段寬度一般為100 nm,且波段在波譜上不連續(xù),并不完全覆蓋整個(gè)可見光至紅外光 (0.4～2.4μm)光譜范圍[3]。高光譜遙感的出現(xiàn)是遙感界的一場(chǎng)革命,它使本來(lái)在寬波段遙感中不可探測(cè)的物質(zhì)在高光譜遙感中能被探測(cè)到。
目前，國(guó)內(nèi)外在利用高光譜遙感手段反演植物的綠色葉面積指數(shù)，進(jìn)而控制精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)方面有很多的研究。植物的綠色葉面積指數(shù)（LAI）是表征植被光合面積大小和冠層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。它參與許多生物和物理過(guò)程，與植物的呼吸蒸騰、太陽(yáng)光吸收、通風(fēng)透光、雨水的吸收等密切相關(guān)，同時(shí)還是作物生產(chǎn)中判斷作物長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)劣的重要參數(shù)。因此，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)作物L(fēng)AI值狀況具有重要意義。而高光譜遙感技術(shù)以其快速、無(wú)損和大面積探測(cè)等特點(diǎn)，正逐步成為L(zhǎng)AI值估測(cè)的有力工具。
葉面積指數(shù)反演的一般建模方法及精度評(píng)定
近年來(lái)，雖然在高光譜遙感技術(shù)反演植物的綠色葉面積指數(shù)，進(jìn)而指導(dǎo)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)這一領(lǐng)域的相關(guān)研究較多，但綜合地總結(jié)并指導(dǎo)相關(guān)反演模型建立方法的文獻(xiàn)卻不多。本文在該領(lǐng)域各位先驅(qū)研究學(xué)者的研究、實(shí)踐基礎(chǔ)上，比較系統(tǒng)地總結(jié)出了高光譜植被指數(shù)與農(nóng)作物葉面積指數(shù)之間定量模型的建立方法應(yīng)當(dāng)包括試驗(yàn)田建立、光譜數(shù)據(jù)采集、LAI值測(cè)定、HVI值計(jì)算、反演模型的生成五個(gè)步驟，并闡述了反演模型用于實(shí)際生產(chǎn)中的農(nóng)作物L(fēng)AI值的反演評(píng)估情況。
2.1試驗(yàn)田的建立
為了確定農(nóng)作物葉面積指數(shù)（LAI）與農(nóng)作物光譜特性之間的定量關(guān)系，一般需要針對(duì)欲研究的農(nóng)作物建立試驗(yàn)田，試驗(yàn)田要充分模擬自然界中該農(nóng)作物在各種生長(zhǎng)情況下的理化特征，如農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)情況、缺少肥料的情況、施肥過(guò)量的情況、缺水情況、過(guò)渡灌溉情況等等，便于之后采集的農(nóng)作物高光譜數(shù)據(jù)具有一般性。
目前國(guó)內(nèi)外主要采取物理脅迫以及化學(xué)脅迫的方法對(duì)試驗(yàn)田中的農(nóng)作物作相關(guān)處理，使試驗(yàn)田中的農(nóng)作物盡可能全面的包含在自然界中的各種生長(zhǎng)情況。通過(guò)脅迫實(shí)驗(yàn)使所采集到的農(nóng)作物光譜數(shù)據(jù)包含了農(nóng)作物在各種生長(zhǎng)條件下的反射光譜, 可保證之后所建立的定量模型有較廣泛的適應(yīng)性和一般性。
2.2農(nóng)作物高光譜數(shù)據(jù)測(cè)量
第2篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù)；3S；結(jié)合發(fā)展前景
【中圖分類號(hào)】TP 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1007-4309（2013）07-0060-2
一、遙感技術(shù)的找礦應(yīng)用
1.地質(zhì)構(gòu)造信息的提取
內(nèi)生礦產(chǎn)在空間上常產(chǎn)于各類地質(zhì)構(gòu)造的邊緣部位及變異部位，重要的礦產(chǎn)主要分布于板塊構(gòu)造不同塊體的結(jié)合部或者近邊界地帶，在時(shí)間上一般與地質(zhì)構(gòu)造事件相伴而生，礦床多成帶分布，成礦帶的規(guī)模和地質(zhì)構(gòu)造變異大致相同。
遙感找礦的地質(zhì)標(biāo)志主要反映在空間信息上。從與區(qū)域成礦相關(guān)的線狀影像中提取信息往往要包括斷裂、節(jié)理、推覆體等類型，從中酸性巖體、火山盆地、火山機(jī)構(gòu)及深亨巖漿、熱液活動(dòng)相關(guān)的環(huán)狀影像提取信息泡括與火山有關(guān)的盆地、構(gòu)造，從礦源層、賦礦巖層相關(guān)的帶狀影像提取信啟、住要表現(xiàn)為巖層信息，從與控礦斷裂交切形成的塊狀影像及與感礦有關(guān)的色異常中提取信息位口與蝕變、接觸帶有關(guān)的色環(huán)、色帶、色塊等）。當(dāng)斷裂是主要控礦構(gòu)造時(shí)，對(duì)斷裂構(gòu)造遙感信息進(jìn)行重點(diǎn)提取會(huì)取得一定的成效。
遙感系統(tǒng)在成像過(guò)程中可能產(chǎn)生“模糊作用”，常使用戶感興趣的線性形跡、紋理等信息顯示得不清晰、不易識(shí)別。人們通過(guò)目視解譯和人機(jī)交互式方法，對(duì)遙感影像進(jìn)行處理，如邊緣增強(qiáng)、灰度拉伸、方向?yàn)V波、比值分析、卷積運(yùn)算等，可以將這些構(gòu)造信息明顯地突現(xiàn)出來(lái)。除此之外，遙感還可通過(guò)地表巖性、構(gòu)造、地貌、水系分布、植被分布等特征來(lái)提取隱伏的構(gòu)造信息，如褶皺、斷裂等。提取線性信息的主要技術(shù)是邊緣增強(qiáng)。
2.植被波譜特征的找礦意義
在微生物以及地下水的參與下，礦區(qū)的某些金屬元素或礦物引起上方地層的結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而使土壤層的成分產(chǎn)生變化，地表的植物對(duì)金屬具有不同程度的吸收和聚集作用，影響植葉體內(nèi)葉綠素、含水量等的變化，導(dǎo)致植被的反射光譜特征有不同程度的差異。礦區(qū)的生
物地球化學(xué)特征為在植被地區(qū)的遙感找礦提供了可能，可以通過(guò)提取遙感資料中由生物地球化學(xué)效應(yīng)引起的植被光譜異常信息來(lái)指導(dǎo)植被密集覆蓋區(qū)的礦產(chǎn)勘查，較為成功的是某金礦的遙感找礦東南地區(qū)金礦遙感信息提取。
不同植被以及同種植被的不同器官問(wèn)金屬含量的變化很大，因此需要在己知礦區(qū)采集不同植被樣品進(jìn)行光譜特征測(cè)試，統(tǒng)計(jì)對(duì)金屬最具吸收聚集作用的植被，把這種植被作為礦產(chǎn)勘探的特征植被，其他的植被作為輔助植被。遙感圖像處理通常采用一些特殊的光譜特征增強(qiáng)處理技術(shù)，采用主成分分析、穗帽變換、監(jiān)督分類非監(jiān)督分類等方法。植被的反射光譜異常信息在遙感圖像上呈現(xiàn)特殊的異常色調(diào)，通過(guò)圖像處理，這些微弱的異?？梢杂行У乇环蛛x和提取出來(lái)，在遙感圖像上可用直觀的色調(diào)表現(xiàn)出來(lái)，以這種色調(diào)的異同為依據(jù)來(lái)推測(cè)未知的找礦靶區(qū)。植被內(nèi)某種金屬成分的含量微小，因此金屬含量變化的檢測(cè)受到譜測(cè)試技術(shù)靈敏度的限制，當(dāng)金屬含量變化微弱時(shí)，現(xiàn)有的技術(shù)條件難以檢測(cè)出，檢測(cè)下限的定量化還需進(jìn)一步試驗(yàn)。理論上講，高光譜提取植被波譜的性能要優(yōu)于多光譜很多倍，例如對(duì)某一農(nóng)業(yè)區(qū)進(jìn)行管理，根據(jù)每一塊地的波譜空間信息可以做出灌溉、施肥、噴灑農(nóng)藥等決策，當(dāng)某農(nóng)作物十枯時(shí)，多光譜只能知道農(nóng)作物受到損害，而高光譜可以推斷出造成損害的原因，是因?yàn)橥恋馗珊颠€是遭受病蟲害。因此利用高光譜數(shù)據(jù)更有希望提取出對(duì)找礦有指示意義的植被波譜特征。
3.礦床改造信息標(biāo)志
礦床形成以后，由于所在環(huán)境、空間位置的變化會(huì)引起礦床某些性狀的改變。利用不同時(shí)相遙感圖像的宏觀對(duì)比，可以研究礦床的侵蝕改造作用；結(jié)合礦床成礦深度的研究，可以對(duì)類礦床的產(chǎn)出部位進(jìn)行判斷。通過(guò)研究區(qū)域夷平而與礦床位置的關(guān)系，可以找尋不同礦床在不同夷平而的產(chǎn)出關(guān)系及分布規(guī)律，建立夷平而的找礦標(biāo)志。另外，遙感圖像還可進(jìn)行巖性類型的區(qū)分應(yīng)用于地質(zhì)填圖，是區(qū)域地質(zhì)填圖的理想技術(shù)之一，有利于在區(qū)域范圍內(nèi)迅速圈定找礦靶區(qū)。
二、遙感找礦的發(fā)展前景
1.高光譜數(shù)據(jù)及微波遙感的應(yīng)用
高光譜是集探測(cè)器技術(shù)、精密光學(xué)機(jī)械、微弱信號(hào)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。它利用成像光譜儀以納米級(jí)的光譜分辨率，成像的同時(shí)記錄下成百條的光譜通道數(shù)據(jù)，從每個(gè)像元上均可以提取一條連續(xù)的光譜曲線，實(shí)現(xiàn)了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取，因而具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。成像光譜儀獲得的數(shù)據(jù)具有波段多，光譜分辨率高、波段相關(guān)度高、數(shù)據(jù)冗余大、空間分辨率高等特點(diǎn)。高光譜圖像的光譜信息層次豐富，不同的波段具有不同的信息變化量，通過(guò)建立巖石光譜的信息模型，可反演某些指示礦物的豐度。充分利用高光譜的窄波段、高光譜分辨率的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合遙感專題圖件以及利用豐富的紋理信息，加強(qiáng)高光譜數(shù)據(jù)的處理應(yīng)用能力。微波遙感的成像原理不同于光學(xué)遙感，是利用紅外光束投射到物體表而，由天線接收端接收目標(biāo)返回的微弱同波并產(chǎn)生可監(jiān)測(cè)的電壓信號(hào)，由此可以判定物體表而的物理結(jié)構(gòu)等特征。微波遙感具有全天時(shí)、全天候、穿透性強(qiáng)、波段范圍大等特點(diǎn)，因此對(duì)提取構(gòu)造信息有一定的優(yōu)越性，同時(shí)也可以區(qū)分物理結(jié)構(gòu)不同的地表物體，因?yàn)榇┩感詮?qiáng)，對(duì)覆蓋地區(qū)的信息提取也有效。微波遙感技術(shù)因其自身的特點(diǎn)而具有很大的應(yīng)用潛力，但微波遙感在天線、極化方式、斑噪消除、幾何校止及輻射校止等關(guān)鍵技術(shù)都有待于深入研究，否則勢(shì)必影響微波遙感的發(fā)展。
2.數(shù)據(jù)的融合
隨養(yǎng)遙感技術(shù)的微波、多光譜、高光譜等大量功能各異的傳感器不斷問(wèn)世，它們以不同的空間尺度、時(shí)間周期、光譜范圍等多方面反映地物目標(biāo)的各種特性，構(gòu)成同一地區(qū)的多源數(shù)據(jù)，相對(duì)于單源數(shù)據(jù)而高，多源數(shù)據(jù)既存在互補(bǔ)性，又存在冗余性。任何單源信息只能反映地物目標(biāo)的某一方面或幾個(gè)方面的特征，為了更準(zhǔn)確地識(shí)別目標(biāo)，必須從多源數(shù)據(jù)中提取比單源數(shù)據(jù)更豐富、有用的信息。多源數(shù)據(jù)的綜合分析、互相補(bǔ)充促使數(shù)據(jù)融合技術(shù)的不斷發(fā)展。通過(guò)數(shù)據(jù)融合，一方面可以去除無(wú)用信息，減少數(shù)據(jù)處理量，另一方面將有用的信息集中起來(lái)，便于各種信息特征的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
蝕變礦物特征光譜曲線的吸收谷位于多光譜數(shù)據(jù)的波段位置，因此可以識(shí)別蝕變礦物，但是波段較寬，只對(duì)蝕變礦物的種屬進(jìn)行分類。與可見一紅外波段的電磁波相比，達(dá)波對(duì)地而的某些物體具有強(qiáng)的穿透能力，能夠很好地反映線性、環(huán)性溝造。達(dá)圖像成像系統(tǒng)向多波段、多極化、多模式發(fā)展，獲取地表信息的能力越來(lái)越強(qiáng)?？偟膩?lái)說(shuō)，多光譜、高光譜數(shù)據(jù)的光譜由線特征具有區(qū)分識(shí)別巖石礦物的效果，所以對(duì)光學(xué)圖像與雷達(dá)圖像進(jìn)行融合處理，既能提高圖像的分辨率、增強(qiáng)紋理的識(shí)別能力，又能有效地識(shí)別礦物類型。
盡管融合技術(shù)的研究取得了一些可喜的進(jìn)展，但未形成成熟的理論、模型及算法，缺乏對(duì)融合結(jié)果的有效評(píng)價(jià)手段。在以后的研究中，應(yīng)該深入分析各種圖像的成像機(jī)理及數(shù)據(jù)間的相關(guān)性、互補(bǔ)性、冗余性等，解決多源數(shù)據(jù)的輻校止問(wèn)題，發(fā)展空間配準(zhǔn)技術(shù)。優(yōu)化信息提叉的軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同格式圖像問(wèn)的兼容性。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，遙感技術(shù)作為礦產(chǎn)勘查的一種手段應(yīng)用于找礦取得了一定成就。遙感技術(shù)的直接應(yīng)用是蝕變遙感信息的提取，遙感技術(shù)的間接應(yīng)用包括地質(zhì)構(gòu)造信息、植被的光譜特征及礦床改造信息等方面。遙感找礦具有很大的發(fā)展前景的領(lǐng)域主要有：高光譜數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、3s的緊密結(jié)合、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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[2]楊巨平，唐立哲.淺談GPS在測(cè)繪中運(yùn)用的幾全要點(diǎn)[J].科技風(fēng)，2013，10（4）.
第3篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
關(guān)鍵字：遙感;GIS;高光譜;成礦預(yù)測(cè)
Abstract: as the society increasingly progress, increasing demand for minerals prospecting and increasing the level of difficulty, information ore-prospecting more and more applied in practice. This paper summarized the RS and GIS roughly in the present situation of the application of geology, the predecessor's research achievement, and on the basis of summarization of metallogenic prediction and RS and GIS inseparable relationship.
Keyword: remote sensing; GIS; Hyperspectral; Metallogenic prediction
中圖分類號(hào)：O741+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
1引言
礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及人口的增長(zhǎng)，礦產(chǎn)品的消費(fèi)量與日俱增，但是礦產(chǎn)勘查與開發(fā)難度的加大而導(dǎo)致的資源緊缺已成為制約全球社會(huì)與經(jīng)濟(jì)“可持續(xù)發(fā)展的”的關(guān)鍵因素。隨著地表礦、淺部礦及易識(shí)別礦的日趨減少而導(dǎo)致的找礦難度的加大和找礦成本的提高,礦產(chǎn)勘查經(jīng)歷了由經(jīng)驗(yàn)找礦、理論找礦和技術(shù)找礦的漫長(zhǎng)經(jīng)歷后，進(jìn)入了目前的信息化找礦時(shí)代?！靶畔⒒笔堑刭|(zhì)學(xué)發(fā)展的水平關(guān)鍵，地質(zhì)學(xué)信息化水平的高低是衡量地質(zhì)學(xué)現(xiàn)代化水平和發(fā)展?jié)摿Φ闹匾獦?biāo)志。信息找礦戰(zhàn)略目標(biāo)是以地質(zhì)空間多元信息庫(kù)為支撐，以GIS為平臺(tái)，發(fā)展新一輪礦產(chǎn)資源定量評(píng)估方法模型，為我國(guó)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)提供方法技術(shù)支撐。
2RS在成礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
“遙感是20世紀(jì)中后期發(fā)展起來(lái)的新興學(xué)科，遙感技術(shù)的發(fā)展，揭開了人類從外層空間觀測(cè)地球、探索宇宙的序幕，為我們認(rèn)識(shí)國(guó)土、開發(fā)資源、研究環(huán)境、分析全球變化找到了新的途徑”。
最近幾年，高空間分辨率的陸地衛(wèi)星遙感傳感器層出不窮，隨著遙感數(shù)據(jù)獲取技術(shù)的提高，遙感數(shù)據(jù)的處理技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，特別是在遙感信息處理的全數(shù)字化、可視化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面有了很大的變化和創(chuàng)新。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查所（USGS）地殼成像與特性分析研究組是主要開展基礎(chǔ)性、前瞻性遙感新技術(shù)研究的科研部門。近年來(lái)，其遙感項(xiàng)目研究重點(diǎn)之一就是在鈾礦區(qū)、鉬礦區(qū)和斑巖銅礦區(qū)，開展礦物學(xué)和穩(wěn)定同位素化學(xué)與遙感數(shù)據(jù)相融合的地球探測(cè)新技術(shù)的研究、應(yīng)用與推廣，并初步建立了相應(yīng)的光譜解譯軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。
我國(guó)在上述研究領(lǐng)域開展的工作包括：鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、騰沖盆地等砂巖型鈾礦區(qū)及江西桃山花崗巖型鈾礦田等主要成礦帶，基于地面高光譜測(cè)量、航天高光譜（Hyperion）和高空間分辨率（Quickbird）遙感影像處理與光譜匹配技術(shù)，結(jié)合航空放射性測(cè)量數(shù)據(jù)分析，提取了主要鈾成礦要素的光譜信息，從遙感物理學(xué)、空間信息科學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)角度，綜合分析鈾礦床產(chǎn)出的空間信息特征，為鈾成礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)提供遙感新技術(shù)新方法。國(guó)土資源部航測(cè)遙感中心在驅(qū)龍、新疆東天山及江西德興等地區(qū)開展了高光譜礦物填圖、找礦預(yù)測(cè)及礦山環(huán)境評(píng)價(jià)等方面的示范性研究工作，取得了理想科研成果。
2.2 遙感圖像的預(yù)處理
無(wú)論是原始單波段圖像還是RGB彩色圖像，其色調(diào)對(duì)比度不大，灰度比較集中，遙感影像層次比較少，色彩不豐富，明亮度和飽和度較低，影像分辨力和解譯力均很差，不適宜直接用于地質(zhì)解譯。我們必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，一般來(lái)說(shuō)常會(huì)用到的預(yù)處理內(nèi)容包括幾何校正、數(shù)據(jù)融合、遙感數(shù)據(jù)的輻射匹配、遙感影像鑲嵌、子區(qū)選取、圖像增強(qiáng)處理等等。
遙感圖像預(yù)處理的目的就是要突出圖像中的有用信息，擴(kuò)大不同影像特征之間的差別，以提高圖像質(zhì)量和突出所需信息，有利于分析判讀或作進(jìn)一步的處理。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)研究對(duì)象需解決的問(wèn)題及圖像本身的信息特征，通過(guò)基本的圖像增強(qiáng)處理方法提高其目視效果，并且通過(guò)反差擴(kuò)展、中值濾波、空間濾波等方法，對(duì)圖像色調(diào)較暗、陰影較多以及不易對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)解譯的圖像進(jìn)行處理，使其結(jié)構(gòu)層次鮮明，特別是陰影的噪聲能夠緩解，構(gòu)造的解譯度明顯提高。
2.3高光譜特征研究
高光譜分辨率數(shù)據(jù)使遙感技術(shù)步入可以同時(shí)獲取地球表面物質(zhì)成分信息和空間分布特征信息的新階段。目前，常用的遙感圖像資料主要包括TM圖像、SPOT圖像、MSS圖像和雷達(dá)圖像等，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)水平的不斷提高，遙感圖像的波譜分辨率有了很大的提高。
野外地物波譜測(cè)量數(shù)據(jù)是遙感應(yīng)用的基礎(chǔ)。高光譜分辨率數(shù)據(jù)具有圖譜合一的特點(diǎn)，因此，野外地物波譜測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)航空高光譜數(shù)據(jù)的處理和解釋尤其重要。光譜圖像的最大特點(diǎn)是可以提取每個(gè)像元的光譜曲線以便和標(biāo)準(zhǔn)的、已知的光譜曲線進(jìn)行對(duì)比和匹配研究，從而直接識(shí)別礦物，提取巖性、蝕變、礦化等信息?，F(xiàn)如今，越來(lái)與多的學(xué)者投入到鈾成礦的波譜研究中，他們根據(jù)可見光—熱紅外波段的波譜信息，通過(guò)高光譜特征分析，建立其光譜識(shí)別標(biāo)志。
通過(guò)主要巖體的光學(xué)特性分析，可以得出從老至新不同期次巖體光譜特征出現(xiàn)規(guī)律性變化，根據(jù)這些典型光譜特征，可以進(jìn)行不同期次巖體的光譜識(shí)別，并通過(guò)遙感制圖圈定其空間分布范圍，為鈾資源勘查提供基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)；通過(guò)控礦斷裂帶光譜學(xué)特征分析，可以對(duì)比得出石英在含水、風(fēng)化、典型等形態(tài)下的光譜吸收峰的范圍，為地區(qū)成礦預(yù)測(cè)提供最為直接的光譜數(shù)據(jù)；堿交代可能是某些研究區(qū)最為發(fā)育的熱液蝕變，所以，通過(guò)礦化蝕變帶光譜學(xué)特征分析，可以說(shuō)明堿交代巖隨著蝕變程度增加，原因是石英含量的減少。綜上所述，依據(jù)熱液蝕變帶、控礦斷裂帶及成礦巖體等鈾成礦要素的可見光—熱紅外的反射和發(fā)射吸收光譜特征，通過(guò)高光譜地質(zhì)填圖技術(shù)，可以圈定各種鈾成礦要素的空間分布，為鈾成礦預(yù)測(cè)提供技術(shù)支撐。
3GIS在成礦預(yù)測(cè)中的應(yīng)用
在以往的鈾資源勘查中，已經(jīng)積累了海量的地質(zhì)、物探、化探、遙感和水文等多源地學(xué)信息，而且伴隨著近年來(lái)鈾資源勘查力度的不斷加大，信息的積累呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。GIS技術(shù)的出現(xiàn)和不斷推廣使用，使得鈾礦勘查信息處理和分析過(guò)程從傳統(tǒng)的、人工的、離散的時(shí)代，進(jìn)入現(xiàn)代的、數(shù)字化的、多源信息綜合的時(shí)代。在鈾資源勘查評(píng)價(jià)領(lǐng)域，GIS提供了在計(jì)算機(jī)輔助下對(duì)地質(zhì)、地理、地球物理、地球化學(xué)和遙感等多源地學(xué)信息進(jìn)行集成管理、有效綜合與分析的能力，成為改變傳統(tǒng)鈾礦資源評(píng)價(jià)方法的強(qiáng)有力工具。
第4篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；地質(zhì)找礦；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1.導(dǎo)言
所謂遙感技術(shù)指的是對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)反射的或輻射的可見光、電磁波、紅外線、衛(wèi)星云圖等信息進(jìn)行收集與處理，最后感知成像，探測(cè)與識(shí)別目標(biāo)的一種技術(shù)。利用遙感技術(shù)能夠?qū)⒌刭|(zhì)的分層信息與成分信息反映到遙感圖像中，且可以全面分析地質(zhì)相關(guān)的信息，有助于勘探到有礦的地表區(qū)域，從而發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源同。其在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用具體包括:勘查清楚地質(zhì)礦體所在的范圍、呈現(xiàn)的幾何形態(tài)、成礦的地段;分析成礦區(qū)域的地質(zhì)條件。這些都可為后期的地質(zhì)找礦工作提供遙感地質(zhì)的科學(xué)依據(jù)。
2遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用
遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用可以分為直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。
2.1直接應(yīng)用
遙感蝕變信息提取法是遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦工作中較為常見的方法，主要是通過(guò)對(duì)巖漿熱液對(duì)圍巖結(jié)構(gòu)發(fā)生的改變進(jìn)行信息提取。因巖漿熱液或水汽熱液的影響，導(dǎo)致圍巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成分發(fā)生改變的地質(zhì)作用，稱為圍巖蝕變。圍巖蝕變是成礦作用的產(chǎn)物，其種類、成分以及成礦的類型存在一定的內(nèi)在聯(lián)系。通常情況下，圍巖蝕變的范圍大于礦化的范圍，并且不同的蝕變類型與金屬礦化在空間分布上具備一定的規(guī)律性，因此，圍巖蝕變可以作為地質(zhì)找礦的可靠標(biāo)志。
首先，圍巖蝕變是熱液與原巖相互作用的產(chǎn)物，其常見的蝕變有硅化、絹石母化、綠泥石化、石英巖化、夕卡巖化等。
其次，實(shí)現(xiàn)對(duì)于地質(zhì)信息的提取。當(dāng)某地區(qū)的地貌發(fā)生變化時(shí)，電磁波的反射和透射作用也會(huì)隨之發(fā)生改變，面電磁波是地物信息的一種重要載體，同時(shí)，地物的光譜特性與其內(nèi)在的物理化學(xué)特性緊密相關(guān)。由于地質(zhì)成分在結(jié)構(gòu)上的巨大差異，會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生不同的波長(zhǎng)光子，其吸收性和反射性各不相同。巖石礦物自身具有穩(wěn)定的化學(xué)組成和物理結(jié)構(gòu)，對(duì)本征光譜的吸收也更加穩(wěn)定，同時(shí)，光譜的產(chǎn)生主要是由組成物質(zhì)的內(nèi)部離子和基團(tuán)的晶體效應(yīng)及基團(tuán)振動(dòng)所引起的，不同礦物具有不同的電磁輻射。因此，只要利用遙感技術(shù)中的波譜儀對(duì)野外采樣進(jìn)行光譜曲線測(cè)量，并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的參考光譜進(jìn)行對(duì)比，就可以輕松確定礦物的種類，還可以根據(jù)吸收特性，選擇合適的圖像波段進(jìn)行地質(zhì)信息提取，這也是識(shí)別礦物最有效的方法之一。
最后，由于現(xiàn)代遙感技術(shù)多是利用航空航天技術(shù)從空中接收地表物質(zhì)的光譜特征，容易受到石層、大氣、水體、植被等的干擾，因此，在進(jìn)行蝕變礦物信息提取時(shí)，要對(duì)干擾物質(zhì)的光譜信息進(jìn)行分析，盡量消除干擾的影響。就目前的發(fā)展情況看，遙感找礦蝕變異常信息的提取方法有多種，主要有波段比值法、主成分分析法、光譜角識(shí)別法等。
2.2間接應(yīng)用
2.2.1地質(zhì)構(gòu)造信息的提取
在通常情況下，礦產(chǎn)的生成是各類地質(zhì)構(gòu)造不同運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，如火山運(yùn)動(dòng)、地震活動(dòng)等。礦產(chǎn)一般分布在各類地質(zhì)構(gòu)造的邊緣部位及變異部位，重要的礦產(chǎn)則分布于板塊構(gòu)造不同塊體的結(jié)合部或者近邊界地帶，從形成時(shí)間上看，與地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是一致的，礦床的分布也會(huì)隨著地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的規(guī)模變動(dòng)面改變，并且多旱帶狀分布一運(yùn)用遙感技術(shù)找礦，就是利用這一地質(zhì)特征進(jìn)行的一可以在礦產(chǎn)形成區(qū)域，利用線形影像對(duì)相應(yīng)的信息進(jìn)行提取，同時(shí)也可以從火山盆地、火山結(jié)構(gòu)、熱液活動(dòng)等相關(guān)的影像資料中，提取找礦所需信息，之后結(jié)合相關(guān)影響因素，進(jìn)行綜合評(píng)定。
2.2.2植被波譜特征的應(yīng)用
地貌植被與礦場(chǎng)的形成有著重要的聯(lián)系，金屬元素隨著時(shí)間的推移，會(huì)逐漸生成微生物，微生物通過(guò)地下水以及土壤的作用，對(duì)表面土層產(chǎn)生一定的影響，使其發(fā)生變化。地表植被在對(duì)相應(yīng)的金屬元素進(jìn)行吸收后，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，其顏色和生長(zhǎng)趨勢(shì)與其他地區(qū)的同類植物或有所不同。這樣的生物地質(zhì)化特征也在很大程度上為遙感找礦提供了便利的條件，通過(guò)對(duì)相關(guān)信息的提取，可以得出植被中不同種類金屬含量的差異，再根據(jù)植物對(duì)金屬的吸收作用，將地下所蘊(yùn)含礦藏進(jìn)行分類和確認(rèn)。同時(shí)，遙感技術(shù)可以通過(guò)圖像的收集，對(duì)光譜特征進(jìn)行增強(qiáng)處理，如果植被在反射光譜中出現(xiàn)異常信息，通過(guò)對(duì)圖像的處理，可以將其提取出來(lái)，并根據(jù)圖像色調(diào)的變化，對(duì)礦區(qū)的位置進(jìn)行推測(cè)。
2.2.3礦床改造信息標(biāo)志
礦床在形成后，并不是固定不變的，面是會(huì)根據(jù)所處環(huán)境和空間的位置，發(fā)生微量的變化，并促使部分礦床的性質(zhì)發(fā)生改變。因此，通過(guò)對(duì)不同時(shí)期形成的遙感圖像的分析和對(duì)比，結(jié)合礦床和成礦勘測(cè)，可以對(duì)礦床發(fā)生質(zhì)變的位置進(jìn)行直接的判斷。面通過(guò)對(duì)礦區(qū)中不同礦床位置的研究，可以找出礦床在不同層次的分布規(guī)律，為找礦提供重要標(biāo)志。利用遙感圖像，還可以對(duì)巖層的類型進(jìn)行區(qū)分，并得到理想的地質(zhì)圖紙，對(duì)于礦區(qū)的選定是十分重要的。
3、遙感地質(zhì)找礦的未來(lái)發(fā)展
遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦事業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在未來(lái)還會(huì)有更進(jìn)一步的發(fā)展。主要有以下幾種層面:
3.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要
礦產(chǎn)資源對(duì)于一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)講是至關(guān)重要的。為了使我國(guó)礦產(chǎn)資源的供應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，加強(qiáng)地質(zhì)勘測(cè)的力度己經(jīng)得到了國(guó)家政府的號(hào)召。推動(dòng)科技的創(chuàng)新和進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘測(cè)工作的科技化，提高地質(zhì)找礦的工作效率，擴(kuò)大資源的開發(fā)利用，是新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的奠基石。只有滿足了整個(gè)社會(huì)對(duì)礦資源的需求，經(jīng)濟(jì)才能實(shí)現(xiàn)真正地騰飛。
3.2適用范圍推廣
遙感地質(zhì)找礦己經(jīng)突破國(guó)家范疇，各國(guó)通過(guò)互相學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展;遙感地質(zhì)找礦從應(yīng)用的地域范圍上來(lái)講，從陸地找礦向海洋找礦拓展，從人口密集地區(qū)向人口稀疏地區(qū)擴(kuò)散，有效促進(jìn)了遙感技術(shù)在不同環(huán)境下的應(yīng)用;遙感地質(zhì)找礦的理念有所更新，以前只是單純追求礦資源的開采量，現(xiàn)在遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦的應(yīng)用中更加注重了環(huán)保意識(shí)，防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生;找礦事業(yè)從地球拓展到外太空，遙感技術(shù)的遠(yuǎn)程操控性在滿足了這一技術(shù)要求。
3.3新技術(shù)的拓展
高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中因?yàn)槠涓呖臻g分辨率的高光譜遙感技術(shù)給遙感地質(zhì)找礦添加新的血液。高光譜遙感技術(shù)繪制的圖譜能夠有效地區(qū)分礦與非成礦斷裂、蝕變巖體、地層和非蝕變巖體、地層，能夠精準(zhǔn)地找到新的礦產(chǎn)蘊(yùn)藏靶區(qū)。高光譜成像系統(tǒng)從理論和技術(shù)方面都能對(duì)地質(zhì)找礦做出貢獻(xiàn)。遙感系統(tǒng)技術(shù)地質(zhì)勘查系統(tǒng)正在有條不紊地構(gòu)建該系統(tǒng)能夠把航天、航空、陸地、海洋、地下的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集處理，構(gòu)建出一套二維地質(zhì)勘查遙感系統(tǒng)立體式的地質(zhì)偵測(cè)技術(shù)系統(tǒng)利用航空遙感技術(shù)、航空物探技術(shù)、地面地下物探測(cè)技術(shù)、地球化學(xué)技術(shù)等等先進(jìn)的地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)，構(gòu)建出了從地面到天空再到太空的立體式地質(zhì)勘查技術(shù)系統(tǒng)。
結(jié)束語(yǔ)
遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦事業(yè)中的拓展應(yīng)用任重道遠(yuǎn)，遙感找礦還擁有更加廣闊的發(fā)展前景，遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用必須以現(xiàn)代成礦理論為指導(dǎo)，結(jié)合實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣椒?，建立健全遙感地質(zhì)找礦系統(tǒng)，從面實(shí)現(xiàn)遙感找礦的目的。相關(guān)工作人員要對(duì)遙感找礦技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真分析和對(duì)待，結(jié)合相應(yīng)的措施，對(duì)其進(jìn)行完善，推動(dòng)遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用和發(fā)展。
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第5篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：遙感信息；水工環(huán)；應(yīng)用
遙感信息技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與實(shí)踐，已經(jīng)集合了傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)，這使得遙感信息技術(shù)在水工環(huán)中的應(yīng)用更為深化?，F(xiàn)如今，遙感信息技術(shù)已經(jīng)成為水工環(huán)不可缺少的技術(shù)，隨著水工環(huán)勘察需求的加大，對(duì)該技術(shù)會(huì)更大的依賴。
1 遙感信息在水工環(huán)中的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 傳統(tǒng)的遙感信息技術(shù)需要人工進(jìn)行解譯，但是隨著信息技術(shù)的融入，可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)解譯，大大提高了解譯效率。如線性影像計(jì)算機(jī)自動(dòng)判釋專家系統(tǒng)及土地利用（分類）計(jì)算機(jī)判讀模型以及機(jī)助信息提取與制圖系統(tǒng)等。由于影像的多解性及識(shí)別系統(tǒng)的不完善性，雖還需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解譯工作效率。
1.2 從幾何形態(tài)解譯到充分利用光譜信息。過(guò)去的多光譜遙感數(shù)據(jù)波段劃分過(guò)少，只有幾個(gè)波段，使地面波譜測(cè)試數(shù)據(jù)與圖像光譜數(shù)據(jù)難以精確比較。因此，圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征，主要根據(jù)影像的色彩、色調(diào)、紋理、陰影等所形成的幾何形態(tài)特征。隨著機(jī)載成像光譜儀（高光譜）技術(shù)的商業(yè)運(yùn)作及2000年前后的高光譜成像衛(wèi)星的發(fā)射，使得用光譜信息對(duì)地物的分析更精細(xì)、更準(zhǔn)確。
1.3 出現(xiàn)地面溫度反演技術(shù)。地面溫度反演是指從熱紅外圖像數(shù)據(jù)的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數(shù)據(jù)進(jìn)行組分溫度反演法等。
1.4 從定性分析評(píng)價(jià)到依靠計(jì)算機(jī)數(shù)字模型模擬的定量分析評(píng)價(jià)。如遙感技術(shù)在地下水流系統(tǒng)應(yīng)用中，根據(jù)遙感數(shù)據(jù)建立的地形、流域面積、水系密度等數(shù)據(jù)集結(jié)合氣象數(shù)據(jù)建立空間補(bǔ)給模型。
1.5 使用單一遙感信息源到多元信息擬合。目前的遙感應(yīng)用技術(shù)，已不再是單一使用各種遙感數(shù)據(jù)，而是根據(jù)需要結(jié)合利用了其他信息源，如地質(zhì)、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學(xué)特征及人類活動(dòng)等資料。這樣，圖像數(shù)據(jù)的預(yù)處理尤其重要，如幾何較正、多波段數(shù)字合成、鑲嵌、數(shù)據(jù)變換等，而地理信息系統(tǒng)（GIS）在多元信息數(shù)據(jù)管理中起著重要作用。
1.6 從單一手段應(yīng)用到多手段應(yīng)用近年來(lái)，遙感技術(shù)（RS）與地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）的綜合應(yīng)用，即“3S”技術(shù)，成為遙感技術(shù)應(yīng)用的主流。GIS是數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。
1.7 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的成熟，推進(jìn)了制圖工作的現(xiàn)代化，改善了基礎(chǔ)圖件的質(zhì)量和成圖效率，并影響著遙感技術(shù)的調(diào)查方法。該技術(shù)的產(chǎn)品可直接作為GIS的數(shù)據(jù)源，便于遙感與GIS一體化研究與開發(fā)。如我國(guó)自己開發(fā)的全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量軟件VIRTUOZO，具有數(shù)字化測(cè)圖、自動(dòng)生成DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。
1.8 遙感技術(shù)應(yīng)用成果向著便于保存、復(fù)制、攜帶及傳輸方向發(fā)展。這意味著遙感技術(shù)應(yīng)用成果的數(shù)字化。由于是數(shù)字成果，可載于多種介質(zhì)上，如CD-ROM、磁帶及計(jì)算機(jī)硬盤上，使攜帶處理更加方便。隨著1998年“數(shù)字地球”計(jì)劃的提出及我國(guó)國(guó)土資源部“數(shù)字國(guó)土”工程的實(shí)施，遙感應(yīng)用成果數(shù)字化顯得尤其必要。
2 遙感信息在水工中的應(yīng)用
2.1 在水文地質(zhì)中的應(yīng)用
遙感信息技術(shù)主要是用來(lái)進(jìn)行測(cè)繪，以此提高水文地質(zhì)勘查的準(zhǔn)確性，同時(shí)也便于對(duì)水文地質(zhì)工作展開定量或者是定性分析。遙感信息技術(shù)能夠進(jìn)行光譜合成，也可能進(jìn)行圖像處理，而這樣的功能正是水文地質(zhì)勘查需要的，如果地域比較特殊，工作人員借助遙感技術(shù)能夠分辨出水質(zhì)與植物，依據(jù)水質(zhì)與植物之間的關(guān)系，就此推斷出該區(qū)域水質(zhì)的具體情況。遙信信息技術(shù)在水文地質(zhì)中的應(yīng)用，還便于地下水系統(tǒng)分析，這樣工作人員就能夠隨時(shí)對(duì)地下水水質(zhì)情況進(jìn)行了解，一旦發(fā)現(xiàn)污染，會(huì)立即展開評(píng)價(jià)，采取措施。紅外熱感技術(shù)也是應(yīng)用在水文地質(zhì)勘查中一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，該技術(shù)主要用來(lái)進(jìn)行地下熱水勘察，工作人員利用紅外成像，能夠直接判斷出地表溫度，而后再進(jìn)行精確的計(jì)算，即可分析出地下熱水情況。
2.2 在工程地質(zhì)中的應(yīng)用
目前，我國(guó)工程選址中基本上都會(huì)應(yīng)用遙感信息技術(shù)，尤其是大型工程選址，遙感信息技術(shù)更是不可或缺。工程選址過(guò)程中運(yùn)用遙感技術(shù)，能夠提升地質(zhì)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，以此實(shí)現(xiàn)選址區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況進(jìn)行更為科學(xué)的分析，利于工程建設(shè)進(jìn)行有效的規(guī)劃。工程地質(zhì)中應(yīng)用遙感信息技術(shù)，能夠得到最為直觀的圖像，工作人員可以依據(jù)圖像內(nèi)容進(jìn)行分析，而且由于圖像是通過(guò)衛(wèi)星影像傳輸?shù)?，所以觀測(cè)質(zhì)量完全能夠保證。借助衛(wèi)星傳輸數(shù)據(jù)，能夠?qū)庾V數(shù)據(jù)展開認(rèn)真的處理以及科學(xué)的計(jì)算，這對(duì)工程選址來(lái)說(shuō)異常重要，通常情況下，工程選址人員都是依據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)完成選址工作。遙感信息技術(shù)能夠?qū)⒌乇韴D像顯現(xiàn)出來(lái)，而工作人員則可以通過(guò)地表圖像對(duì)該區(qū)域內(nèi)的地貌、地質(zhì)環(huán)境等展開分析，這不僅能夠保證工程選線具有真實(shí)性，還能夠保證工程合理。與此同時(shí)，遙感信息技術(shù)的應(yīng)用，還能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行判斷，通過(guò)構(gòu)建科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)工程區(qū)域內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)的災(zāi)害情況進(jìn)行評(píng)估，再充分的利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，兩者統(tǒng)一起來(lái)，對(duì)工程順利進(jìn)展奠定了基礎(chǔ)。
2.3 在環(huán)境地質(zhì)中的應(yīng)用
遙感信息技術(shù)的應(yīng)用，有利于環(huán)境監(jiān)測(cè)水平的提高。遙感信息技術(shù)的應(yīng)用，有利于工作人員對(duì)水資源污染狀態(tài)展開分析，針對(duì)污染嚴(yán)重程度，工作人員可以進(jìn)行不同程度的測(cè)量。比如對(duì)于工業(yè)廢水，通常是利用遙感信息技術(shù)中熱感圖像，通過(guò)圖像分析，工作人員能夠掌握工業(yè)廢水污染范圍，具體分布情況以及污染程度等?，F(xiàn)階段，遙感信息技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用程度更加深入，專家學(xué)者也對(duì)此進(jìn)行了大力的研究，取得了比較好的效果。目前，遙感信息技術(shù)能夠?qū)λ亮魇闆r進(jìn)行密切的監(jiān)測(cè)，同時(shí)也能夠?qū)Φ刭|(zhì)變化情況展開監(jiān)測(cè)，這對(duì)我國(guó)水資源保護(hù)，提高水資源利用率有著積極的作用。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，可知遙感信息技術(shù)已經(jīng)在水工環(huán)中得到了深入的應(yīng)用，當(dāng)然隨著遙感技術(shù)研究的深入，技術(shù)水平的提升，該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)更加的廣泛，優(yōu)勢(shì)會(huì)更加的突出。因?yàn)檫b感信息技術(shù)的應(yīng)用，使得水工環(huán)工作人員不必經(jīng)常進(jìn)行外業(yè)測(cè)量，以此提升了工作效率。當(dāng)然具體如何應(yīng)用遙感信息技術(shù)，還需要工作任意結(jié)合具體的工程實(shí)踐而定。
參考文獻(xiàn)
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第6篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
關(guān)鍵詞：作物水分；作物氮素；高光譜遙感；水氮相互作用機(jī)理
中圖分類號(hào)：S157.4+33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
引言
隨著遙感技術(shù)的迅速發(fā)展，高光譜遙感技術(shù)更是因其光譜分辨率高，波段連續(xù)性強(qiáng)，它既能對(duì)目標(biāo)成像，又能測(cè)量目標(biāo)物的波譜特性。因此，它不僅能識(shí)別農(nóng)作物和植被的類型，而且還可以監(jiān)測(cè)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)和反演農(nóng)作物的理化特性。目前，高光譜遙感技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域獲取田間信息的一種重要手段[1]。因此，近幾十年來(lái)，利用高光譜遙感進(jìn)行作物水分和氮素實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速診斷一直是遙感在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的研究熱點(diǎn)。本文擬對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于作物水分和氮素光譜診斷研究的進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1作物光譜反射率
地物漫反射光譜包含著反射物結(jié)構(gòu)和組成的豐富信息，是農(nóng)田生物環(huán)境信息獲得的重要手段。植物本身是不規(guī)則的自然灰體，對(duì)太陽(yáng)輻射通過(guò)反射、穿透及吸收等產(chǎn)生特定的光譜。其光譜特性是植物生長(zhǎng)過(guò)程與環(huán)境因子相互作用的綜合結(jié)果，由生物物理和形態(tài)特征決定，
與植物的生長(zhǎng)條件和健康狀況密切相關(guān)，植物缺乏水分和營(yíng)養(yǎng)元素能引起植株體內(nèi)相關(guān)生化成分的變化，這些變化都會(huì)引起某些波長(zhǎng)處的光譜反射和吸收產(chǎn)生差異，從而產(chǎn)生了不同的光譜反射率；在非成像光譜上表現(xiàn)出反射率不同的波形曲線，在成像光譜上表現(xiàn)出圖像亮度、飽和度等色階的差別。
2作物水分監(jiān)測(cè)
水分缺乏是影響植物原初生產(chǎn)力最普遍的因子之一，定量快速地獲取植物水分狀況，對(duì)農(nóng)田灌溉和精確農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。30多年來(lái)，有關(guān)科學(xué)家相繼提出了參考溫度法、脅迫積溫法(SDD)、作物缺水指標(biāo)法(CWSI)以及水分虧缺指數(shù)法(WDI)等。
衛(wèi)星、航空遙感通過(guò)熱紅外波段數(shù)據(jù)得到的冠層地氣溫度差和葉片反射率的關(guān)系（CWSI）對(duì)作物水分虧缺進(jìn)行了分析[2]。CWSI是目前常用的作物干旱指數(shù)，但混合像元中分解作物和土壤溫度困難、由地表溫度推導(dǎo)冠層氣溫存在一定的誤差、需要較多的參數(shù)，CWSI在宏觀尺度作物水分監(jiān)測(cè)中歸一化應(yīng)用變得非常復(fù)雜，不能滿足宏觀尺度快速監(jiān)測(cè)的需求。Liu和stutzel對(duì)室溫環(huán)境中研究Amaranth對(duì)水分的響應(yīng)，結(jié)果得出水分脅迫的植物相對(duì)葉片含水量（RWC）降到60%，而正常水分灌溉條件的植物保持在80%-90%。
3作物氮素監(jiān)測(cè)
氮素是作物生長(zhǎng)發(fā)育周期中需要量最多的營(yíng)養(yǎng)元素之一，也是對(duì)作物生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)影響最為顯著的營(yíng)養(yǎng)元素之一。20世紀(jì)80年代開始，Shibayama等根據(jù)不同氮素水平下的作物葉片光譜特征，研究發(fā)現(xiàn)：缺氮時(shí)可見光波段反射率增加，認(rèn)為葉綠素是引起光譜特征差異的主要因素。
國(guó)內(nèi)是在近年做了一些研究，如20世紀(jì)90年代張金恒等研究氮素營(yíng)養(yǎng)水平與水稻葉片光譜的關(guān)系，得出NDVI與RVI等指數(shù)與水稻葉片含氮量的相關(guān)關(guān)系，提出了上下葉位葉片紅邊一階微分光譜反射峰變化趨勢(shì)的描述參LRPSA；分析了其與葉片光譜、葉綠素含量值、葉片光譜紅邊斜率和葉片含氮量之間的相關(guān)性；并建立了估算氮素含量的回歸模型。最近幾年，對(duì)作物氮素的監(jiān)測(cè)的研究對(duì)于不同的兩株作物，它們有相同氮含量卻有不同的生物量，其原因是作物對(duì)氮吸收的程度不同。因此，對(duì)于作物氮素監(jiān)測(cè)的研究不能僅僅圍繞含氮量與光譜反射率關(guān)系的理論基礎(chǔ)研究。薛利紅等研究了不同氮肥水平下多時(shí)相水稻冠層光譜反射特征及其與葉片氮量等參數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明，水稻冠層光譜反射率與葉片氮積累量顯著相關(guān)，尤其是近紅外與綠光波段的比值(NIR/G)與葉片氮積累量呈顯著線性關(guān)系，不受氮肥水平和生育時(shí)期的影響。B. Mistele等人將實(shí)時(shí)的施肥推薦算法結(jié)合用來(lái)探測(cè)冠層的氮素狀態(tài)的新型的傳感器來(lái)控制氮肥的數(shù)量。研究表明從幼苗到開花期，光譜指數(shù)與氮吸收存在強(qiáng)相關(guān)性。宋曉宇等利用掃描式成像光譜儀獲取冬小麥長(zhǎng)勢(shì)和小麥葉面積指數(shù)，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量的需氮量和測(cè)得的作物吸收氮素的差值，計(jì)算出氮肥的施用量。薛曉萍，王建國(guó)等人的研究表明作物的生物量與氮吸收累積量符合冪函數(shù)關(guān)系。
4水氮的相互作用
不同的氮供應(yīng)能夠引起作物組織結(jié)構(gòu)上發(fā)生不同的變化，這些變化對(duì)植株的水分狀況有重要影響。Penuelas等開展了有效氮對(duì)植物組織結(jié)構(gòu)的影響、以及組織結(jié)構(gòu)的變化對(duì)與水分相關(guān)的參數(shù)(WI) 的影響的研究，結(jié)果表明水分供應(yīng)良好的5個(gè)氮肥處理中，無(wú)氮處理的小麥的旱性特征最明顯，比葉重和葉片纖維素含量較高，細(xì)胞壁透性較小，WI、CWSI、δT (冠層與大氣的溫度差)也最高。田永超等人研究了不同水氮處理對(duì)水稻葉片水勢(shì)及冠層光譜的影響，確立了葉片水勢(shì)與冠層反射光譜的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，水稻葉水勢(shì)隨土壤含水量的升高而升高；在相同干旱脅迫下，低氮處理的葉水勢(shì)高于高氮處理的葉水勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，比值指數(shù)與歸一化指數(shù)的比值與水稻葉片水勢(shì)、相對(duì)含水率呈良好的線性相關(guān)，從而獲得了一種地面遙感監(jiān)測(cè)水稻全生育期葉片水勢(shì)的定量方法。孫莉等研究在不同水處理?xiàng)l件下，對(duì)棉花冠層單葉葉綠素含量和單葉全氮含量做相關(guān)分析，結(jié)果表明：葉綠素含量與TN 含量呈顯著的正相關(guān)(R=0.8723，n=39)，葉綠素含量能有效的估計(jì)棉花單葉TN含量；紅邊積分面積變量與冠層TN含量呈顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)是0.7394(n=40)，棉花葉綠素含量高，說(shuō)明水分充足、氮代謝旺盛，植株處于生長(zhǎng)旺盛時(shí)期，紅邊向藍(lán)光方向發(fā)生了位移。利用紅邊位移現(xiàn)象結(jié)合紅邊幅度的變化的研究，用于診斷棉花水分脅迫也是可行的，關(guān)鍵是建立相應(yīng)合理的診斷指標(biāo)體系。
以上研究結(jié)果表明，水分和氮素之間存在著顯著的交互作用，同一氮素水平下不同水分狀況或同一水分水平下的不同氮素狀況，植物的光譜反射率差異極大。而目前的光譜診斷研究大多基于單一因子水平對(duì)光譜特性的影響，得出的結(jié)果缺乏廣適性，提出利用高光譜遙感技術(shù)綜合考慮兩者之間的相互作用機(jī)理對(duì)光譜的綜合影響的無(wú)損快速診斷技術(shù)，將是以后水氮光譜診斷研究的重點(diǎn)[3]。
5作物水氮相互作用機(jī)理快速診斷的展望
作物水資源匱乏與大量施用化肥對(duì)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的影響越來(lái)越受到人們的重視，作物水氮相互作用機(jī)理的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)于正確評(píng)價(jià)作物生長(zhǎng)環(huán)境與受脅狀況、診斷作物營(yíng)養(yǎng)狀況和預(yù)估作物產(chǎn)量具有重要意義。未來(lái)應(yīng)借助遙感不同光譜范圍的反射率數(shù)據(jù)和作物生態(tài)物理參數(shù)構(gòu)筑的光譜特征空間，分析作物在此光譜特征空間的分異規(guī)律，研究作物生態(tài)物理參數(shù)之間存在的各種內(nèi)在關(guān)系并利用環(huán)境因子剝離技術(shù)，即如何將由于作物水分和作物氮吸收及作物種類與長(zhǎng)勢(shì)等因子而導(dǎo)致作物系統(tǒng)的光譜變化成分從高光譜數(shù)據(jù)中提取出來(lái)，然后選取恰當(dāng)?shù)姆治龇椒ń⒆魑锼秩狈χ笖?shù)與作物氮吸收相關(guān)的植被指數(shù)動(dòng)態(tài)變化關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。而該模型也正是從作物生長(zhǎng)機(jī)理的角度出發(fā)開展水氮的相互作用機(jī)理對(duì)植物光學(xué)特性及其隨生育期變化的影響的研究，因此在理論及應(yīng)用研究中都具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
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第7篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
由于水中懸浮物微?；蛘吒∮紊锪Ｗ拥挠绊?，射到水體中的太陽(yáng)光會(huì)被一定程度地吸收和散射。任何地物包括水體都具有光譜反射特征，遙感就是通過(guò)水體在光譜影像上的差異來(lái)判定水體污染的變化。胡舉波等研究發(fā)現(xiàn)，隨著懸浮物質(zhì)數(shù)量的增加，光譜衰減系數(shù)不斷增大，最容易透過(guò)的波段從0．50μm附近向紅色區(qū)移動(dòng)。隨著渾濁水泥沙濃度的增大和懸浮沙粒徑的增大，入射光被散射的深度變淺，水的反射率逐漸增高，其峰值逐漸從藍(lán)光移向綠光甚至向黃色變化。Gitelson等研究證明，500～600nm波段適合用來(lái)監(jiān)測(cè)水體的懸浮物，700～900nm波段的反射率對(duì)懸浮物質(zhì)的濃度變化最敏感，也是遙感用來(lái)估算水體懸浮物質(zhì)濃度的最佳波段。通過(guò)遙感拍攝水體的圖像，觀察圖像上波峰出現(xiàn)的位置區(qū)域，就能夠清楚地了解水體渾濁度的變化。
1.1城市污水的監(jiān)測(cè)
城市大量排放的工業(yè)廢水和生活污水中帶有大量有機(jī)物，使水質(zhì)惡化。衛(wèi)星遙感技術(shù)通過(guò)水體在光譜影像上的差異來(lái)判定水體污染的變化，不僅能夠?qū)崟r(shí)觀察污染物的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，還可以根據(jù)水中的懸浮物作為判定指示物來(lái)追蹤污染源。韓陽(yáng)等針對(duì)不同濃度的3個(gè)生活污水樣本，采用二向反射光度計(jì)的方法，測(cè)定了不同樣本在2π空間的多角度偏振反射光譜數(shù)據(jù)，建立了探測(cè)方位角、光線入射角、探測(cè)天頂角、偏振角、波段等因素與所測(cè)水體的偏振數(shù)據(jù)的關(guān)系。黃妙芬等利用2006年4月6～7日在甘肅省慶陽(yáng)市境內(nèi)環(huán)江、柔遠(yuǎn)和馬蓮河實(shí)測(cè)的水體波譜數(shù)據(jù)，以及化學(xué)需氧量COD測(cè)定數(shù)據(jù)，采用Fisher判別方法，建立了基于地面實(shí)測(cè)光譜數(shù)據(jù)和適用于該研究區(qū)的水環(huán)境COD遙感識(shí)別模式。水環(huán)境COD污染遙感模式的建立為從遙感影像上快速、大面積獲取COD信息提供了一種技術(shù)手段。ChuqunChen等利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估珠江水質(zhì)，結(jié)合綜合污染（CPI）法，測(cè)得水體COD和養(yǎng)分的含量，定量分析了珠江口水污染的狀況。鞏彩蘭等提出了利用多光譜、高光譜遙感技術(shù)對(duì)水環(huán)境情況進(jìn)行大面積、多時(shí)相、低成本監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)的新方法，并通過(guò)水樣采集、光譜測(cè)量、模型建立、圖像處理、水質(zhì)反演和系統(tǒng)演示等實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃浦江和淀山湖的水環(huán)境情況的宏觀監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，并驗(yàn)證了該方法的有效性。通過(guò)監(jiān)測(cè)水體的反射光譜數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)測(cè)水體的波譜數(shù)據(jù)建立相關(guān)關(guān)系和模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)水體全方位快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)。
1.2水體熱污染的監(jiān)測(cè)
廢水中懸浮物千差萬(wàn)別，導(dǎo)致特征曲線反射峰的位置和強(qiáng)度也不一樣。一般采用多光譜合成圖像來(lái)監(jiān)測(cè)廢水污染，也可以根據(jù)溫度的差異選擇熱紅外的方法進(jìn)行調(diào)查、監(jiān)測(cè)。由于熱紅外傳感器對(duì)熱源比較敏感，能夠準(zhǔn)確、有效地探測(cè)出熱污染排放源。吳傳慶等利用多時(shí)相的TM熱紅外數(shù)據(jù)對(duì)大亞灣核電站周圍的水溫場(chǎng)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)對(duì)信息的提取分析，有效地對(duì)核電站周圍的環(huán)境影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。石登榮等利用多時(shí)相航空熱紅外掃描，獲取水體熱輻射場(chǎng)變化資料，結(jié)合數(shù)學(xué)模擬，研究上海地區(qū)感潮水體熱污染的時(shí)間和空間的動(dòng)態(tài)變化，建立了相應(yīng)的動(dòng)態(tài)方程，數(shù)學(xué)擬合的誤差平均在±2．7％左右。說(shuō)明，利用航空熱紅外掃描結(jié)合數(shù)學(xué)模式，可以較好地反映水體熱污染的動(dòng)態(tài)變化。采用熱紅外遙感技術(shù)對(duì)水溫變化進(jìn)行時(shí)空監(jiān)測(cè)，根據(jù)影像上的熱輻射信息，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別熱污染的分布，較好地完成對(duì)熱污染的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。
1.3水體富營(yíng)養(yǎng)化的監(jiān)測(cè)
水體富營(yíng)養(yǎng)化是水體接納的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素超過(guò)了自身的最大負(fù)荷量，造成水體中浮游植物大量繁殖，這是水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化的顯著標(biāo)志。遙感技術(shù)根據(jù)浮游植物中的葉綠素與可見和近紅外光之間具有特殊的陡坡效應(yīng)，即葉綠素含量高的地方反射率的峰值也大的現(xiàn)象來(lái)監(jiān)測(cè)富營(yíng)養(yǎng)化的分布范圍，然后，從彩色紅外圖像上的顏色變化來(lái)監(jiān)測(cè)富營(yíng)養(yǎng)化的污染程度。宋瑜等結(jié)合高光譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了基于MODIS數(shù)據(jù)對(duì)太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化識(shí)別的模型，實(shí)現(xiàn)了水富營(yíng)養(yǎng)化遙感信息的有效提取。XiaoqinXue等采用水體富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)指數(shù)（TSI）對(duì)西安渭河水體富營(yíng)養(yǎng)化的研究證明，使用TM遙感數(shù)據(jù)對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和評(píng)估是可行的。吳傳慶等研究證明，從葉綠素a和懸浮物濃度反饋角度的遙感評(píng)價(jià)方法，可行性強(qiáng)，能夠充分運(yùn)用遙感數(shù)據(jù)源很好地完成湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)的評(píng)價(jià)工作。遙感技術(shù)能夠多角度對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化提供了有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。
1.4石油污染的監(jiān)測(cè)
海上或港口的石油污染是一種常見的水體污染，也是污染數(shù)量多、范圍廣、危害深的一種污染。遙感技術(shù)利用油和水對(duì)太陽(yáng)輻射的反射不同，在遙感影像上表現(xiàn)為同物異譜和同譜異物現(xiàn)象來(lái)監(jiān)測(cè)水體是否有油層覆蓋。張永寧等在可見光波段對(duì)不同厚度煤油、輕柴油、油和重柴油的監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，油膜反射率的大小與油膜的厚度有關(guān)。趙冬至等總結(jié)了油膜在可見光近紅外波段的地物光譜特征，為識(shí)別油膜的厚度提供了參考。Palmer等利用小型的機(jī)載成像光譜儀分析了發(fā)生在英國(guó)設(shè)得蘭（Shetlands）的溢油事故，證明440～900nm是油膜提取的最有效波段。ShiL等搜集了中國(guó)東海西部2002—2005年石油泄漏的（SAR）圖像，分析了不同類型的石油泄漏量晝夜性變化和季節(jié)性變化的規(guī)律，為控制和治理大面積的石油污染提供了科學(xué)的指導(dǎo)。不同厚度的油膜對(duì)太陽(yáng)光的反射不同，通過(guò)對(duì)水面影像上反射率的變化監(jiān)測(cè)水體的油污染以及油層的覆蓋厚度，從遙感影像上觀察石油泄漏的時(shí)空分布特點(diǎn)和擴(kuò)散規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)石油污染的快速準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。
2遙感技術(shù)在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
大氣遙感是利用遙感傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)大氣結(jié)構(gòu)、狀態(tài)及變化，不需要直接接觸目標(biāo)而進(jìn)行區(qū)域性的跟蹤測(cè)量，能夠快速地進(jìn)行污染源的定點(diǎn)定位，從而獲得全面的綜合信息。由于水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量氣體成分具有各自分子所固有的輻射和吸收光譜，通過(guò)選擇合適的波段來(lái)測(cè)量大氣的散射、吸收及輻射的光譜，然后，從其結(jié)果中推算出污染氣體的成分。白亮通過(guò)對(duì)幾種主要大氣污染物定量反演方法的分析，論述了定量遙感技術(shù)在福建省大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。楊嵐簡(jiǎn)述了大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理，著重闡述被動(dòng)式空基遙感和主動(dòng)式空基遙感在大氣環(huán)境中的應(yīng)用。
2.1大氣氣溶膠的監(jiān)測(cè)
氣溶膠是指懸浮在大氣中的各種液態(tài)或固態(tài)微粒，通常所指的煙、霧、塵等都是氣溶膠。在遙感圖像中工廠排放的煙霧、大規(guī)模的沙塵暴、火山噴發(fā)產(chǎn)生的煙柱、森林失火導(dǎo)致的濃煙都有清晰的影像。氣溶膠光學(xué)厚度則是氣溶膠粒子各個(gè)特性參量的綜合反映，氣溶膠光學(xué)厚度能夠反映大氣污染渾濁的程度，利用氣溶膠光學(xué)厚度反應(yīng)氣溶膠的變化，方法種類多，內(nèi)容也各不相同。程立剛等介紹了應(yīng)用于大氣環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的多種方法，并著重闡述了被動(dòng)式空基遙感和主動(dòng)式地基遙感在大氣環(huán)境遙感中的應(yīng)用以及探測(cè)氣溶膠的衛(wèi)星傳感器的發(fā)展歷程和特點(diǎn)。王耀庭等針對(duì)大氣氣溶膠性質(zhì)及其衛(wèi)星遙感反演的研究發(fā)現(xiàn)，氣溶膠光學(xué)厚度對(duì)低地表反射率比較敏感，而與太陽(yáng)光的相互作用主要表現(xiàn)為吸收。孫娟等證明，MODIS的氣溶膠光學(xué)厚度（AOD）資料與能見度之間具有較好的相關(guān)性，利用MODIS產(chǎn)品來(lái)反演能見度是可行的。此外，毛節(jié)泰等對(duì)MODIS衛(wèi)星遙感氣溶膠的方法與地面多波段太陽(yáng)光度計(jì)的觀測(cè)法進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者有較好的相關(guān)性。MODIS衛(wèi)星遙感能夠精確地識(shí)別每一地區(qū)氣溶膠細(xì)微的變化，利用MODIS產(chǎn)品來(lái)監(jiān)測(cè)氣溶膠的變化，為大氣污染監(jiān)測(cè)提供了非常有效的手段。
2.2有害氣體的監(jiān)測(cè)
有害氣體通常指人為或自然條件下產(chǎn)生的二氧化硫、氟化物、乙烯、煙霧等對(duì)生物有機(jī)體有害的氣體。遙感監(jiān)測(cè)有害氣體主要有2種方法，一類是根據(jù)有害氣體污染區(qū)地物反射率的發(fā)生變化、邊界模糊的情況來(lái)對(duì)有害氣體的污染情況進(jìn)行估計(jì)，另一類是利用間接解譯標(biāo)志－實(shí)際反演來(lái)推斷某地區(qū)大氣污染的程度和性質(zhì)。魏合理等利用地面可見光（430～450m）波段的太陽(yáng)光譜和大氣上界的參考太陽(yáng)光譜，反演出大氣中NO2的柱總含量，得到了該地區(qū)上空NO2含量及其變化，其變化與當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測(cè)站用常規(guī)法測(cè)量的NO2濃度的變化基本一致。趙春雷等選取2010年的資料制作了河北省SO2的遙感圖像，與地面監(jiān)測(cè)情況基本符合，還通過(guò)光學(xué)厚度資料和地面觀測(cè)資料進(jìn)行遙感效果檢驗(yàn)，平均遙感監(jiān)測(cè)精度達(dá)86％，基本可以滿足大范圍大氣環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的需要。白文廣開發(fā)了基于優(yōu)化擬合的CH4物理反演算法，用于實(shí)際反演，與官方反演結(jié)果比較一致性較好；并首次在中國(guó)區(qū)域開展地基FTIR大氣成分遙感監(jiān)測(cè)研究，用于衛(wèi)星反演產(chǎn)品的地基驗(yàn)證。對(duì)中國(guó)區(qū)域CH4時(shí)空分布特征進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并給出分析結(jié)果，為政府決策提供科學(xué)依據(jù)。無(wú)論是直接觀測(cè)污染物的反射光譜還是通過(guò)間接解譯的方法，最終都是通過(guò)觀測(cè)反射率的變化來(lái)監(jiān)測(cè)有害氣體的存在，為監(jiān)測(cè)大氣中其他污染物提供了科學(xué)的借鑒。
2.3城市熱島效應(yīng)的監(jiān)測(cè)
城市熱島效應(yīng)是城市中的空氣溫度高于城市周圍郊區(qū)的溫度，從而形成了從城市流向郊區(qū)的一種環(huán)流。城市熱島效應(yīng)是環(huán)境遙感中經(jīng)久不衰的研究課題，對(duì)城市環(huán)境而言，城市熱島也是一種大氣熱污染現(xiàn)象。目前，針對(duì)城市熱島的環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)是通過(guò)研究城市下墊面的熱紅外遙感進(jìn)行的，通過(guò)對(duì)不同時(shí)相的遙感資料的收集，總結(jié)出城市熱島的日變化和年變化規(guī)律。XuhanQiu等提出了城市熱島比例指數(shù)（URI），可以用來(lái)定量分析近一個(gè)時(shí)期的城市熱島效應(yīng)隨時(shí)間的變化。根據(jù)植被、水分和表面溫度之間的相互關(guān)系，對(duì)照目標(biāo)城市，根據(jù)城郊植被的差異，選出2幅不同時(shí)期的TM（4．5．6波段）彩色合成圖像，大致定出城市熱島的范圍。Zak－sek等采用歐洲高空間分辨率SEVIRI來(lái)估算地表的溫度，再根據(jù)陸地表面溫度（LST）來(lái)分析城市熱島的日變化，結(jié)果證明，該方法可以用來(lái)分析城市熱島的日變化分析，為監(jiān)測(cè)和治理城市熱島的變化提供了一種科學(xué)的方法。Gallo等用NOAA／AVHRR數(shù)據(jù)獲得歸一化植被指數(shù)（NDVI）估算城市熱島對(duì)城郊?xì)鉁夭町惖挠绊?，結(jié)果表明，植被指數(shù)和城郊?xì)鉁夭町愔g存在顯著的相關(guān)性。
LinLiu等觀察香港一天的熱島效應(yīng)與植被指數(shù)（NDVI）的相關(guān)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，熱島效應(yīng)和NDVI存在著負(fù)相關(guān)，同時(shí)表明了綠色土地可以削弱城市的熱島效應(yīng)；熱島效應(yīng)和歸一化差異指數(shù)（NDBI）存在著正相關(guān)，可以用于城市熱島效應(yīng)案例的分析研究。遙感技術(shù)能夠從時(shí)空中分析城市熱島的變化趨勢(shì)，為監(jiān)測(cè)城市熱島效應(yīng)提供了科學(xué)手段。
3結(jié)論與展望
3.1結(jié)論
目前，遙感技術(shù)正從單一遙感資料的分析向多時(shí)相、多數(shù)據(jù)源（包括非遙感資料數(shù)據(jù)）的信息復(fù)合與綜合分析過(guò)渡。利用多時(shí)相監(jiān)測(cè)方法對(duì)環(huán)境污染的種類進(jìn)行追蹤，能夠及時(shí)、客觀、準(zhǔn)確地反應(yīng)污染物的信息，如污染源的位置、污染物的種類、擴(kuò)散方向等，并能夠?qū)Υ竺娣e的環(huán)境污染通覽全貌，在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
3.2展望
隨著各領(lǐng)域?qū)b感技術(shù)需求的提高，遙感技術(shù)仍有待于從以下幾方面加強(qiáng)研究。
1）實(shí)現(xiàn)環(huán)境遙感信息的定量化，對(duì)全球環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析、預(yù)測(cè)和管理。隨著RS與GIS、GPS結(jié)合越來(lái)越多地運(yùn)用到環(huán)境中，而GIS的發(fā)展更需要遙感信息的定量化，實(shí)現(xiàn)遙感信息的定量化，才能使RS與GIS結(jié)合擁有更廣闊的應(yīng)用前景。
2）發(fā)展環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化，借助互聯(lián)網(wǎng)的資源共享性，將全國(guó)范圍監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化及資源共享，充分利用一個(gè)最新的研究成果并促進(jìn)其運(yùn)用，可以節(jié)省監(jiān)測(cè)時(shí)間和成本。
3）提高衛(wèi)星遙感的分辨率。由于大氣中云和霧的干擾，在進(jìn)行大氣校正時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差，造成誤判。高分辨率和高頻率的傳感器的建立，可以對(duì)突發(fā)性環(huán)境污染事故進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，且高空間和高光譜分辨率已是衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
4）提高信息提取的精度和可靠性。應(yīng)發(fā)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知模型和影像處理系統(tǒng)的集成技術(shù)，目前遙感技術(shù)正朝著多時(shí)相、多光譜、多平臺(tái)、多角度、多傳感器以及多空間分辨率之間的融合技術(shù)的方向發(fā)展。
第8篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);礦產(chǎn)資源;開發(fā)預(yù)測(cè);地質(zhì)遙感信息
中圖分類號(hào):P627文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)20-0057-03
遙感在地質(zhì)學(xué)上的應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代,人們利用遙感視域?qū)?、信息豐富、具有定時(shí)性、定位性的特點(diǎn),研究地球表面及表層的地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象的電磁輻射特征,識(shí)別地質(zhì)體的物性及運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而為地質(zhì)構(gòu)造研究、礦產(chǎn)資源勘查、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境和災(zāi)害地質(zhì)監(jiān)測(cè)等研究提供幫助。
一、遙感技術(shù)概述
(一)遙感技術(shù)的概念
遙感技術(shù)是從遠(yuǎn)距離感知目標(biāo)反射或自身輻射的電磁波、可見光、紅外線等目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的技術(shù)。例如航空攝影就是一種遙感技術(shù)。人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功,大大推動(dòng)了遙感技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)代遙感技術(shù)主要包括信息的獲取、傳輸、存儲(chǔ)和處理等環(huán)節(jié)。完成上述功能的全套系統(tǒng)稱為遙感系統(tǒng),其核心組成部分是獲取信息的遙感器。遙感器的種類很多,主要有照相機(jī)、電視攝像機(jī)、多光譜掃描儀、成像光譜儀、微波輻射計(jì)、合成孔徑雷達(dá)等。
現(xiàn)代遙感應(yīng)用技術(shù)是指在數(shù)字地球框架下,將遙感技術(shù)與傳統(tǒng)的地質(zhì)方法相結(jié)合,和現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的遙感信息深化應(yīng)用技術(shù)。它的核心是遙感信息的延伸應(yīng)用和信息化。最大限度地利用信息資源,以提高礦產(chǎn)資源的勘查效果。一方面,露出地表的礦明顯減少,勘查目標(biāo)已由地表或近地表轉(zhuǎn)向地下深處的隱伏礦床,找礦難度愈來(lái)愈大。另一方面,各種地學(xué)手段取得的信息資源愈來(lái)愈豐富,為遙感信息與其它地學(xué)信息的集成創(chuàng)造了條件。
(二)遙感技術(shù)的原理
任何物體都具有光譜特性,具體地說(shuō),它們都具有不同的吸收、反射、輻射光譜的性能。在同一光譜區(qū)各種物體反映的情況不同,同一物體對(duì)不同光譜的反映也有明顯差別。即使是同一物體,在不同的時(shí)間和地點(diǎn),由于太陽(yáng)光照射角度不同,它們反射和吸收的光譜也各不相同。遙感技術(shù)就是根據(jù)這些原理,對(duì)物體做出判斷。遙感技術(shù)通常是使用綠光、紅光和紅外光三種光譜波段進(jìn)行探測(cè)。綠光段一般用來(lái)探測(cè)地下水、巖石和土壤的特性;紅光段探測(cè)植物生長(zhǎng)、變化及水污染等;紅外段探測(cè)土地、礦產(chǎn)及資源。
利用多種遙感平臺(tái)獲取的多種類、多時(shí)相遙感數(shù)據(jù),采用多種遙感圖像處理方法,室內(nèi)對(duì)比提取礦產(chǎn)資源開發(fā)地采礦活動(dòng)痕跡的影像信息,發(fā)現(xiàn)其不同時(shí)間段采礦活動(dòng)痕跡變化信息。
二、遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及其在礦產(chǎn)資源開發(fā)預(yù)測(cè)工作中的作用
隨著RS(遙感)、GIS(地理信息系統(tǒng))、GPS(地理定位系統(tǒng))的發(fā)展,遙感數(shù)據(jù)的可解釋程度與速度得到更快地提高,影響遙感解譯的不確定性因素在不斷減少,在礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)方面,尤其是在自然環(huán)境比較惡劣的地區(qū),遙感的作用將由礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)的配角到主角的新角色。
(一)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
與常規(guī)手段相比,遙感技術(shù)用高空鳥瞰的形式進(jìn)行探測(cè),可以跨越交通的阻隔和視野的限制,洞察地面調(diào)查的和死角,對(duì)大面積的環(huán)境狀況進(jìn)行全面徹底的調(diào)查;同時(shí),它遠(yuǎn)離觀察對(duì)象,不損害研究對(duì)象及其環(huán)境條件,保證了獲取信息資料的客觀性、可靠性;遙感技術(shù)具有的“多點(diǎn)位”、“多波段”、“多時(shí)相”、“多高度”的獲取和“多次增強(qiáng)”遙感信息處理的特征。
根據(jù)不同的任務(wù),遙感技術(shù)可選用不同波段和遙感儀器來(lái)獲取信息。例如可采用可見光探測(cè)物體,也可采用紫外線,紅外線和微波探測(cè)物體。利用不同波段對(duì)物體不同的穿透性,還可獲取地物內(nèi)部信息。
目前,遙感技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在空間、時(shí)間和光譜分辨率的不斷提高。民用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中Quick Bird數(shù)據(jù)的最高空間分辨率已達(dá)0.61m,軌道重復(fù)周期1～6d(取決于緯度高低);而幾何分辨率為1m的IKONOS衛(wèi)星數(shù)據(jù),重復(fù)周期僅為1～3d;高光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)Hyperion,波段高達(dá)220個(gè),幾何分辨率達(dá)30m。相對(duì)于衛(wèi)星遙感而言,航空遙感具有更機(jī)動(dòng)靈活、更高精度的優(yōu)勢(shì),如目前較先進(jìn)的基于POS系統(tǒng)的航空攝影技術(shù),可根據(jù)POS系統(tǒng)檢校場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)直接制作正射影像圖,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)地面控制點(diǎn)的高精度航空遙感影像定位,極大地提高調(diào)查的幾何精度,縮短調(diào)查周期。
(二)在礦產(chǎn)資源開發(fā)預(yù)測(cè)工作中的作用
在礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)的應(yīng)用主要在于礦產(chǎn)遙感信息的形成機(jī)理和遙感成礦模式研究上。地質(zhì)遙感信息形成機(jī)理研究是遙感理論研究的新領(lǐng)域,是遙感找礦方法的科學(xué)性、針對(duì)性和有效性,促進(jìn)遙感地質(zhì)解譯向規(guī)范化、模式化方向發(fā)展的必由之路。這些信息的識(shí)別提取在許多地區(qū)已經(jīng)有了初步應(yīng)用,取得較多的成礦信息,資源預(yù)測(cè)及其評(píng)價(jià)效果比較好。遙感技術(shù)在礦產(chǎn)預(yù)測(cè)工作流程圖如圖1所示:
主要是對(duì)遙感數(shù)據(jù)(ETM+、SPOT5)進(jìn)行輻射校正、PAN波段數(shù)據(jù)與多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理、天然假彩色合成、幾何校正、大地配準(zhǔn)與鑲嵌等。然后制作國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分幅圖像,對(duì)其格式轉(zhuǎn)換后與地形數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加顯示,以人機(jī)交互方式對(duì)各種礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)象進(jìn)行解譯,最后將解譯結(jié)果提供野外驗(yàn)證。
1.幾何校正與大地配準(zhǔn)。在地形圖上采集控制點(diǎn)對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正,在1∶100000地形圖上采集控制點(diǎn)對(duì)ETM+數(shù)據(jù)進(jìn)行校正;在1∶50000地形圖上采集控制點(diǎn)對(duì)SPOT5數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。每景圖像采集控制點(diǎn)數(shù)25～36個(gè),且均勻分布于圖像內(nèi),控制點(diǎn)殘差控制在1個(gè)像元以內(nèi),將圖像配準(zhǔn)至大地坐標(biāo)。
2.數(shù)據(jù)融合。針對(duì)遙感圖像不同光譜和不同分辨率的特點(diǎn),融合處理主要集中于象素級(jí)與特征級(jí)融合,可將來(lái)源于不同傳感器的遙感圖像的優(yōu)勢(shì)集中起來(lái),減少數(shù)據(jù)的冗余度,增強(qiáng)圖像的清晰度,提高解譯的精度和準(zhǔn)確性,針對(duì)多分辨率遙感數(shù)據(jù)圖像融合的方法比較多,主要有色彩空間變換如HIS、Lab、CN以及KL變換、小波變換等方法。對(duì)不同的數(shù)據(jù)組合、不同地形情況、不同區(qū)域及不同的研究目標(biāo)使用的融合方法各異。針對(duì)本項(xiàng)目以突出礦山地質(zhì)環(huán)境狀況的特點(diǎn),利用HIS融合方法,對(duì)ETM+的7、4、3波段與PAN波段組合,SPOT5的4、2、1波段與PAN波段組合進(jìn)行融合處理的結(jié)果圖像能較好反映礦山地質(zhì)環(huán)境各要素。
3.圖像鑲嵌。由于研究范圍較大,跨17景ETM+圖像,部分礦區(qū)存在跨越多景遙感圖像,給解譯時(shí)帶來(lái)不便。需要對(duì)跨圖幅影像進(jìn)行鑲嵌,鑲嵌時(shí)為了使圖像滿足以下條件:(1)信息豐富;(2)色調(diào)和諧;(3)鑲嵌的幾何精度高。
4.圖像剪裁。為了方便解譯、控制精度精度、解譯成果的拼接等工作,在礦山比較連片的地區(qū),需要將整景圖像或鑲嵌圖像按按1∶100000或1∶50000國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)圖幅制作分幅圖像。
5.格式轉(zhuǎn)換。將制作的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分幅圖像存儲(chǔ)為*.TIF格式,然后轉(zhuǎn)換為MAPGIS內(nèi)部圖像格式*.MSI格式,以便于人-機(jī)交互解譯。影像與1∶100000或1∶50000地形圖能完全疊合,因此在上面解譯的結(jié)果與地形圖疊合比較好,給野外檢查驗(yàn)證帶來(lái)方便。
三、遙感技術(shù)在貴州礦產(chǎn)資源開發(fā)找礦方面的應(yīng)用實(shí)例
位于云貴高原東部的貴州,系隆起于四川盆地與廣西、湘西盆地或丘陵之間的高原山區(qū)。在長(zhǎng)達(dá)10多億年的地質(zhì)演變歷史中,具有良好的成礦地質(zhì)條件,造就了當(dāng)今貴州礦產(chǎn)資源豐富、分布廣泛、門類較全、礦種眾多的優(yōu)勢(shì)格局。貴州素以“沉積巖王國(guó)”著稱,是礦產(chǎn)資源大省。沉積礦產(chǎn)中以煤、磷、鋁、錳為優(yōu)勢(shì),具有“量大質(zhì)優(yōu)”的特點(diǎn)。
在發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)中,有包括能源、黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀有稀土分散元素、冶金輔助原料非金屬、化工原料非金屬、建材及其它非金屬、水氣等九大類礦產(chǎn)在內(nèi)的76種,不同程度地探明了儲(chǔ)量。在已探明的儲(chǔ)量礦產(chǎn)中,依據(jù)保有儲(chǔ)量統(tǒng)一對(duì)比排位,貴州名列全國(guó)前十位的礦產(chǎn)達(dá)41種,其中排第一至第五的有28種,居首位的達(dá)8種,列第二、第三的分別為8種與5種。尤以煤、磷、鋁土礦、汞、銻、錳、金、重晶石、硫鐵礦、稀土、鎵、水泥原料、磚瓦原料以及多種用途的石灰?guī)r、白云巖、砂巖等礦產(chǎn)最具優(yōu)勢(shì),在全國(guó)占有重要地位。而且人均與國(guó)土單位面積占有礦產(chǎn)資源潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值量,都高于全國(guó)平均水平,遠(yuǎn)高于鄰近省區(qū)市占有水平。從開發(fā)利用角度論,貴州礦產(chǎn)資源具有資源比較豐富、優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)顯著;分布相對(duì)集中、規(guī)模大、質(zhì)量較好、主要礦產(chǎn)資源潛力大、遠(yuǎn)景好;共伴生礦產(chǎn)較多;資源豐歉不均,部分礦產(chǎn)短缺等五個(gè)方面的主要特點(diǎn)。
(一)煤礦的遙感找礦模式
1.石炭系煤。(1)含煤地層的識(shí)別:由于該套地層頂?shù)装宥际翘妓猁}巖,因此,分布在喀斯特地貌區(qū),呈條帶狀展布的非喀斯特地貌即流水侵蝕地貌,是快速、準(zhǔn)確地判讀大塘期含煤巖系的最直接標(biāo)志;(2)地貌標(biāo)志:由于含煤巖性及其頂、底板巖層在物質(zhì)屬性及侵蝕作用上的差異,常常沿含煤巖系形成走向次成谷。
2.二疊系煤。(1)含煤地層的識(shí)別:含煤巖系是間于上覆三疊系碳酸鹽巖與下伏峨眉山玄武巖及下二疊統(tǒng)碳酸鹽巖中的一套地層,因此,分布在喀斯特地貌區(qū),呈條帶狀展布的非喀斯特地貌――流水侵蝕地貌,是判斷晚二疊世含煤巖系的標(biāo)志;(2)地貌識(shí)別標(biāo)志:在山盆期地貌保存良好的地區(qū),該套非可溶巖層除發(fā)育規(guī)模較小的走向次成谷外,還常常與其上下碳酸鹽巖形成壟(脊)―槽(谷)組合地貌;在烏江期地貌發(fā)育區(qū),該套非可溶巖層常形成規(guī)模不等的走向次成谷。
(二)磷礦的遙感找礦模式
1.晚震旦世磷塊巖。(1)地層識(shí)別:首先,含磷巖系在空間上受巖相古地理控制,在省內(nèi)主要分布于黔中地區(qū)。由于含礦的磷塊巖層位于上震旦統(tǒng)碳酸鹽巖系的下部,而這套碳酸鹽巖系,上、下均為碎屑巖,故在參考區(qū)域地質(zhì)資料基礎(chǔ)上,可在TM影像上通過(guò)對(duì)碳酸鹽巖的識(shí)別大致圈出其分布。(2)地貌識(shí)別標(biāo)志:由于含礦層與其上下巖層在物質(zhì)屬性及侵蝕作用上的差異,常常沿含礦地層形成走向次成谷。
2.早寒武世磷塊巖。(1)地層識(shí)別:同晚震旦世磷塊巖一樣,巖相古地理控制礦產(chǎn)的區(qū)域分布是明顯的。含礦層識(shí)別主要依據(jù)地層層序的相互關(guān)系并結(jié)合影像特征予以區(qū)別。如在區(qū)域上下二疊統(tǒng)棲霞―茅口組碳酸鹽巖影像上有較為突出的特征,巖溶地貌發(fā)育,碎斑狀影紋圖案,順這套地層往下,一般可“清理”出下伏各組地層。如在織金一帶,其下伏依次為下石炭統(tǒng)地層以及下寒武統(tǒng)和上震旦統(tǒng)含磷層位。(2)地貌識(shí)別標(biāo)志:典型的巖溶地貌區(qū),常形成峽谷及峰叢,山體較尖棱。
(三)鋁土礦的遙感找礦模式
1.地層識(shí)別:含礦地層主要為下石炭統(tǒng)“九架爐組”,“九架爐組”分布于形態(tài)各異、大小不一的古喀斯特洼地中。
2.地貌識(shí)別標(biāo)志:含鋁巖系的底板、頂板均是主要由碳酸鹽巖形成的喀斯特地貌,但其喀斯特微地貌仍有差異。頂板碳酸鹽巖常常形成坡體相對(duì)高差較大的峰叢(林),且仍發(fā)育成走向比較清楚的山脊線;而底板碳酸鹽巖則常常形成坡體相對(duì)高差較小的峰叢(林),且不存在山脊線。含鋁巖系就產(chǎn)于這喀斯特微地貌的變化處。
四、結(jié)論
礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),沒有礦產(chǎn)資源作保障,經(jīng)濟(jì)就不可能發(fā)展,人類社會(huì)就不可能進(jìn)步,我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此,我們必須充分認(rèn)識(shí)國(guó)情和省情,樹立和落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,要進(jìn)一步加強(qiáng)礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)與勘查。本文結(jié)合貴州當(dāng)?shù)氐牡V產(chǎn)資源,利用遙感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行開發(fā)找礦、預(yù)測(cè)等的探討,旨在提高礦產(chǎn)資源可供性,實(shí)施礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
參考文獻(xiàn)
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第9篇：高光譜遙感技術(shù)及發(fā)展范文
流體廣泛分布于地殼、地幔及地表中，流體研究是當(dāng)今固體地球科學(xué)發(fā)展的前沿，而地幔柱、地殼中流體的大規(guī)模遷移與巖漿熱液是地球流體研究的3個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。地球各層圈中流體地質(zhì)的性狀與作用的研究，已成為當(dāng)前國(guó)際地球科學(xué)研究的重要前沿領(lǐng)域，大尺度區(qū)域性的流體地質(zhì)調(diào)查與研究是這一領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，區(qū)域流體活動(dòng)的地表記錄是國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)，其中蝕變填圖、流體填圖、流體包裹體填圖、礦物填圖及同位素地球化學(xué)填圖等方法在歐美國(guó)家得到了較多研究，應(yīng)用地質(zhì)科學(xué)的先進(jìn)理論和技術(shù)、流體包裹體和流體示蹤研究，結(jié)合遙感地質(zhì)、航空物探、地球物理、伽馬射線光譜儀、便攜式紅外光譜儀等先進(jìn)設(shè)備儀器進(jìn)行區(qū)域流體填圖。歐共體國(guó)家開展的跨國(guó)多學(xué)科基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“歐洲地殼剖面綜合地質(zhì)調(diào)查”，以流體包裹體為主要研究對(duì)象，對(duì)不同構(gòu)造地質(zhì)單元進(jìn)行了流體包裹體填圖。
2地球化學(xué)勘查技術(shù)和方法
我國(guó)科學(xué)家王學(xué)球和謝學(xué)錦等提出了深穿透地球化學(xué)的概念。該項(xiàng)目在地質(zhì)大調(diào)查計(jì)劃的支持下，已經(jīng)取得了一定的重要進(jìn)展。發(fā)現(xiàn)戈壁沙漠覆蓋區(qū)深部含礦信息賦存與細(xì)粒級(jí)粘土，堿陛蒸發(fā)障的可溶性鹽類和氧化障的鐵錳氧化物膜中；沖積平原區(qū)深部含礦信息主要賦存于可溶性膠體、可仨E鹽類、可溶性有機(jī)物中。這些發(fā)現(xiàn)為深穿透地球化學(xué)信息的捕獲和提取及我國(guó)大面積覆蓋區(qū)地球化學(xué)調(diào)查與填圖具有重要意義圓。在信息的提取、捕集和分析上取得了一些重要進(jìn)展。超低密度深穿透地球化學(xué)方法可以有效地應(yīng)用于大面積覆蓋區(qū)地球化學(xué)調(diào)查與大型礦集區(qū)評(píng)價(jià)，結(jié)束了覆蓋區(qū)，特別是盆地不能進(jìn)行地球化學(xué)調(diào)查的歷史。
3地球物理勘查技術(shù)
3．1地面瞬變電磁法勘查技術(shù)
地面瞬變電磁法勘查技術(shù)是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)送一次脈沖電磁場(chǎng)，如果地下有良導(dǎo)電礦體存在，在一次電磁場(chǎng)的激勵(lì)下，地下導(dǎo)體內(nèi)部受感應(yīng)產(chǎn)生渦旋電流。礦體內(nèi)的渦流在一次脈沖電磁場(chǎng)的間歇期間的空間產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，叫做異常場(chǎng)或二次場(chǎng)。渦流產(chǎn)生的二次磁場(chǎng)不會(huì)隨一次場(chǎng)消失而立刻消失，即有一個(gè)瞬變過(guò)程。利用接收機(jī)觀測(cè)二次磁場(chǎng)，研究其與時(shí)間的關(guān)系，從而確定地下導(dǎo)體的電性分布結(jié)構(gòu)及空間形態(tài)。瞬變電磁法的特點(diǎn)主要有：觀測(cè)二次場(chǎng)，可進(jìn)行近場(chǎng)觀測(cè)，旁側(cè)影響?。煌ㄟ^(guò)不同時(shí)間窗口的觀測(cè)，可抑制地質(zhì)噪聲干擾；在低阻覆蓋情況下與其他電法相比，勘查深度大；具有測(cè)深能力；在高阻圍巖地區(qū)不會(huì)產(chǎn)生地形起伏形成的假異常，在低阻圍巖地區(qū)，采用全時(shí)間衰減域觀測(cè)，容易區(qū)分地形異常。
3．2地面高精度重力勘查技術(shù)
近年來(lái)重力觀測(cè)儀器與GPS三維定位技術(shù)相結(jié)合，解決了中高山區(qū)、戈壁等地區(qū)的定位問(wèn)題?？芍苯訙y(cè)出重力差值，具有自動(dòng)讀數(shù)、自動(dòng)記錄、自動(dòng)改正等功能。觀測(cè)精度和分辨率大大提高，由毫伽級(jí)提高到了微伽級(jí)[31。目前，在重力數(shù)據(jù)處理和異常定量解釋方面，由傳統(tǒng)的方法發(fā)展了變密度地形改正，小波變換分解重力場(chǎng)，弱異常增強(qiáng)與提取和圖像處理等新方法、新技術(shù)。
3．3地面高精度磁測(cè)技術(shù)
從20世紀(jì)80年代以后，磁力勘查進(jìn)入了高精度磁法勘查技術(shù)的新階段，觀測(cè)精度達(dá)0．05nT0．1nT。在磁測(cè)解釋理論與方法技術(shù)方面，研究了一系列的新方法和新技術(shù)。例如，“磁性界面與磁性層磁場(chǎng)的正演方法和磁性界面的反演技術(shù)”、“三維磁異常自動(dòng)解釋法”、“磁異常曲面延拓方法”、“擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)三維反演方法”、采用三層BP網(wǎng)絡(luò)和變步長(zhǎng)反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速反演；開發(fā)了“多種濾波及人機(jī)聯(lián)作正反演和圖像處理系統(tǒng)”以及“劃分不同深度的區(qū)域磁場(chǎng)與局部磁異常的插值切割法”等，實(shí)現(xiàn)了金屬礦地面磁法勘查方法技術(shù)的3個(gè)轉(zhuǎn)化。
3．4地下電磁波法
地下電磁波法是利用無(wú)線電波在鉆孔或坑道中發(fā)射和接收，根據(jù)不同位置上接收的場(chǎng)強(qiáng)大小，來(lái)確定地下不同介質(zhì)分布的一種地下物探方法，稱為無(wú)線電波透視法。在金屬礦勘查中，地下電磁波法以雙孔法最為常用，可用于尋找井間盲礦體，判斷兩孔之間所見礦體是否相連，確定礦體產(chǎn)狀等。
3．5金屬地震法
利用地下深部物質(zhì)對(duì)地震波反射的差異，查明深部控礦構(gòu)造尋找深部盲礦體的金屬礦地震方法，近幾年來(lái)在數(shù)據(jù)采集、處理和解釋等諸多方面得到了很大的改進(jìn)和完善。該方法已逐步向?qū)嵱眯苑椒ㄟ^(guò)渡和轉(zhuǎn)變。隨著數(shù)據(jù)測(cè)量、處理和解釋技術(shù)的改進(jìn)和完善，金屬地震方法正在逐步發(fā)展成為一種尋找深部隱伏礦體的有效方法。
4高光譜遙感技術(shù)在勘查中的應(yīng)用
地質(zhì)調(diào)查是高光譜遙感應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域網(wǎng)。高光譜的窄波段可以有效地區(qū)別礦物的吸收特征，從而能成功地識(shí)別礦物。隨著高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展，成像光譜儀的光譜分辨率和空間分辨率越來(lái)越高，因此它的應(yīng)用面也越來(lái)越廣，巖礦識(shí)別、礦物豐度制圖以及找礦勘查是成像光譜應(yīng)用的主要方向，也是率先應(yīng)用的領(lǐng)域。