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词条 遥感物探
释义

§ 概念

利用遥感技术进行物探的方法。遥感物探是指在距离相当遥远的位置上,用各种传感器感(探)知地面物体辐射(或反射)的电磁波信息,以查明地质的或地学的各种情况的方法,也称“遥感地质”。所用电磁波的波段为紫外-可见光-红外-微波(见图)。航空摄影是最早的遥感方法,20世纪40年代开始较广泛地用于地质工作,称为“航空地质”。  遥感物探

§ 原理

太阳光是一种宽谱带电磁波,当它透过大气照射在地面上再通过大气反射时,人们用装载在飞机上的摄影机接收到这些遥感信息并记录在胶片上,经过冲洗晒印就得到了航空像片──遥感图像,这种图像经过解译、必要的地面调查和验证,可以解决某一专门问题,这就是遥感方法的一般工作过程。遥感信息与电磁波的发射源有关,与大气对电磁波的传输特性(散射、折射、吸收等)有关,与地面的反射、散射特性有关,还与传感器的接收性能和信息处理设备的性能有关。

除了利用太阳这种天然的电磁波源以外,还可利用目的物自身辐射的电磁波。物体在任何温度都辐射电磁波,称为红外线热辐射。接收红外线热辐射和其他电磁波作为遥感信息,同样可以达到探测地面物体和地下构造的目的。

在遥感物探中常用的方法可以分为:单波段(或多片种──黑白、彩色、黑白红外、彩色红外等片种)、多波段摄影、红外或多波段扫描成像、侧视雷达成像,以及一些非成像遥感方法等。按运载工具则有航天(卫星)、航空和地面车载遥感之分(见航天遥感)。

§ 地质应用

遥感技术可用于地质工作中的许多方面和各个阶段。目前,应用较多的有以下5个方面:

区域地质

主要是填制地质图和研究地质构造。根据影像的色调和影纹特征可以区分岩性和火成岩体的相,有时还可分辨其侵入的期次与相互关系。大量的线性体是遥感的重要信息,它往往反映各种规模和深浅不同的断层及裂隙。大大小小互相嵌合的环形影像(大的直径达几百公里,小的直径为几百米)是遥感图像上独特的现象,它们有的反映隐伏的构造(穹窿、背斜、向斜等),有的反映岩体、火山口,有的可能反映深部地质构造,因此,遥感可用于各种比例尺的区域地质调查。目前应用最广的是卫星像片、各种航空摄影和航空侧视雷达等遥感图像资料。

矿产普查

一般在地表出现大面积矿体露头从而发现矿床的情况是少有的,因此遥感资料大量用于研究控矿构造,圈定与成矿有关的岩体或界线,以提高找矿效果。例如,在含油气区圈定背斜构造,在金属成矿带圈定与多金属矿有关的侵入岩体或某种变质岩系,以及与金刚石有关的金伯利岩筒等。中国1982年在柴达木盆地的卫星像片上发现的160个环形影像,反映地面已知构造的就有131个,占该地区已知构造140个的94%,其余29个环形影像与已有物探资料解释相合的有12个。在成矿条件有利地段,遥感可发现某些矿化蚀变带,如OH-粘土矿化,Fe+ + +氧化带等;利用上覆植物的某些病态,可判断地下隐伏矿体(脉)的矿化类型(如铜、镍矿等);利用地面土壤颜色的变化,可圈定埋藏泥炭田的分布范围。

水文地质

遥感对地表水体的调查是最直接的。中国青藏地区利用卫星多光谱资料找出多个过去地图上漏画的湖泊。利用对含水性敏感的红外扫描和红外摄影资料可找出裂隙水、泉眼、热泉等。在干旱地区还可找浅层地下水,研究灌溉的有效面积和土壤盐碱化情况。遥感还能圈定冰、雪终年覆盖范围,估计其融化水量的变化;监测海冰的破裂、冰块的运移规律;根据构造、隐伏岩体和热泉研究地热田。

工程地质、地震和灾害地质

应用遥感资料研究地质和构造情况以及环境条件,进行铁路、公路选线是很有效的。对大型工程(如大型水库和水坝、原子能发电站)的选址进行地质分析;对大型塌方、滑坡、泥石流等灾害进行调查、分析和研究治理方案等,应用遥感都有明显的经济效益。根据遥感资料对地质构造特别是新构造运动进行研究,对地震发生的规律进行研究和预报,也是遥感应用的一个重要方面。遥感可以及时调查地震和其他地学事件的受灾现场,监视洪水泛滥和消退情况。

环境地质和城市建设

航空摄影经过校正以后制成的彩色(或彩色红外)影像地图,是环境调查和城市工程的基本资料,可用于城市总体规划、土地利用、绿化规划、副食基地规划、房屋建筑调查和规划、城市交通调查和规划等方面的研究。几种航空遥感还可用于水道和大气污染监测,建筑和管道热泄漏调查和监测,海港和海边油污染监测等。

§ 相关信息

打造星—空—地一体化的遥感部队

在遥感部动态监测机房,一块15平方米的大屏幕分外醒目,这就是2010年刚刚投入使用的国土资源遥感动态监测平台。只需轻点鼠标和键盘,高分辨率影像及调查监测成果就会在屏幕上清晰地展示出来。

记者首先看到的是汶川地震发生后,利用遥感部于2008年5月15日获取的震后第一批高清晰航空遥感彩色影像制作的三维仿真系统。一个呈条带状分布的地震受灾区域,南达都江堰,北经汶川至茂县,沿途房屋倒塌、道路桥梁损毁、河流堵塞以及滑坡崩塌体分布情况一目了然。

当时,这条都汶线影像数据的处理耗时近二十个小时,而随着这两年技术水平的不断提升和经验的不断丰富,这一过程已缩减至三到五个小时。

但在航遥中心的专家看来,技术进步还有很长一段路要走。

在灾后尽快获取灾前、灾后两期数据,是应急救灾工作的首要任务。其中,卫星遥感发挥着十分重要的作用。而目前我国在这方面还处于较为被动的局面。通常是在灾害发生后与各大卫星公司联系,购买过境卫星获取的影像图,但数据分辨率以及当地气象条件是否符合要求,均不能自行控制。由于这些卫星多来自国外尤其是美国,因此即便购买到质量符合要求的卫星遥感影像图,最快也要两天时间。

提高应急调查的时效性,变被动为主动,航遥中心主任王平和他的团队思路很清晰——自2011年起,着力建设应急救灾技术体系。第一项就是建立全国地质灾害高中易发区本底数据库。有了这样的数据库,即可将灾前的地理信息、孕灾背景及其他相关参数、参量解译出来,为应急救援工作奠定坚实的基础。目前,这项工作已被纳入“十二五”规划。

在技术方法层面,当前,航遥中心的航空遥感技术实力排在全国前列,但低空无人机遥感手段还比较弱。因此,要使技术方法上一个台阶,就要在现有航空遥感能力基础上,提升低空无人机手段的水平。包括增加无人机配备,大幅提升数据处理能力、速度,加强无人机影像数据解译、成果上报等相关能力的建设,最终实现星—空—地一体化,既有航空遥感团队,又有卫星遥感和低空无人机团队。目前,无人机项目作为国土资源部和财政部的行业基金项目,已获批准立项。

航空物探遥感中心全力投入玉树震区

4月14日,青海玉树地区发生7.1级地震。接到国土资源部开展紧急抗震救灾工作的指示后,中国国土资源航空物探遥感中心全力开展玉树地震应急遥感调查工作,为上级部门部署抗震救灾工作提供技术支持。

中心立即启动了以中心主任王平、党委书记王殿琦为组长的抗震救灾应急遥感调查领导小组的应急预案。遥感部积极开展工作,一是紧急调取玉树地区震前遥感数据,并对数据进行制作加工;二是积极联系有关单位,获取震后遥感影像数据;三是抓紧开展震前、震后遥感影像数据图像处理,连夜制作完成了“玉树地区SPOT-5全景震前数据图”、“玉树地区SPOT-5局部震前数据图”、“玉树地区快鸟局部震前数据图”等三幅图件,于4月15日早8点30分紧急送往国土资源部,为决策部门直观掌握玉树地区的地形地貌、交通道路、居民区分布等情况提供了依据。

4月15日上午10时,中心获取震后玉树地区最新航空遥感影像数据。中心主任王平迅速召集有关遥感技术专家对震区图像处理和灾情解译工作作出部署安排。一是由GIS所和土地所技术人员组成图像处理组,负责制作覆盖灾区的遥感影像图,为直观了解灾情信息提供依据;二是由环境所技术人员组成灾害解译组,抓紧开展对地震灾情的分析、评估,重点解译滑坡、泥石流等次生地质灾害隐患信息,为合理安排抗震救灾,防范次生地质灾害提供依据。

17点30分,中国地质调查局组织有关专家在航遥中心召开“青海玉树抗震救灾专家会商会”。中心及时将刚刚赶制完成的玉树地区航空遥感震后影像图提交各位专家进行会商,为各位专家了解灾情、研判地震趋势和评估次生地质灾害隐患提供了直观依据。

我国航空物探遥感学术带头人

中国国土资源航空物探遥感中心(简称“航遥中心”)始创于1957年,隶属于国土资源部中国地质调查局,是我国从事航空物探和国土资源遥感技术研究、应用、开发一体化的专业技术中心,具备在世界各地承担各类地区高精度航空物探、遥感调查的能力,是国内航空物探技术实力最强、测量手段和参数最多、技术装备最先进的单位。50年来,航遥中心服务于地质调查和国土资源众多领域,承担了1300余项勘查和科研项目,取得了大批有影响的勘查科研成果,培养了一批有影响力的学术带头人。

熊盛青就是航遥中心优秀科技人才的杰出代表。他主持和参加完成的20多项科技项目,取得航空物探遥感技术前沿领域与勘查等多方面重要成果,获国家科技进步二等奖1项,部级科技奖7项,其中一等奖1项、二等奖5项、三等奖1项,国家科技攻关奖3项。2001年获国务院政府特贴,2005年获黄汲清奖,2007年入选国家“新世纪百千万人才工程”。研发出先进实用的中高山区航磁微波遥感方法技术、地下煤层自燃遥感与地球物理探测关键技术、航空伽玛能谱解释处理系统;完成青藏高原航磁调查,解决了一系列航空物探关键技术问题,实现我国大陆航磁全覆盖,使我国航空物探技术保持国际先进水平;主持国家专项并取得重大的阶段性成果;作为总体专家组组长负责国家863计划“十一五”重大项目“航空地球物理勘查技术系统”的研发工作,并负责课题“航空物探遥感综合勘查系统集成”;主持发现大型钾盐矿产评价基地1处等。

§ 相关链接

1.航空物探遥感中心主任王平谈中国城市发展需要遥感  http://www.cigem.gov.cn/ReadNews.asp?NewsID=18381

2.http://www.youku.com/playlist_show/id_2885177.html

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更新时间:2024/11/11 9:53:44