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地質遙感圖像有哪些

發布時間: 2021-02-02 14:49:39

『壹』 遙感地質的簡介

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、反復進行觀測等優點,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判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。

『貳』 遙感影像的地質解譯基本問題

(一)區域遙感地質解譯基礎

服務於地質找礦工作的區域遙感地質解譯是在基礎遙感影像圖上開展以線、環形構造解譯和與成礦有關的岩性地層提取為重點的工作。在遙感圖像上進行上述工作在現代技術條件下一般在GIS系統中,採取人機結合的形式開展。通過區域遙感地質解譯所形成的成果圖件上各種線條實際上是影像地質界線(薛重生,1997)。所謂影像地質界線是指在遙感圖像上解譯識別出的反映地質單元范圍、空間形態和特徵的界線。影像地質界線的可解譯性取決於圖像的信息顯示模式、界線類型及區域背景參數。不同地質地理景觀區(如沉積岩區、侵入岩區、火山岩區、變質岩區,露頭好與露頭較差地區等)遙感圖像的地質可解譯程度及其影像地質界線的解譯精度存在一定的差異。理論上,在可解譯程度高的遙感圖像上對同一級別地質單元圈定的解譯界線與野外實際填圖結果應是一致的,並高於實際填圖成果,特別是一些岩體的界線。另一方面,由於解譯和識別工作均在遙感圖像上進行,與實際野外填圖更具宏觀性,同時也帶有一定的推斷和預測性,因此也允許解譯界線與實際界線之間存在差異。因為中解析度圖像上的遙感地質信息對於細分岩性難以准確區別,但卻對處於淺隱伏條件下的構造和岩體能有相對清晰的顯示。因此,研究不同岩類地質單元填圖界線的圖像基本信息類型及其信息顯示模式(結構模式),對於正確指導地質界線的解譯和制定合理的解譯規范都是至關重要的。兩者之間的差異可通過有選擇性的野外實地查證對影像地質界線或實際填圖結果予以更正。

(二)遙感圖像地質信息的基本模式

在區域遙感地質解譯中,影像地質界線是通過不同地物的影像地質信息顯示模式鑒別而確定的。而不同地物在遙感圖像上的顯示模式是不盡相同的,從成因機理上講,可分為3類顯示模式,即光譜模式、紋理模式和景觀模式。

(1)光譜模式:是遙感圖像的基本信息類型。不同地物,如岩(礦)石的反射光譜存在差異,在遙感影像圖上通過不同的色調和亮度顯示出來,同一類地物則具有大致相似的影像特徵,這種反映某一類地物存在的色調和亮度等影像標志便是遙感圖像信息顯示的光譜模式,它能夠反映岩石單元、地層序列、構造地質體(或單元)等不同地質體空間分布特徵,並可能根據其光譜特徵確定其成分屬性。因此光譜模式是遙感地質填圖,特別是岩體和地層、蝕變帶等解譯的重要基礎。

(2)紋理結構模式:是指不同地物(地質體)由於具有不同構造應變特徵和抗風化剝蝕能力,而在漫長的內外生地質作用過程下,形成的特徵的紋理結構。大到區域性的構造線,小到一般性的線性體等都是紋理模式的表現方式。這種紋理模式是解譯線環構造的最重標志,同時對岩性地層等的解譯也可起到間接指示作用。光譜模式和紋理模式相結合便形成了由色線、色帶、色斑、色塊、色環所構成的色-形紋理復合結構。如線理結構(平行式、斜交式、菱格式等)、水系網紋結構、圖案結構(菱塊圖形、菱環圖形、占型結構)等一些特殊的影像色調-紋理標志,是遙感地質解譯的主要依據。

(3)景觀模式:是遙感地質信息分析中的一種間接識別信息,它主要反映的是地理景觀特徵,如植被及其類型的發育和覆蓋狀況、地貌地形發育特徵、人文特徵等,它們是遙感地質解譯的輔助標志,同時有些景觀標志也能反映出不同的地質體邊界屬性,對解譯具有重要意義。

(三)影像地質界線的基本類型

根據不同岩類區地質體(含正式及非正式填圖單位)在遙感影像上的劃界特徵及其可解譯程度,可將影像地質界線分為下列3種類型:

(1)確定性界線:指可在遙感圖像上通過影像顯示模式直接確定並不存疑問的地物界線。光譜模式和紋理模式中色調和紋理所構成的邊界標志對地質界線成因類型或構造屬性具有識別和判斷能力,可根據影像地層學標志確定界線的層序類型和屬性;根據岩體與圍岩的色調、形態及三維(立體解譯)結構確定岩體侵位邊界的產出狀態和接觸界面的構造屬性;根據一些特殊岩性單元及其背景特徵確定其邊界的地質屬性,如岩脈邊界、互層岩石單元中的特殊夾層(泥質岩中的灰岩或砂岩,泥質、粉砂質板岩中的變余石英砂岩、大理岩等)、層序地層中的各類構造界面(如構造不整合界面、超覆不整合界面、相疊覆界面等)。在露頭較好的地區,解譯的影像地質界線一般都是確定性界線,並與野外填圖結果吻合較好,甚至精度高於實際填圖結果,盡管對其成分特徵的准確區分但還需要野外工作的密切配合。

(2)推斷性或預測性界線:是指地質單元在影像上存在較明顯差異的過渡界線,如色調過渡界線、地貌單元界線、紋理差異界線、隱伏岩體、蝕變區帶以及第四系覆蓋區等,但卻不能顯示清晰的邊界。這類影像地質界線需要結合其色調、紋理變化狀況,推斷性或預測性的色繪。也就是說,影像信息的光譜模式或紋理模式及其在空間展布規律可確認其具有地質上的劃界意義,推斷或預測其應為一類區別於其他的地物單元,但又沒有準確清晰的邊界,只能根據其空間變化特徵進行解譯勾繪。但該類界線的地質成因或層序界面屬性具有一定的多解性和不確定性,需要通過路線調查驗證,對其影像界線的成因機理進行研究並調繪。這種界線反映的地質體是客觀存在,但其大部分在野外實際填圖工作中實際上更難圈定,該類界線的確定,盡管並非特別精確,但卻對地質找礦工作具有重要意義。推斷性或預測性界線的確定及其反映的地質信息是遙感地質解譯的優勢之一。

(3)不可靠界線:指具有一定的光譜模式、紋理模式顯示,但其所反映的地物信息很不確定,有時可能是干擾或假的信息顯示界線。在多時相或很多景鑲嵌的遙感圖像中由於對色調處理難以達到該類界線多出現在變質岩區和塊狀結構的火山岩區,在影像上無明顯的識別或劃分標志,可供地質解譯的信息豐度較低。對這類界線一般根據景觀特徵(模式)或其他輔助信息並結合地質知識予以推測確定。對於這類地質界線應採用路線穿越調查和現場影像調繪相結合的方法予以野外實地查證和修改。

(四)遙感地質解譯的方法

遙感地質解譯應始終貫穿於工作全過程,可以從兩個方面對遙感圖像進行不同程度的判讀和解譯。首先從過程上看,具體可分為3個階段,即初步解譯、野外驗證和綜合整理(白朝軍,2001)。

(1)初步解譯:該階段的遙感解譯工作程序是:根據地質復雜程度(地層展布、構造線方向、岩石類型等)、地貌條件(地貌類型、切割程度等)和側重解決問題的不同,編制測區遙感解譯程度分區圖,初步劃分遙感影像岩石地層單元,建立不同時代的地層、岩石、構造的解譯標志,遵循由已知到未知,由簡單到復雜,先構造後地層的原則,在計算機軟體支持下人機交互方式逐一進行解譯,編制遙感地質草圖。解譯內容包括地層界線、標志層、特徵岩層或岩層組合、斷層及線性構造、環形構造、褶皺類型、形態及組合型式;解譯侵入體分布形態,侵入關系及岩石類型;解譯第四系的分布及界線、成因類型等。

(2)野外驗證:在室內解譯成果的基礎上,要布置地質觀察路線進行實地驗證。查證的對象以解譯過程中的不確定或推測部分為重點。查證過程中觀察到的地質現象要及時補充、修改、完善在解譯圖上,並不斷積累豐富不同地層、岩石、構造的解譯標志。

(3)綜合整理:在上述工作的基礎上,結合其他工作結果,進行最終成果圖件編制工作,對有疑問的重要地質界線、地質現象、重點研究區域、成礦有利地段及圖面不合理地區,充分利用計算機和遙感技術,通過多種圖像處理,突出有用信息,抑制干擾信息,最大限度地提取地質礦產信息,豐富圖面內容,編制高質量的解譯成果圖。

從區域上看,則分為總體解譯和局部解譯,前者主要包括區域性線環型構造、大規模出露的岩漿岩體和特徵的岩性地層以及遙感礦化蝕變信息提取(需進行進一步工作)等,通過解譯,從宏觀上了解和分析區域構造特徵和重要地質體的分布情況。通過解譯成果與礦床點間相互關系的分析,為總結區域成礦規律、劃分區域成礦區帶等提供基本信息。後者則是針對特定感興趣區,將圖像切割放大到合適的比例尺後進行的解譯工作。主要服務於礦田、大的礦區或礦帶的構造、岩性展布特徵,發現礦床與其他地質構造要素的相互關系,如確定含礦構造帶的延伸問題,礦化蝕變區的色調、紋理特徵及其同非含礦區的區別等,以對礦區(帶)進一步找礦工作提供指導等。

『叄』 遙感圖像的種類

由地物反射或自身發射的電磁輻射,通過成像系統處理後產生與原物相似的形象稱影像,特點是可以點對點地表現物體,即只有在某一視場角內的物體才能在影像平面上以點的形式顯示,且每一物點的輻射能只能投射到影像平面的相應點上。不管是可見光還是不可見波都可以形成直觀影像,記錄存貯在感光材料或在顯示器上顯示,也可以以數字數據的潛像形式記錄存貯在磁帶上。通過安裝在遙感平台上的遙感器對地球表面攝影或掃描獲得的影像稱遙感影像。遙感影像經過處理或再編碼後產生的與原物相似的形象稱遙感圖像。為區別不同成像方式的遙感影像,常稱光學攝影成像的二維連續的影像為像片、掃描成像的一維連續一維離散或二維離散的影像為圖像。在遙感應用中有按遙感平台類型分稱航天、航空、地面遙感圖像;按影像記錄的電磁波波段分為紫外、可見光、近紅外、熱紅外、微波圖像和多波段、超多波段圖像;按影像比例尺有大中、小比例尺圖像。遙感影像還有彩色和黑白,彩色圖像又有真彩色和假彩色之分,等等。

遙感地質中常用的按成像遙感器工作波段和成像方式進行的遙感圖像分類,既能體現影像特徵,又能揭示影像的信息內涵(表3-2)。

圖3-26 視頻數據近實時傳輸

表3-2 按成像遙感器成像方式和工作波段的遙感圖像分類表

『肆』 遙感地質模型

一、賦礦岩石地層的影像特徵

滇東北地區95%的鉛鋅礦分布受震旦系燈影組上部、下寒武統漁戶村組、上泥盆統宰格組、下石炭統擺佐組及下二疊統茅口組上部五個特定層位控制,賦礦層為白雲岩、白雲質灰岩、灰岩等。

圖5-1 滇東北地區鉛鋅礦賦礦層特徵影像(據ETM7、4、2圖像)

圖5-1 滇東北地區鉛鋅礦賦礦層特徵影像(續)(據ETM7、4、2圖像)

圖5-1 滇東北地區鉛鋅礦賦礦層特徵影像(續)(據ETM7、4、2圖像)

圖5-1為滇東北地區主要鉛鋅礦區及外圍的ETM7、4、2融合全色波段的局部圖像,對於礦區范圍內碳酸鹽岩分布以及構造、蝕變影像變化的研究,具有對比意義。由於圖像地面解析度的限制、岩性出露面積和植被等覆蓋影響,僅可進行粗略的對比。

滇東北地區礦床賦存岩性均為碳酸鹽岩,根據基本影像格局分類,礦床及外圍影像顯示以下幾種類型:

(一)面狀岩溶碳酸鹽岩中的礦床

以龍街、洛澤河及火德紅礦床為典型(a—c),這三個礦床都位於NE向褶皺斷裂帶之間的寬緩構造地帶,礦床處於大面積岩溶碳酸鹽岩中,中泥盆統曲靖組(D2q)及上泥盆統(D3)界面附近。上泥盆統(D3)顯示較淺的影像色調和粗大疙瘩狀紋形,中泥盆統曲靖組(D2q)顯示較深的影像色調與相對細小的疙瘩狀紋形。礦床就處在兩種影像變化帶附近,同時為NW向線性構造與較弱的NE向線性構造交匯區。

另外,火德紅與洛澤河礦床所處區域影像色調普遍較暗,紋理較細,並構成隱約環塊,這種岩性結構差異引起的影像變化可能為代表了原始沉積小窪地形態。

(二)局部隆起碳酸鹽岩中的礦床

根據遙感影像特點,滇東北局部斷隆碳酸鹽岩中的礦床占重要位置,這類礦床多為以震旦系燈影組、下寒武統漁戶村組為容礦層,分布上為斷隆(茂租、樂紅)或穹隆(金沙廠)。由於出露有限,遙感影像上形成的背景影像特徵比較清楚,容礦層顯示以色調斑塊為特徵。

金沙廠容礦層呈淺色調,震旦系燈影組呈塊狀影像,淺綠色,略顯斑點狀紋理,下寒武統漁戶村組淺綠色間紫色條帶,不規則溝系發育,切割較深,影像表面不光滑,斑狀結構。外圍圍岩影像以褐色為主,環繞分布。

茂租、樂紅礦床具有類似的影像特徵:容礦的碳酸鹽岩呈斷塊狀,出露面積小,影像中顯示為不均勻的暗紫色斑塊,外圍圍岩影像淺褐色—綠色,紋形圖案因岩性變化而不規則變化,樂紅地區還呈現不規則環狀分帶的影像。

(三)緊密褶皺斷裂帶碳酸鹽岩中的礦床

規模強大的NE向褶皺斷裂帶以及SN向褶皺斷裂帶控制了滇東北地區主要鉛鋅礦產的分布,其中多數礦床受次級褶皺、斷裂控制。遙感圖像中,賦礦岩層的多呈NE、SN方向帶狀(礦山廠、麒麟廠、樂馬廠、長發硐、五星廠、大海韓家村)、狹長狀(雨碌、鐵廠)展布。

礦區及外圍影像比較清楚顯示,礦床位置幾乎都落於代表兩種容礦碳酸鹽岩岩性的影像界面附近,伴隨有NE向斷裂(雨碌鐵廠、礦山廠麒麟廠、長發硐)、NE向褶皺轉折段(樂馬廠、五星廠)和NW向斷裂(大海韓家村、五星廠)影像特徵。

以上礦床所賦存地層岩性影像有以下基本規律:①礦床位於兩種不同的影像單元界面或附近,其界面多顯示為斷層;②容礦層岩石波譜在TM7顯示為明、暗不同的灰度,在ETM7、4、2合成圖像上,則顯示出可分的兩類:震旦系燈影組、二疊系茅口組普遍顯比較暗的褐色;下寒武統漁戶村組、下石炭統擺佐組顯示深—淺紫色為主。

二、已知礦區遙感構造形式

在碳酸鹽岩容礦前提下,多數已知礦區遙感構造形式多表現為:處於NE向褶皺-斷裂帶,或與NW向斷裂-線性構造帶交匯區域的次級背斜構造和斷裂中;穹隆環形、蝕變環形構造內的次級斷裂交匯區段。

三、已知礦區遙感信息特徵標志

滇東北大中型鉛鋅礦床形成與定位,受多種條件控制,成礦源場與位場歸納為:①大斷裂旁側的次級斷裂、背斜及短軸背斜;②多時代多層位控礦,同一礦床可以出現不同時代的兩個含礦層位,岩性為大理岩、白雲岩、白雲質灰岩,兩種岩性頻繁變化段;③礦體產狀與含礦層基本一致或相交。

對比研究十餘個礦床在遙感影像中組合特徵,可看出具有一定的規律。礦產地的構造、岩石組合影像類型組合標志總結如下。

(一)成礦源場遙感標志

滇東北遙感斷裂-線性構造基本格架由NE向、SN向與NW向構造共同構成,區域性斷裂(線性構造)的交匯區往往是大—中型礦床的產出構造部位;鉛鋅礦床在區域岩石岩性遙感單元中,多位於碳酸鹽岩影像體內,靠近邊部。

(二)成礦位場遙感標志

礦床產出主要與①NE向褶皺斷裂帶空間關系密切,定位於次級緊密褶皺的轉折端附近,或者褶皺翼部走向斷裂影像帶;②NW向斷裂與NE向或SN向斷裂帶交匯部位往往形成礦床容礦、定位空間。

(三)遙感蝕變信息

遙感鐵化、泥化、碳酸鹽化蝕變信息提取試驗結果表明,遙感蝕變信息與已知鉛鋅礦床(點)有一定的關系。

四、滇東北地區鉛鋅礦遙感地質模型

滇東北地區鉛鋅礦遙感地質模型可以簡述如下:

(一)構造-成礦帶

滇東北地區NE—NNE向斷裂的擴張與收縮,控制各個時期NE向海盆的展布與配套的褶皺-斷裂帶形成,擴張與收縮速率差異導致形成NW向同生轉換斷層及後期壓性、壓扭性斷層。該構造格局控制著NE向為主、NW向為輔的鉛鋅礦成礦帶展布。

(二)礦化集中區

NE向、NW向構造交匯區域,可以形成NW向次級轉換盆地,或後期形成穹隆、蝕變「構造熱區」,提供礦集區形成的噴流熱水沉積環境和熱液疊加改造動力條件,形成礦化集中區。

(三)礦床

NE向、近SN向、NW向次級褶皺與斷裂為鉛鋅礦床容礦和定位的重要構造。

以彝良毛坪-龍街地區1∶5萬、1∶2.5萬及1∶1萬遙感地質綜合解譯結果為例,概括總結滇東北地區鉛鋅礦遙感地質模型如下:

在1∶5萬滇東北地區遙感地質解譯圖中,放馬壩-毛坪-龍街地區發現鉛鋅礦產地數十處,產出的構造背景為NE向褶皺-斷裂帶與NW向遙感斷裂-線性構造帶疊加部位。在區域構造格局中,礦化帶與地化異常顯示出受NE向與NW向構造雙重控制的特徵。

在1∶2.5萬毛坪-龍街地區遙感地質解譯圖中,突出顯示了NE、NW向構造帶對岩石地層及褶皺變形的控製作用。其中,NW向構造帶既顯示出早期同生構造的特徵,又表現出晚期構造變形的特點。早期,沿官家營-極極橋-羅家坪子NW向遙感斷裂-線性構造密集帶,泥盆系岩性發生明顯變化,碳酸鹽岩地層與碎屑岩地層NW方向展布,呈指狀分支,構成一劇烈岩相變化帶,控制著構造帶南側碳酸鹽岩與北側碎屑岩為主的岩性分界;晚期,該NW向遙感構造帶又制約了泥盆系為核、石炭系為翼的NE向褶皺(放馬壩-白草坪背斜、紅尖山-雲爐河壩背斜)的空間展布。表明該NW向遙感構造帶具有長期活動性質,控制著本區晚古生界以來沉積環境與構造變形,同時也控制了本地區礦化集中區的空間分布。

1∶1萬毛坪地區遙感地質解譯圖更加清晰地反映了在有利岩性條件下,次級褶皺構造與斷裂構造對礦區、礦體的控制意義。其中,中石炭統白雲岩、灰岩構成的次級背斜轉折端及發育的NE向次級斷裂控制了紅尖山礦床與姜家灣-花苗寨鉛鋅礦體的產出。值得注意的是在大夥房—大爐上一帶,發育有一組NW向遙感線性構造帶,該構造帶主體在泥盆系—石炭系中分布,切割地層特徵不明顯,推測可能為同生構造位置,成礦構造與岩性條件良好,可開展深部探礦工作。

『伍』 遙感圖像地質解譯方法

(一)在RGMap系統中使用多波段的方法

①如果RGMap系統已經打開當前的衛星圖像,將其關閉。②在MapGIS的圖像分析模塊中使用圖像設色功能設置的紅、綠、藍顏色值在假彩色合成時對應的波段。關閉圖像。③在RGMap系統打開衛星圖像並刷新,所顯示的就為新設的波段組合的假彩色圖像(圖6-18)。

圖6-18 測區十字鋪一帶的781波段(左)和531波段(右)假彩色圖像

(二)測區的遙感圖像地質解譯

測區屬亞熱帶氣候,雨量充沛,植被發育,基岩出露較差,部分地區林木叢生,解譯效果較差,解譯程度總體屬中等。本次工作採用目視法,遵循從「面→線→點」到「點→線→面」,即從宏觀到微觀,再從微觀回到宏觀的解譯方法,循序漸進,反復進行,最終達到詳細解譯的目的(圖6-19)。

圖6-19 測區衛片影像解譯地質示意圖

1.直接判定法

根據遙感圖像上可以用肉眼直接觀測到的標志如色調、形狀、陰影、紋理結構、大小、位置、相關布局等解譯標志直接撮岩石地層、岩體、構造、地質要素和地質現象信息。這種方法主要用於圈定地質體的邊界,效果較明顯。

2.對比分析法

藉助於不同時相、不同波段、地面資料進行相互補充,相互驗證以確定地質體類型、邊界。本次工作共有1、2、3、4、5、7、8共七個波段的數據參與解譯,在MapGIS平台下可以單個波段用灰度顯示或任選三個波段進行假彩色顯示,工作中使用較多的為R=7,G=8,B=1合成彩色。

3.邏輯分析法

運用地學規律的相關分析和實際經驗,進行邏輯判斷。例如根據水系的分布格局來判斷岩性和地貌類型;根據植被的類型來推斷土壤類型。邏輯分析大大開拓了遙感圖像所能發揮的作用。

4.追索法

根據地層、岩體、地質構造的展布或延伸規律在圖像上顯示出的不甚清晰的形跡,進行跟蹤追索,圈定或勾畫地質界線。這種方法主要用於圈定地質體邊界、褶皺轉折端和大型斷裂。

5.類比法

此種方法以已知地質體或地質現象的影像特徵為參照,推斷相鄰地區具有相似影像特徵地質體或地質現象的屬性;或通過不同地學資料的對比,確定具有某種遙感隱蔽信息特徵的地質體或地質現象的屬性。

『陸』 遙感圖像上的地質構造

大量的研究表明,絕大部分遙感影像上地質構造反映的是構造應力作用下的岩石形變帶、軟弱帶或應力集中帶,它們往往成為導礦與容礦的場所,還可能是某些成礦沉積盆地邊界的控制因素。一定的地貌類型與一定的地質構造有密切的關系,而一定的地質構造又與成礦條件有很大的關聯。因此通過對影像線性構造的綜合分析,可以進一步了解區域成礦規律,從而進一步明確找礦方向。

衛星遙感圖像上對各種地貌類型顯示得十分清楚,有時可將整個盆地或山脈容納在一張相片中。由於衛片具有宏觀觀察的特點,使地面上許多線性構造特徵歷歷在目,如山地和平原的交界、支流河谷的線性排列、洪積扇、斷裂、褶皺等。圖8-1為地貌形態受地質斷裂構造控制的衛星圖像。地點在新疆博斯騰湖以南的庫魯克山區,科斯坦布拉克(A點以西)至興地(A點以東)一帶。FF稱興地斷裂,呈舒緩波狀。圖像上為兩種色調分界線,沿斷裂斷崖發育,形成一個突然轉折的陰影陡坎。圖像中A點以東,南盤上升,北盤下降,形成上更新世—全新世盆地;A點以西,相反的北盤上升為庫魯克山,南盤下降,並為上更新統—全新統洪積物所覆蓋。

圖8-1 新疆庫魯克山區衛星圖像

(彩圖見書後圖版)

在衛星相片上還能發現一些沉積岩層下的隱伏岩體或鬆散沉積物下的隱伏構造。

一般隱伏構造的邊界比較模糊,時隱時現,這些模糊的深部地質信息,或通過地貌形態微隆起和凹陷,或通過邊界含水量的多少造成圖像上的色調有一定的反差,由於衛片視域范圍大,能將模糊的斷斷續續的構造特徵以宏觀的角度從圖像上判析出來。

線性構造與成礦條件的密切關系有:①線性構造密集的地區成礦條件好。②斷裂和褶皺強烈的構造線處成礦條件好。③構造線交叉地區成礦幾率大。

圖8-2是某鐵礦區從衛星圖像上判讀出來的線性構造,將實地礦點表示在地質構造圖上後,發現已在開採的老礦點(如圖上的實心點圈)都在構造線的交叉處。根據這一規律和實地踏勘,在另兩個線性構造交叉處(空心點圈)設計了兩個新的遠景開采礦點。

圖8-2 某礦區的線性構造與礦點分布關系圖

天山地區的遙感研究表明,近SN向和NW向兩組穿透性構造在中亞地區具有普遍意義,並延伸至我國天山部分。田培仁等曾注意到這種非天山方向構造的重磁異常顯示,並強調了其區域控礦的意義。由於多期次深部斷裂活動,橫向構造常以新構造的形式出現,將天山構造橫切為不同段落,分隔了不同性質的山間盆地及山脈的不同走向段或高程段,有時構成推覆構造的邊界斷裂。以橫向構造為界,每一段落具有相對一致的構造、地貌型式。由於具有隱伏構造的性質,橫向構造常表現出彌散性特徵,即斷裂面不出露於地表,而是由不連續的線體,包括張性裂隙、先成河谷、斷裂等組成較寬的異常帶,帶寬數千米甚至十餘千米。中亞天山地區的橫向構造具有區域控礦的重要意義,通過對前蘇聯的穆龍套金礦,阿爾瑪累克、科翁臘德銅礦,薩累多爾金礦以及我國的阿西金礦等大-超大型金銅礦床的宏觀遙感地質特徵對比,表明它們均與橫向構造存在一定的關系。

『柒』 地質遙感解譯

(一)遙感圖像處理

1.遙感數據源

採用的遙感數據源為美國陸地衛星LANDSAT-7 ETM數據,景號為124/47,時間為2001年1月2日。

2.圖像處理

基礎圖像採用RGB假彩色合成和IHS變換的融合處理方法製作。根據工作區的圖像數據統計分析,並通過試驗對比,選用ETM741 作假彩色合成,該圖像效果較好,色彩豐富,層次分明,岩性、構造的可解度高。然後採用HIS變換(彩色空f叫轉換)方法與ETM8波段進行融合處理,具體方法步驟是:①將30 m解析度的ETM741圖像重加密采樣到與ETM8圖像具相同像元大小(10m),採集控制點進行圖像配准;②對TM741進行反差增強後轉換為I、H、S三色度要素圖像;③將ETM8波段圖像進行對比度拉深,使其灰度的均值和方差與空間亮度分量圖像一致;④以ETM8圖像取代I(亮度),作RGB變換(IHS反變換),獲得融合圖像。該融合圖像既保留了假彩色合成圖像豐富的光譜信息,又具有較高的解析度,同時信息量有所提高。影像更細膩,色彩更更豐富,層次更分明,視覺效果更佳。

(二)蝕變信息提取

採用TM1、3、4、5波段的特徵主成分增強和提取鐵化蝕變信息。研究表明,鐵氧化物的特徵光譜信息集中在TMl~4波段,在TM4、1波段為吸收峰,在TM3波段無特徵吸收而呈高反射。在選擇鐵化蝕變信息提取的PCA波段組合時,為了避免含羥基和碳酸根礦物的干擾,舍棄了TM7波段;TM2波段因其雜訊最大,標准差最小,而且鐵氧化物特徵信息偏弱,也被舍棄。在主成分分析獲得的4個圖像中,PC3中TM3和TM1的載荷因子最大,且載荷因子數值符號相反,其反映的鐵化信息最強,以此提取出鐵化蝕變信息。

硅化蝕變信息是利用熱紅外波段(ETM6),通過最優密度分割法提取。

『捌』 遙感技術在地質、礦產方面有哪些應用

遙感技術為地質研究和勘查提供了先進的手段,可為礦產資源調查提供重要依據與線索,為高寒、荒漠和熱帶雨林地區的地質工作提供有價值的資料。特別是衛星遙感,為大區域甚至全球范圍的地質研究創造了有利的條件。

常規的地質勘查工作都從點、線觀測著手,待匯集了大量的資料後才能描述一個地區的地質特徵,進而進行分析研究。利用遙感資料就可以首先從分析研究地區的遙感資料入手,然後有重點地選擇若干點進行野外觀測與驗證。這樣,不僅大大減少了野外工作量,節省人力、物力,還加快了速度,提高了精度。這對區域地質填圖是特別適宜的。

在地質構造方面,由於遙感圖像具有廣闊的視域和逼真的影像,能真實地反映各種地質現象間的關系,因此,利用遙感圖像進行地質構造分析,常能發現地面常規工作不能發現的地質構造,尤其是對於第四紀鬆散沉積物覆蓋下的一些隱伏構造,反映得相當清晰。

遙感技術在礦產資源調查方面的應用,主要是根據礦床成因類型,結合地球物理特徵,尋找成礦線索或縮小找礦范圍。通過成礦條件的分析,提出礦產普查勘探的方向,指出礦區的發展前景。例如,通過對吉林省陸地衛星圖像的分析,曾發現銅礦的分布與線性構造密切相關,對開發這個地區的銅礦有重要意義。

工程地質勘測中,遙感技術主要用於大型堤壩、廠礦及其他建築工程的選址和道路選線,以及由地震、暴雨等造成的災害性地質過程的預測等方面。例如,山西大同某電廠選址、京山鐵路改線設計等,由於從遙感資料的分析中發現過去資料中沒有反映的隱伏地質構造,通過改變廠址與選擇合理的鐵路線路,在確保工程質量與安全方面起了重要作用。在水文地質勘測中,則利用各種類型遙感資料,查明區域水文地質條件和富水地貌部位,識別含水層及判斷充水斷層。例如,美國在夏威夷群島,用紅外遙感方法發現200多處地下水出露點,解決了該島所需淡水的水源問題。

此外,利用遙感技術可進行火山活動的監測、地震活動的調查、沙丘移動的研究等。

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