影像園怎麼應用在地質測量中
⑴ 應用於區域地質綜合分析與編圖
(一)用多層次遙感資料進行區域地質研究
1.用不同分辨力遙感資料進行區域地質研究
為了解區域構造格架和編圖,需要小比例尺、低分辨力的遙感圖像;相反,為對區域內一些重要斷裂、岩體及礦化地段細節進行解譯,就要求大比例尺、高分辨力的遙感圖像。表11-2表明,當遙感器的技術參數(最主要的是儀器的焦距)確定以後,成像時航高愈大,圖像比例尺就愈小;同時,取得單幅圖像所覆蓋的面積愈大,但分辨力隨之降低。為了滿足區域地質分析的以上要求,通常是選用多層次遙感圖像進行各種地質體的對比解譯分析,以發揮各種資料的長處。在甘肅北山地區進行大比例尺區域地質調查時,就充分應用各種比例尺及類型的遙感圖像,進行不同尺度地質體的解譯(表1-13。
表11-1 12種綜合處理組合簡表
(據全國遙感地質工作協調小組辦公室,1991)
圖11-2 香花嶺地區多種地學信息圖像集
2.利用遙感圖像的抽象作對比解譯與分析
用遙感圖像的抽象能力來獲取宏觀區域構造特徵、解譯構造格架對遙感地學工作非常重要。隨圖像比例尺變小,地面分辨力降低,各種地質體(包括線性構造)的細節被模糊化或隱沒,宏觀地質特徵相對被突出。滇東小江斷裂東川市以南段,構造擠壓特徵十分明顯,北段卻不清楚,反映兩段斷裂性質及地質歷史有差異(圖版56)。圖11-3是美國紐約地區不同比例尺圖像的線性構造統計資料,航高低的航片解譯出線性構造短(0-4km)而數量多;陸地衛星圖像則較長(8-20km)而數量少(C.A.Shuman,1991)。
表11-2
(據朱亮璞等)
表11-3 遙感圖像綜合應用簡表
(據戴文晗,1991)
圖1-14是Kapustin(1985)利用中等、中小、小到超小比例尺遙感圖像解譯出濱裏海盆地及其周鄰地區的線性構造。與區域地質及地球物理資料對照之後,評價不同比例尺、在不同構造單元、不同走向的線性構造及其與已知斷裂對應程度;確定每條線性構造在不同深度的構造層次的存在(即延深)。由於地質工作的習慣認識是:斷裂構造的地表延長正比於延深(推覆構造、薄皮構造等例外),因而可以利用多層次遙感解譯資料來定性分析斷裂的主次與規模;建立區域斷裂的構造格架;對比同一斷裂的影像特徵在不同地段變化。
3.用多源地學復合資料進行區域岩性識別與編圖
利用遙感資料來識別岩性、圈定不同岩性的邊界,歷來是遙感地質的一個重點和難點。多源地學信息的應用,增加描述與區分岩性的標志。M.Fernandez與Alonso(1991)對東非盧安達地區航磁、航放和TM的復合資料編制岩性分布圖,把Th、U、K航空放射性測量數據先轉換為當量濃度值,此值相當於伽瑪儀產生的輻射信號的該種元素的理論含量(表11-4)。然後TM5分別與Th(R)、U(G)、K(B)做復合合成和IHS變換(圖版19),並以表1-14的數值為依據編制出簡易岩性圖來(圖11-5)。圖11-6是原有的地質圖件,可見圖11-5岩性劃分更為詳細。
圖11-3 阿巴拉契高原各種圖像的線性構造長度分類簡圖
圖11-4 裏海盆地東部遙感圖像解譯圖
4.用復合圖像編制區域地質圖
為編制區域地質圖,要求遙感圖像精度高,波譜與空間信息豐富。機載合成孔徑雷達(SAR)與星載多波段掃描圖像如(TM、MSS、SPOT)的復合圖像最接近這種要求。這類數字復合圖像一直是國內外遙感研究重要內容。
表11-4
圖11-5 盧安達西部岩性解譯簡圖
圖11-6 盧安達西部構造一造性單元圖
岳陽地區SAR圖像為X波段(波長2.4-3.75cm)HH極化,分辨力為3m(圖版68)。復合處理包括:①把SAR掃描資料轉換為地距圖像;②進行投影變化和數字鑲嵌;③重采樣使SAR及TM的像元大小統一為7m,④按TM4+SAR(R)、TM5+SAR(G)、TM3+SAR(B)作假彩色合成圖像(圖版24)。復合圖像比單幅SAR、TM對區域地質解譯與編圖有如下主要優點(朱亮璞,1991):①更強的立體效應,便於構造與地貌解譯,圖版24上△處蓮沱組(Z21)不整合於冷家溪群(Pt)之上,單面山的構造地貌十分清楚。②MSS/TM的雲下陰影與SAR圖像上因微波直射受阻產生的陰影區在兩者復合圖上得以互為補充,改善圖像質量。③微波輻射能顯示濃密植被下的某些地形細節,使像冷家溪群那樣岩性單調、構造復雜,又缺少可供地面追索的標志層的地層,能夠憑復合圖像上壠脊、陡坎等微地貌特徵,揭示其細部地質構造和層理。我國有很多類似中淺區域變質岩(如華南冷家溪群、華北滹沱群等),一直缺少能揭示其內部構造的技術手段。上述復合圖像是一種有開發潛力的技術資料。④由於波譜與空間信息豐富,也增強了編圖時岩性-地層單元的識別與劃分(圖11-7)。
圖11-7 岳陽地區SAR與TM數字復合圖像地質解譯圖
(二)多源地學信息資料在斷裂、線性構造研究中的應用
1.對內蒙東南部線性構造帶的研究
研究區位於內蒙東南與河北省交界處,區內礦化受岩性、斷裂、火山盆地等因素控制。
使用的多源地學信息資料包括:①遙感(TM磁帶)、航磁、航放等數據資料;②地質圖、礦點分布圖、線性構造解譯圖等二維平面圖件;③其他地質資料。對航空放射性測量資料,經過含量、放射性平衡、高度、大氣等多項校正處理,使測量數據轉換為能直接顯示Th、U、K三種放射性元素在地殼表層的含量分布。對地質圖等平面圖件,首先進行整飾處理,如對陸地衛星數據的幾何校正,使其經緯網坐標系統與地形圖件相匹配。對各種解譯圖件統一比例尺等,即按本章第一節中的數字化、網格化、編碼、幾何配准等步驟,形成矢量數據文件,以便建立多源信息圖像數據文件庫,為復合、疊合作好准備。
圖版22是在TM圖像目視解譯(全向或不同方向)線性構造的資料基礎上,進行密度統計,把U(R)、Th(G)、K(B)假彩色合成圖像與全方位線性構造密度統計圖的疊合(疊和)圖像。
線性構造的統計是經過試驗後,選定一定半徑的圓為窗口,統計出全區每個窗口線性構造長度之和後,繪出線性構造等密度圖。並按密度一定的網值及地質資料,確定高值區構成的線性構造帶。第二是對線性構造的幾何形態進行研究,分為「Y」、「O」、「U」、「X」等型。第三是結合區域地質及解譯資料,分析這些線性構造帶與區域斷裂、火山、盆地邊界等的關系,推斷其地質成因。最後探索其與區域成礦(鈾、金等)的空間與成因關系。何鍾琦等(1992)還根據地質、遙感、航磁等多種特徵信息資料,分析與斷裂有關的線性構造的切割深度(表11-5)與產狀特徵(表11-6)為斷裂遙感半定量研究提供新的技術途徑。
表11-5 線性構造帶產出深度特徵識別(模型)表
(據何鍾琦等)
F—地質觀察斷裂;Ma—岩漿岩體;B—中新生代盆地;
F、Ma、B三者可以是斷續出露的;
LD—遙感圖像線性構造帶(單位面積斷裂構造總長度);
CD—遙感圖像線性構造區(單位面積環形構造數量);
HM—磁場高通方向濾波顯示出的線性特徵;
LM—磁場低通方向濾波顯示出的線性特徵
表1-16 線性構造帶產狀特徵識別(模型)表
(據何鍾琦等)
2.用航磁與遙感資料綜合分析線性構造
航磁資料是多源地學信息中最常用的一種非遙感資料。通過對航磁值的高與低及正、負異常來解譯基底磁性與非磁性岩石分布,推斷基底斷裂的特點。航磁資料的不同深度延拓與不同方向濾波,配合遙感資料解譯線性構造非常有用。航磁資料常經處理成下列幾種平面圖:①航磁ΔT彩色圖像;②航磁△T等值線圖(圖11-8右上);③航磁△T剩餘磁場圖;④航磁不同深度的延拓圖(圖11-8左上);⑤航磁不同方向的卷積圖;⑥航磁ΔT的LAHE圖,⑦航磁ΔT不同方向的二次導數圖(圖1-8,左下);⑧航磁ΔT的陰影浮雕圖(圖1-18右下)等種類。當然也可以把航磁資料與遙感圖像進行復合處理(圖版20),或把航磁資料與岩性界線疊加起來,這對研究區岩性磁性的解譯與分析都非常直觀有用。通過分析可以取得研究區構造格架、優勢斷裂或線性構造發育方向及特點,以及斷裂、線性構造與其他地質體的相互關系,對區域成礦預測提供新的認識。
(三)多源地學信息復合資料在隱伏岩體和構造岩漿帶遙感地質研究中的應用
1.用重、磁資料與SAR圖像復合來研究香花嶺岩體深部構造特點
應用SAR、航磁、重力與陸地衛星遙感多源地學信息復合來研究我國著名南嶺多金屬礦帶,並預測成礦有利地段(易昌善,1990)。首先對SAR圖像進行重采樣,使分辨力變為30m×30m,對分辨力較低的航磁與重力資料用內插方法也使它變成30m×30m的分辨力。然後將上述資料轉換成圖像形式,對航磁與重力在統一的公里網坐標系下配准,兩種異常圖分別用不同顏色表示其數據大小(表1-17)。在此基礎上,再分別以航磁異常數據為H、重力異常為S、SAR圖像為I,作HSI變換所得假彩色合成圖像(圖版20)。據孟賽爾顏色系統的關系,彩版中色彩的變化反映航磁△T的強度變化,其中藍紫反映航磁高值,色彩飽和度則是重力異常的強度。每種顏色中滲入白光愈少,重力異常值愈高。
香花嶺礦田是湖南耒陽-臨武南北向拗褶與嘉禾-資興北東向深大斷裂復合部位的通天廟穹隆背斜處。背斜核部是寒武紀變質岩系,兩側是上古生代地層,並有中生代侵入的中酸性岩株、岩瘤出露地面,多金屬礦化、礦點普遍。通天廟穹隆背斜在MSS/TM、SAR及航片上均顯示有多層環狀影像特徵。布格異常圖也顯示為橢圓形,但范圍比穹隆背斜更大。區域重力異常圖像上以深淺不同的色調顯示出三層環狀影像特徵,表示岩體地下部分的展布范圍與幾何形態特徵(圖版70)。即岩體的頂部有小的局部突起與凹陷,突起處是岩枝、岩瘤,基部是相連的,是中酸性大岩基。圖11-9是顯示由各種數據所得出的環形影像。
由於隱伏小侵入體(如岩枝、岩瘤)的揭露對尋找隱伏礦體很有意義,應充分利用各種地學信息資料作綜合分析,如利用化探圈閉異常(歐陽成甫,1990)或某些特殊影像特徵來解譯隱伏岩體。
圖11-8 航磁資料的幾種處理
表11-7
(據易昌善,1991)
2.用多源地學信息資料研究構造岩漿帶
內蒙東部白音諾與黃崗梁一帶是我國北方重要多金屬成礦帶。通過重、磁資料與MSS圖像的復合,揭示區內存在兩條侵入時代、岩性與成礦類系都不盡相同的構造岩漿帶(圖11-10及圖版21左中)。其中NE向延伸的是花崗岩類,重力低;NEE向展布的是中酸性花崗閃長岩類,重力高。據物探資料與遙感影像特徵分析:①NE向穿插NEE向的,時代分屬中生代燕山早與中晚期。②花崗岩構造岩漿帶的深部為復式岩基,中深部處為鍾形岩體突起,淺部則沿斷裂侵入,形成大小不等的花崗岩侵入體。③NEE展布的花崗閃長岩構造岩漿帶的重磁資料顯示,岩體沿EW、NE和NW三組斷裂交叉處侵入,在衛片上呈現向心環狀影像特徵。④據區域成礦資料分析:Sn、W、Mo、Pb、Zn與花崗閃長岩構造岩漿帶有關,而Cu、Pb、Zn、Ag等多金屬則與較晚的花崗岩類有關。
圖11-9 香花嶺岩體的各類數據的環形影像
圖11-10 由重磁異常圖像揭示的岩漿構造系列
⑵ GPS在地質勘查中的應用
GPS(Global Position System, 全球定位系統),主要通過接收超過三個以上的衛星訊號通過數學差分計算，定位現場。同回時還可以記錄行進軌跡。答
在地質野外勘查工作中，往往需要精確到某一點，從該點上得到一些地球物理與地球化學信息，所以需要用到GPS定位。GPS通過三維坐標給出測量點的東坐標、北坐標以及高程值。
⑶ 地理信息系統在地質學上應用
GIS與測繪學和地理學有著密切的關系。大地測量、工程測量、礦山測量、地籍測量、航空攝影測量和遙感技術為GIS中的空間實體提供各種不同比例尺和精度的定位數；電子速測儀、GPS全球定位技術、解析或數字攝影測量工作站、遙感圖像處理系統等現代測繪技術的使用，可直接、快速和自動地獲取空間目標的數字信息產品，為GIS提供豐富和更為實時的信息源，並促使GIS向更高層次發展。地理學是GIS的理論依託。有的學者斷言，「地理信息系統和信息地理學是地理科學第二次革命的主要工具和手段。如果說GIS的興起和發展是地理科學信息革命的一把鑰匙，那麼，信息地理學的興起和發展將是打開地理科學信息革命的一扇大門，必將為地理科學的發展和提高開辟一個嶄新的天地」。GIS被譽為地學的第三代語言——用數字形式來描述空間實體。
GIS按研究的范圍大小可分為全球性的、區域性的和局部性的；按研究內容的不同可分為綜合性的與專題性的。同級的各種專業應用系統集中起來，可以構成相應地域同級的區域綜合系統。在規劃、建立應用系統時應統一規劃這兩種系統的發展，以減小重復很費，提高數據共享程度和實用性。
在配電自動化系統中地理信息系統（GIS）是一個重要內容:由於配電網節點多，設備分散，其運行管理工作常於地理位置有關，引入配電地理信息系統（GIS）系統，可以更加直觀的進行運行管理；其內容主要包括：設備管理（FM），是將變電站、饋線、變壓器、開關、電桿等設備的技術數據反映在地理背景圖上；用戶信息系統（CIS），指藉助GIS對大量用戶信息，如用戶名稱、地址、帳號、電話、用電量和負荷、供電優先順序、停電記錄等進行處理，便於迅速判斷故障的影響范圍，而用電量和負荷的統計信息還可作為網路分析的依據；停電管理系統（OMS），是指接到停電投訴後，GIS通過調用CIS和SCADA功能，迅速查明故障地點和影響范圍，選擇合理的操作順序和路徑，顯示處理過程中的進展，並自動將有關信息轉給用戶投訴電話應答系統；另外GIS還可具有輔助配電網發展規劃設計功能等。
我國地理信息系統的起步稍晚，但發展勢頭相當迅猛，大致可分為以下三個階段。
第一是起步階段。20世紀70年代初期，我國開始推廣電子計算機在測量、制圖和遙感領域中的應用。隨著國際遙感技術的發展，我國在1974年開始引進美國地球資源衛星圖像，開展了遙感圖像處理和解譯工作。1976年召開了第一次遙感技術規劃會議，形成了遙感技術試驗和應用蓬勃發展的新局面，先後開展了京津唐地區紅外遙感試驗。新疆哈密地區航空遙感試驗、天津渤海灣地區的環境遙感研究、天津地區的農業土地資源遙感清查工作。長期以來，國家測繪局系統開展了一系列航空攝影測量和地形測圖，為建立地理信息系統資料庫打下了堅實的基礎。解析和數字測圖、機助制圖、數字高程模型的研究和使用也同步進行。1977年誕生了第一張由計算機輸出的全要素地圖。1978年，國家計委在黃山召開了全國第一屆資料庫學術討論會。所有這些為GIS的研製和應用作了技術上的准備。
第二是試驗階段。進入80年代之後，我國執行「六五」、「七五」計劃，國民經濟全面發展，很快對「信息革命」作出熱烈響應。在大力開展遙感應用的同時，GIS也全面進入試驗階段。在典型試驗中主要研究數據規范和標准、空間資料庫建設、數據處理和分析演算法及應用軟體的開發等。以農業為對象，研究有關質量評價和動態分析預報的模式與軟體，並用於水庫淹沒損失、水資源估算、土地資源清查、環境質量評價與人口趨勢分析等多項專題的試驗研究。在專題試驗和應用方面，在全國大地測量和數字地面模型建立的基礎上，建成了全國1：100萬地留資料庫系統和全國土地信息系統、1：4見萬全國資源和環境信息系統及1：25o萬水土保持信息系統，並開展了黃土高原信息系統以及洪水災情預報與分析系統等專題研究試驗。用於輔助城市規劃的各種小型信息系統在城市建設和規劃部門也獲得了認可。
在學術交流和人才培養方面得到很大發展。在國內召開了多次關於GIS的國際學術討論會。1985年，中國科學院建立了「資源與環境信息系統國家級重點開放實驗室」，1988年和1990年武漢測繪科技大學先後建立了「信息工程專業」和「測繪遙感信息工程國家級重點開放實驗室」。我國許多大學中開設了rs方面的課程和不同層次的講習班，已培養出了一大批從事GIS研究與應用的博士和碩土。
第三是GIS全面發展階段。80年代末到90年代以來，我國的GIS隨著社會主義市場經濟的發展走上了全面發展階段。國家測繪局正在全國范圍內建立數字化測繪信息產業。1：100萬地圖資料庫已公開發售，衛：25萬地圖資料庫也已完成建庫，並開始了全國1石萬地圖資料庫生產與建庫工作，各省測繪局正在抓緊建立省級1：1萬基礎地理信息系統。數字攝影測量和遙感應用從典型試驗逐步走向運行系統，這樣就可保證向GIS源源不斷地提供地形和專題信息。進入90年代以來，沿海、沿江經濟開發區的發展，土地的有償使用和外資的引進，急需GIS為之服務，有力地促進了城市地理信息系統的發展。用於城市規劃、土地管理、交通、電力及各種基礎設施管理的城市信息系統在我國許多城市相繼建立。
在基礎研究和軟體開發方面，科技部在「九五」科技攻關計劃中，將「遙感、地理信息系統和全球定位系統的綜合應用」列入國家「九五」重中之重科技攻關項目，在該項目中投入相當大的研究經費支持武漢測繪科技大學、北京大學、中國地質大學、中國林業科學研究院和中國科學院地理研究所等單位開發我國自主版權的地理信息系統基礎軟體。經過幾年的努力，中國GIS基礎軟體與國外的差距迅速縮小，涌現出若干能參與市場競爭的地理信息系統軟體，如GeoStar， MapGIS， OityStar， ViewGIS等。在遙感方面，在該項目的支持下，已建立全國基於IK4遙感影像土地分類結果的土地動態監測信息系統。國家這一重大項目的實施，有力地促進了中國遙感和地理信息系統的發展
⑷ 應用放射性勘探方法進行地質填圖的實例
現階段地質填圖的主要任務是開展大比例尺(1：50000)的工作。中國及俄羅斯等國家，在大比例尺填圖中主要採用地面γ能譜測量。加拿大、美國等在航空γ測量填圖方面也有一定的經驗。
(一)火山岩發育區地質填圖的應用效果
我國浙江朱溪幅位於浙東南火山活動帶的中偏東部。燕山早期火山活動波及本區。火山噴發物厚度較大，出露的岩性主要是流紋岩、流紋班岩以及熔結凝灰岩等。該區火山構造性質早期以正向為主，表現為火山穹隆；晚期以負向為主，表現為火山窪地、構造火山盆地等。在該區投入了地面γ能譜測量。利用地面放射性測量工作站進行了資料處理，成圖成像及人機交互解釋工作。
該區放射性元素含量分布特徵如下：
1)在鈾含量等值圖上，鈾含量的最高值呈弧形帶狀，分布於圖幅東部，清楚地反映了已知的三個鉀長花崗岩以及中酸性岩類的出露地區。鉀含量最低的地區位於圖幅西北部，其地層及岩性主要為西山頭組熔結凝灰岩、玄武玢岩等。
2)釷含量的低值區分布在圖幅的西北部及南部，而高值區分布在西南部及東北部。
3)鉀的變化趨勢和釷相反，沿圖幅南西方向及北西方向，鉀含量有逐漸增高的趨勢。
4)在鈾、釷、鉀三元素彩色合成圖上，鈾、釷、鉀含量適中的地區佔全區的三分之二以上。它的分布與火山構造岩相圖中的爆溢相吻合很好，代表著流紋質熔結凝灰岩、流紋岩等。
5)根據遙感和航片解釋，在該區中部的括蒼山主峰一帶，有一大的環形火山構造及多個呈東西和北北東向展布的環形影像。它們明顯受北北東、北西向斷裂構造控制。在這些環形構造分布地區內，釷、鉀含量多數較高，鈾含量相對較低。
根據鈾、釷、鉀含量的變化趨勢，在該區劃分出了岩漿岩分布區。其中根據對數釷鉀彩色相關圖，大致分為圖幅東北部的中酸性岩組分布區、中西部偏鹼性岩組分布區以及西南部的鹼性岩組分布區；並得出本區岩漿岩的演化規律為酸性—偏鹼性—鹼性。根據岩組中鉀含量的不同，有可能反應了它們來自不同深度的岩漿源。如圖7-28該區釷鉀相關圖。
圖7-28 γ能譜測量釷-鉀相關圖(浙江朱溪幅)
根據彩色合成圖並綜合其他地質、地球物理及地球化學信息，劃分出括蒼山西側-西南側-東南側弧形金、銀成礦遠景區，小樓旗至車口溪的鈾礦成礦遠景區以及小樓旗東側鉛鋅礦、螢石礦成礦遠景區。
(二)對花崗岩體進行詳細填圖
英國用地面γ能譜測量方法對面積130km2的多恩湖龍崗岩體進行了研究。
由於冰川作用，該區露頭良好，採用的測量點距為1km。測點所在的露頭通常要求不小於數平方米。如果在測點附近相距數米有幾個露頭，則在幾個露頭上均進行測量，以提高數據的代表性。
圖7-29是多恩湖龍崗岩體γ能譜測量的部分結果，該圖是釷含量等值圖。釷的分布形態與岩礦成分的變化以及地球化學變化的趨勢相當吻合，仔細分析可以發現，釷含量等值圖上出現了兩個釷高含量中心，可能反應了岩漿的分異，它比原有的地質圖更為詳細，而用岩石學和地球化學方法填圖時並未發現這一點。
圖7-29 多恩湖花崗岩侵入體低值草圖(a)及γ能譜測量釷含量等值圖(b)
1—花崗岩；2—花崗岩/雲英閃長岩；3—雲英閃長岩；4—蘇長岩(閃長岩)
上述兩個例子反映出，在條件有利地區，地面γ能譜測量能提供豐富的資料和信息，可以與地質填圖相互補充，並能發揮重要的指導作用。
(三)利用區域航空γ場特徵推測構造斷裂
由於斷裂構造的存在，引起岩漿侵入、火山噴發、熱液變質，使岩石結構構造發生變化，改變了地球化學環境，使放射性元素重新遷移、富集。歸納起來，在構造上方，航空γ場有以下一些特徵：
1)局部偏高場或高場呈定向排列，如YL斷裂，見圖7-30。
2)航空γ場等值線陡變帶(或富集帶、梯度帶)，如SD斷裂，見圖7-31。
3)規則高場或偏高場被低場帶所切割，如YN斷裂，見圖7-32。
4)高場或偏高場中所夾窄低值帶，如TD斷裂，見圖7-33。
根據上述特徵，並結合重磁資料可以推測斷裂構造的存在及位置。
圖7-30 YL斷裂γ場特徵示意圖
1—局部航空γ偏高場；2—航磁異常等值圖；3—推測斷層
圖7-31 SD斷裂γ場特徵示意圖
1—航空γ等值線；2—推測斷裂構造
圖7-32 YN斷裂γ場特徵示意圖
1—航空γ等值線；2—推測斷裂構造
圖7-33 TD斷裂γ場特徵示意圖
1—航空γ等值線；2—推測斷裂構造
⑸ 遙感影像在土地確權中怎麼應用
主要使用無人機攝影或者高分系列影像，結合實地測量。
獲取該區域影像，幾何校正-投影轉換
使用RTK採集坐標點，得到地塊信息並標注所有權者
將實測信息疊加至遙感影像
出圖
土地所有權者確權
⑹ 求3D影像測量儀在檢測輪中的應用
一、推薦適用機型
第一方案：中國儀器超市3D光學影像量測儀VME300型
1、自動測版量，編程測量，速度快，精度高權，圓弧距離實現全自動測量。多種量測方式測量，提高效率。
2、用去自動取點取線，框選取線，准確度高、重復性好。
3、所有測量數據以WORD、TXT、EXCEL、DXF等格式輸出，省去人工記錄和計算，降低成本，節省時間，給客戶更大的滿意度。
4、可以電腦輔助對焦，測量高度。
第二方案：中國儀器超市3D光學影像量測儀VME300T型
1、經濟實惠，操作方式滿足絕大部分工件的測量需要，提高效率。
2、用自動取點取線，准確度高。
3、所有測量數據以WORD、TXT、EXCEL、DXF等格式輸出，省去人工記錄和計算，降低成本，節省時間，給客戶更大的滿意度。
4、影像和探針結合，具有簡易三次元功能，探針測深度精度高。
5、編程測量，強大學習功能，SPS功能。多種測量計算方式選擇，為你的測量一步到位。
⑺ GIS在地質學中的應用
石油和礦產勘查要求多種數據集進行綜合分析。過去對數據存檔、檢索及迭加分析通常使用圖件或表格數據,對比與綜合要花費大量時間,遙感與GIS技術則為這些多源勘探數據綜合處理提供了現代化手段。
在石油等礦產勘查時,地質學家首先要對各種地質圖件、地球物理和地球化學數據、地震剖面以及遙感圖像等數據進行綜合分析,以便能清楚地了解各種不同數據集之間的關系。
地質數據通常也是由點、線、多邊形三種形態構成的。點數據以地球化學分析數據最典型,它與某一特定的取樣點有關;線數據可以是一條岩性分界線或一條斷裂;多邊形數據如某種岩類的出露范圍。這些數據,有的採用圖件形式,用顏色表示岩石類型(專題圖),符號表示地球化學取樣點位置,用等值線表示磁場測量值。許多地質數據還以報告、圖形或實驗室結果表格等形式提供。在GIS中,這些不同的數據集(如地球化學分析數據、航磁調查數據、地震數據、地質圖和地形圖以及遙感數據)經過數字化、編碼、矢量到網格數據轉換,產生連續或離散的數據集,存入建立起目標區的地質資料庫,圖13-1給出了地質地表數據的輸入,分析和建庫的過程。
在地質資料庫中,地質數據按專題內容分層存貯,幾何特徵以圖形圖像表達,屬性數據則記錄在二維關系表中,兩者為一對一或一對多的關系。於是,在這個數據模型的基礎上,勘探工作區的所有地球物理、地球化學、岩石學及輻射場的數據都可以納入資料庫。一旦工作區的地質資料庫被建立,地質學家便可以利用已有的專家(概念)模型來指導數據分析。例如,在石油勘探中,首先利用石油存貯條件與變數之間已知的物理、化學和地質聯系來分析資料庫提供的數據,對直接或間接與這些聯系有關的數據進行分析、處理、生成各種派生數據。表13-1顯示某工作區地質資料庫中的原始數據和派生數據集。用這些數據所提供的信息來選定油氣儲藏有利地區。
如將重力和航磁數據疊合,有助於對基底形態的分析。又由於基底形態對沉積蓋層構造發育有影響,因而據重力和航磁的一階、二階導數可推斷出構造的總體特徵。又如,基底隆起地區可能影響蓋層構造特徵,基底凹陷的地區沉積厚度較大,可能成為盆地的沉積中心。
圖13-1 地質地表數據處理、分析及建庫流程圖
背斜構造是重要儲油構造。是油氣勘探資料庫的重要內容。構造的向下延伸范圍是一個最有價值的參數,目前的技術水平還難以確定。在資料庫中,背斜用多邊形表示,並以背斜軸為中心向下延展來定性表達背斜的地下影響范圍。
斷層對油氣的生、儲、蓋都很重要。斷層等密度圖與線性體等密度圖是用任一網格單元范圍內斷層/線性體出現的頻數來定義的。用鄰域分析法計的研究區內圍繞每一象元的5×5象元陣列中斷層出現的次數。結果圖顯示出斷層/線性體密度。將斷層等密度和線性體等密度圖進行疊加,合成出一幅描述斷裂密度的新圖。對蓋層斷裂密度高值地區進行分析,判明它對區域油氣運移和儲集的具體作用。
表13-2給出某研究區域模型及其對應的權重,系統據此運行後生成一個新圖像。圖像的像元值等於各輸入的權值求和,將它們進一步分段,便可以表達工作區中油氣產出有利性的不同級別,最後圈出高概率產油區。
這種技術方法同樣適用於其它礦產勘查、區域成礦預測,工程地質災害評估與預測等。
GIS技術的引入可能極大改變地質學家的工作模式,使地學工作者面臨的對多源地質數據的採集、配准、存儲、分析、綜合與檢索工作,變得形象直觀、靈活多樣、快速准確,使各種地學模型的生成和發展,在技術上有了主要的支撐系統。
表13-1 原始和派生地質數據
表13-2 模型的輸入與數字加權
⑻ 遙感技術是如何應用到解決地理問題中去的
遙感技術的應用范圍很廣，下面簡要介紹其在農業、林業、地質、礦產、水文和水資源、海洋、環境監測等方面的應用。 1．農業、林業方面的應用在農業方面，利用遙感技術可以識別各類農作物，計算其種植面積，並根據作物生長情況估計產量。例如，美國利用衛星遙感資料對世界小麥產量進行估算，精度達90％。這種大面積的估產對於國際貿易、儲運、加工等都有重要意義。在作物生長過程中，可以利用遙感技術分析其長勢，及時進行灌溉、施肥和收割等。當農作物受災時，可以實時監測。
1．農業、林業方面的應用在農業方面，利用遙感技術可以識別各類農作物，計算其種植面積，並根據作物生長情況估計產量。例如，美國利用衛星遙感資料對世界小麥產量進行估算，精度達90％。這種大面積的估產對於國際貿易、儲運、加工等都有重要意義。在作物生長過程中，可以利用遙感技術分析其長勢，及時進行灌溉、施肥和收割等。當農作物受災時，可以實時監測。 在林業方面，利用遙感技術可以清查森林資源，監測森林火災和病蟲害。火災是林業的大敵。利用航空紅外遙感技術，不僅能發現已燃燒起來的烈火，而且可以探測到面積小於0.1～0.3平方米小火情，還能及時預報由於自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛星遙感，一次就可探測到上千平方千米范圍內所發生的林火現象。遙感技術在我國撲滅大興安嶺特大林火中起了很大的作用。
在林業方面，利用遙感技術可以清查森林資源，監測森林火災和病蟲害。火災是林業的大敵。利用航空紅外遙感技術，不僅能發現已燃燒起來的烈火，而且可以探測到面積小於0.1～0.3平方米小火情，還能及時預報由於自燃尚未起火的隱伏火情。利用衛星遙感，一次就可探測到上千平方千米范圍內所發生的林火現象。遙感技術在我國撲滅大興安嶺特大林火中起了很大的作用。 遙感技術在土地資源和土壤調查中也獲得普遍應用。 2．地質、礦產方面的應用 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。
2．地質、礦產方面的應用 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。
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。
⑼ 在環境地質調查中的應用
一、在農業和土壤治理中的應用
1.農業活動對地下水的污染
目前對農葯造成地下水污染的問題，已使人們產生越來越多的憂慮。有人認為，農葯的污染將成為當今主要的污染問題之一，對環境污染的農葯有除莠劑類、殺蟲劑類及殺真菌劑類等。此外，地下水還容易遭受在農業生產中的糞堆、農場污水、廢物、消毒水和青儲飼料液劑等污染源的危害。被國際水管理機構禁止使用的農葯數目在不斷增加，如：DDV被禁用，艾氏劑、狄氏劑和氯丹被停用，碘苯腈和溴苯腈被限用。農葯和硝酸鹽等對地下水的水質構成嚴重威脅，它比地表排污的污染更難消除。
2.海水對地下水的污染及治理
當地下淡水水位下降時，海水將浸入，使地下鹹水增多，淡水減少。我國東南沿海地區普遍存在這種現象，鹹水浸入可使農業產品的數量減少和質量降低，還會危害現有的淡水動、植物的生存，在鹹水濃度高時，能引起人類生理效應，產生高血壓症狀。
我國沿海由於地下水過量開發，導致海水入侵已是普遍現象。渤海周邊有大面積鹹水區。中科院在山東萊州為萊州市海水入侵治理開展了地面電測深工作。圖5-2-1為視電阻率等值斷面圖，圖中顯示出海水入侵通道（低阻）和淡水古河道（高阻）。測量結果編制出電阻率圖和曲線類型分布圖，劃分出海水嚴重入侵區（ρs=2～17Ω·m），輕度入侵區（ρs=17～30Ω·m）和未入侵區（ρs=30～100Ω·m）。曲線類型QQ和KQ型為嚴重入侵區，H型為輕度入侵區，K型和A型為未入侵區。根據電測深劃分的入侵程度見表5-2-1。表5-2-1中Ⅲ區是易於治理區，Ⅰ區是難治理區，某些地方已開發鹵水資源。由於萊州市地下水嚴重過量開發導致近海王河和朱橋河地區產生兩個大型地下水漏斗，漏斗中心水位分別為-15 m和-10 m。近年入侵面積已擴大到435 km2，報廢機井6000多眼，使50萬畝耕地失去灌溉地下水，5萬畝耕地發生次生鹽鹼化。從而提出攔水補滲的治理海水入侵工程措施。
圖5-2-1 視電阻率等值斷面圖
表5-2-1 海水入侵程度與電阻率的關系
3.土壤鹽鹼化和旱災治理調查
農田的開墾和灌溉使地下水面上升，導致鹽鹼化。土壤含鹽度可根據電導率劃分，可採用航空或地面電法，而潛水面深度一般用地震折射法確定。表5-2-2列出澳大利亞的土壤含鹽度分級及其與作物耐鹽力、根部土壤電導率之間的關系。
表5-2-2 澳大利亞的土壤含鹽度分級及其與作物耐鹽力、根部土壤電導率之間的關系
近年的特大旱災給印度安德拉邦帶來很大困難。為治理旱災擬採取水土保持和回灌措施，這就要求了解土壤厚度，風化殼厚度和基岩起伏。為此在該邦典型缺雨區系統開展了電阻率測深。根據電測深的結果繪制了土壤厚度和基岩深度等值線圖。為了解風化層厚度變化和充水裂隙的有無又作出地電斷面。在劃分出的土壤薄的地區採取水土保持措施，而將風化層厚、基底深的地區作為人工回灌的地點。
4.土壤治理中的應用
對於土壤污染，首先要控制和消除污染源。因為，土壤具有一定的凈化能力；因此要控制污染物的遷移轉化，使之不能進入食物鏈。
（1）控制和消除土壤污染源
1）控制和消除工業「三廢」排放。推廣閉路循環、無毒工藝，減少或消除污染物。對工業「三廢」進行回收處理、凈化處理和減小排放的數量和濃度，使之符合標准。
2）加強土壤污灌區的監測和管理。了解污染物質的成分、含量及動態，控制污水灌溉數量，避免濫用污水灌溉引起土壤污染。
3）控制化學農葯的使用。禁用或限用劇毒、高殘留性農葯，研製高效、低毒、低殘留農葯，發展生物性農葯。合理施用農葯，制定安全間隔期，制定農葯的容許殘留量。
4）合理施用化肥。為了增產，合理施用化肥是必要的。但施用過量，會引起農作物減產和質量降低，還會造成農作物中硝酸鹽含量過高，而影響人和家畜的健康，也會影響重金屬元素含量的增加，造成土壤污染。
（2）增加土壤容量和提高土壤凈化能力
增加土壤有機質含量、砂摻粘和改良砂性土壤，可以增加和改善土壤膠體的種類和數量，增加土壤對有毒物質的吸附能力和吸附量，從而減少污染物在土壤中的活性。發現、分離和培養新的微生物品種，以增強生物降解作用，也是提高土壤凈化能力的極為重要的一環。
（3）物探方法在土壤污染源調查中的應用
工業生產中排放的廢渣、廢水以及礦石燃料燃燒排放的廢氣中含有鐵磁性物質。因此，測定材料、底泥土壤的磁化率（к）與剩磁M，可追蹤湖泊、海洋、土壤污染的來源，而土壤的M與污染物質中的鐵呈正相關關系，可從M值估測湖泊、海洋、土壤中的鐵含量，判斷土壤、水體、湖泊及淺海沉積物的污染程度。圖5-2-2是希臘雅典鋼鐵廠對淺海淤泥污染的磁測結果，離鋼鐵廠0.3 km處，表層的磁化率值是1～3 km處的十倍。郭友釗在河北廊坊某工廠附近的表土磁性測定，得到類似的結果。在京津鐵路兩側，也監測到由生活垃圾污染引起的土壤磁性的升高。
圖5-2-2 希臘雅典鋼鐵廠周圍海洋沉積物剩磁測量結果
二、在環境污染評價和監測中的應用
1.地下水的污染評價和監測
被無機鹽污染的水，由於離子濃度增加，往往使電阻率降低。由於污染水與未污染水電阻率差異明顯，如果埋藏不深，又有一定體積，可以通過電法探測出來。例如美國威斯康星州的索克維爾煤灰堆積場，為了解煤灰對地下水的污染，共打了33口觀測井，同時在井旁作電測探，測線垂直地下水流向。電測深與采水樣同時進行，每月一次，根據電測深作出的水質污染范圍斷面圖，要比只有少數監測井得出的結果要詳細得多。
加拿大滑鐵盧大學研究了用於服裝乾洗和金屬清洗的乙烯（C2Cl4）的污染情況。每排出1L乙烯可污染1000×104升水。在實驗場周圍將鋼板打入地下，隔斷場地內外的水力聯系，通過淺孔向場內注入乙烯，在周圍的監測孔內進行中子、密度和感應測井，還定期測地面和井中電阻率，並開展探地雷達剖面測量。結果發現，由於乙烯中的氯浮獲中子，在中子測井曲線上出現負峰，偏高濃度的乙烯在雷達剖面上表現為明顯的反射，根據電阻率異常還可以看出乙烯隨時間的移動。
石油污染是一種最為常見的有機污染。在南澳的一個地下漏油地點，開始採用EM31電磁儀和地質雷達探測漏油位置均無效，後來做了電磁波剖面法才圈出污染范圍並被鑽探和槽探證實。工作中垂直發射線圈和水平接收線圈保持零耦合狀態，以等線圈距沿測線移動，在污染范圍內出現明顯的磁場垂直分量低值異常。
2.大氣污染評價和監測
俄羅斯科學家研究表明，電位梯度是大氣污染程度的標志。由於業交通等引起的近地表大氣組分的變化，如化學組分變化、塵埃的增加、固態和液態煙霧等對電荷的分解和運移有很大影響，使大氣電導率降低，導致電位梯度平均值的增大，結果電場強度E的垂直分量加大。
大氣中二氧化硫含量的偏高導致酸雨的形成，而二氧化硫主要來自燃煤。利用X熒光測量可以現場分析煤中的硫含量。測量以55Fe為X射線源，氣體正比閃爍數管作為探測器，硫譜線能量解析度為11.8%，檢出限可達0.15%。
3.天然核輻射的評價和治理
據美國統計，人所受的核輻射劑量的82%來自天然源，而55%則來自於氡。放射性氣體氡容易附著在塵粒上，被人體吸入可導致肺癌。氡氣災害分布廣泛，若在全國范圍內普遍開展則費時費力，難以做到。我們知道氡是鐳的衰變產物，而鐳又是鈾衰變形成的，因此劃分出鈾含量偏高的地區（平均含量2.5～10倍）是重要的，如花崗岩、片麻岩、流紋岩、英安岩、碳質頁岩等分布區。因此天然核輻射環境污染的評價和治理可分為廣域的、小區的和室內的三個階段進行。
（1）廣域的輻射環境監測
由國家統一組織進行，目的是了解整個國家輻射環境的總體狀況和危害程度。主要利用航空放射性γ能譜測量、放射性地球化學測量、區域地質和遙感資料。航空放射性測量的鈾、釷、鉀含量平面等值線圖和剖面圖實際是反映地面鐳含量變化情況的主要依據。在缺乏航放資料的地區可用地面放射性測量和鈾、鐳、氡等地球化學測量資料。區域地質和遙感資料可提供岩石分布和斷裂帶等區域地質構造背景情況。
例如，區域環境氡評價工作可開展全國性室內氡的抽樣調查，採用統一的測量方法，對探測器進行標定，並統一進行實驗室分析和數據處理，研究和了解氡對人類環境危害的程度。
（2）小區和室內輻射環境的監測的治理
在上述方法確定的高輻射區內，採用伽馬輻射儀，活性炭探測器，阿爾法徑跡探測器和高靈敏度測氡儀等對人類生活空間（特別是室內氡）和水源進行監測，以確定輻射污染源。據資料統計，約有8%～25%的肺癌死亡原因與吸入空氣中的氡輻射有關，認為評價住宅所在地潛在氡濃度的最好標志是土壤氡和土壤滲透率二者配合。
輻射環境污染的治理應針對不同污染源採用相應的方法。因工廠的廢渣、廢石引起的輻射環境污染，採用清理現場，並選擇地質構造環境穩定的地區挖坑深埋。對於室內氡污染，若其來源於土壤和岩石（占進入室內氡總量的90%，如美國有12%的房屋超過4pci/L的限值）則需改善房屋板密封性能，一般無縫隙的水泥地板可以屏蔽掉大部分來自地下方的氡，在土壤氡濃度特高區，還可採用一些特殊措施，如在房基下方的表層土壤中混入25%的活性炭，形成吸附層可以降低氡氣逸出率50%以上。
來自燃氣、煤和水等的氡主要污染廚房、廁所和浴室，應加強室內通風。對於建築材料的污染應在牆面上敷設屏蔽層或更換污染嚴重的建築材料。飲用水源的污染，應停止使用並進行填埋。
（3）天然電磁輻射研究
研究表明，對人體健康有害的磁暴、電暴和氡暴可能是三位一體的。在近地表大氣中氡的濃度有時會突然增加，稱為氡暴，它還伴隨有電暴，即大氣中離子濃度的突增，使人出現胸悶、心悸、偏頭痛、失眠、焦慮等症狀。有人認為太陽黑子引起地磁場的突變，而導致岩土的磁致伸縮作用，使其孔隙中的氡被擠入大氣。實驗證明，氡暴和電暴影響人的大腦垂體、腎上腺系統、心血管和神經方面的症狀。
磁暴會使高頻無線電通訊中斷，導致大氣層膨脹，使低空衛星的阻力加大、軌道畸變，引起衛星異常。地磁場變化感應出的電流使輸電系統中的變壓器飽和、甚至燒毀，該電流還會引起金屬管道的腐蝕和干擾電氣鐵路。
（4）人工振動對環境的影響
實驗證明，人對2～10 Hz的振動最為靈敏，對0.5～2 Hz和10～100 Hz的振動次之，對其他頻率的振動不靈敏。人體的不同部位具有不同的響應頻率，當振動波能量超過一定值後，人會感到不適、疲勞和工作效率降低。
人工振動對建築物造成的損失也引起了人們的關注。面對住戶的申訴，已開始對地表振動實行實時全程監測，測定地面振動的強度、頻率和衷減特性。美國有用地面質點運動速度為標准，來衡量建築物損壞程度的標志。
長期振動還會引起土壤和建築物結構的疲勞。俄羅斯研究表明，影響土壤和建築材料性質變化的主要因素不是振幅，而是不同負載長年振動的積累效應。如莫斯科地鐵沿線的地震測量表明，土壤縱波速度已由350～500 m/s降至180～200 m/s，彈性模量也在降低。
（5）人為放射性污染監測
鈾礦及伴生鈾的其他礦產的開采與選礦均會引起嚴重污染。如美國維持羅選礦廠在20世紀50年代選鈾礦170萬噸，後在該地作航空放射性測量，航高46 m，線距76 m，測量結果以照射量率和鐳的當量含量表示。劃定出14個由尾礦、礦石、爐渣等引起的異常區。
放射性物探也是監測核泄漏事故的重要手段。切爾諾貝利核事故發生後前蘇聯及周邊國家作了大規模監測。如瑞典在150 m高度開展了航空能譜測量，在Covle附近發現明顯的高值，隨後調查轉向瑞典南部，以了解是否可允許奶牛吃該地春天新生的牧草。最後整個瑞典用50 km測線距（異常區加密到20 km）的航測覆蓋，發現污染區不斷向瑞典至挪威邊界方向擴大。
粉煤灰是一種量大面廣的污染源。據聯合國原子輻射委員會統計，一個每天燃煤10 t的熱電廠，向大氣釋放的238U的放射性強度達1850 KBq。測量表明，煤經燃燒後鈾進一步富集，而且飛灰比爐渣更為富集。由於飛灰易於吸入人體，因此在熱電廠周圍居民的癌症死亡率比核電站周圍高30倍。
⑽ 遙感在地理學中是如何應用的
遙感岩石學是遙感地質學的一個重要分支學科，它是以岩石學理論為基礎，以遙感技術版為手段，結合圖像處理技權術提取和識別岩石信息的一門學科（傅碧宏，1996）。遙感岩石學是區域遙感地質填圖的關鍵技術，其主要研究內容是：岩石反射波譜、發射波譜特性及遙感圖像岩石信息提取和圖像檢測方法；遙感圖像岩石地貌形態識別特徵及岩石類型識別及劃分方法；
基於地面岩石光譜定量處理的信息增強和提取方法，如波段比值法、反射波譜編碼法、岩石波譜與化學成分的逐步回歸法等；基於影像灰度值空間結構信息提取的岩石信息識別和分類方法，如基於灰度共生矩陣的影像紋理分析、基於分形幾何的影像紋理分析和岩石類型識別方法。