高光譜遙感原理技術與應用

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高光譜遙感原理技術與應用范文第1篇

關鍵詞：水工環地質；應用；遙感信息；調查

中圖分類號： P283 文獻標識碼： A 文章編號：

概述

遙感技術首先應用在資源宏觀普查、動態監測上，而后才擴展到生態環境調查、環境污染監測等方面。經過多年的試驗、推廣和應用，遙感已成為各種自然資源調查、環境動態監測與工程應用不可缺少的地理空間信息獲取、更新和分析的手段和數據庫。隨著空間技術的進步，遙感技術已從過去單一的遙感技術發展到包括遙感、地理信息系統和全球定位技術在內的空間信息技術的應用，其領域已深入到了國民經濟、社會發展、國際安全以及人民生活的各個方面，稱為水工環地質調查與災害監測評估的重要技術支撐。

二、水工環領域遙感應用技術的發展現狀

經過近30年的應用研究，遙感技術依靠傳感器技術、圖像處理技術及計算機技術的提高，在水工環領域的應用取得了長足的發展。遙感水文地質開始逐步形成一門獨立的學科。傳統的遙感水文地質著重于水文地質測繪系統中定性特征的解釋和特殊標志的識別，近期的研究則擴展到應用熱紅外和多光譜影像進行地下水流系統內的地下水分析和管理，目前研究的重點集中到了空間補給模式、污染評價中植被、區域測圖單元參數的確定和空間地下水模型中地表水文地質特征的監測。縱觀國內外遙感技術在水工環領域的一些應用成果，可把近年來遙感技術的應用發展現狀概括為以下幾個方面：

4.1從目視解譯發展到計算機輔助解譯

如線性影像計算機自動判釋專家系統及土地利用（分類）計算機判讀模型以及機助信息提取與制圖系統等。由于影像的多解性及識別系統的不完善性，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。

4.2從幾何形態解譯到充分利用光譜信息

過去的多光譜遙感數據波段劃分過少，只有幾個波段，使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此，圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征，主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀（高光譜）技術的商業運作及2000年前后的高光譜成像衛星的發射，使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。

4.3出現地面溫度反演技術

地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據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據進行組分溫度反演法等。

4.4從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價

如遙感技術在地下水流系統應用中，根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。數字模型成為遙感技術實現定量評價的重要途徑，而DEM/DTM是涉及地形數據計算方面不可缺少的工具。

4.5使用單一遙感信息源到多元信息擬合

目前的遙感應用技術，已不再是單一使用各種遙感數據，而是根據需要結合利用了其他信息源，如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣，圖像數據的預處理尤其重要，如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等，而地理信息系統（GIS）在多元信息數據管理中起著重要作用。

4.6從單一手段應用到多手段應用

近年來，遙感技術（RS）與地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的綜合應用，即“3S”技術，成為遙感技術應用的主流。GIS是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。GPS 衛星定位的基本原理是將無線電信號發射臺從地面點搬到衛星上，組成一個衛星導航定位系統，應用無線電測距交會的原理，便可由 3 個以上地面已知點(控制站)交會出衛星的位置，反之利用 3 顆以上衛星的已知空間位置又可交會出地面未知點(用戶接收機)的位置。用戶使用 GPS 接收機在某一時刻同時接收3 顆以上的 GPS 衛星信號，測量出測站點(接收機天線中心)到 3顆以上 GPS 衛星的距離，并解算出該時刻GPS 衛星的窄間坐標，據此利用交會法解算出測站點的位置。實時動態測量的基本工作方法是，在基準站上安置l 臺 GPS 接收機，對所有可見GPS 衛星進行連續的觀測，并將其觀測數據通過無線電傳輸設備實時地發送給用戶觀測站(流動站)。在流動站上，GPS 接收機在接收 GPS 衛星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸的觀測數據和轉換參數，然后根據 GPS 相對定位的原理，即時解算出相塒基準站的基線向量，解算出基準站的 WGS-84 坐標；再通過預設的 WGS-84坐標系與地方坐標系的轉換參數，實時地計算并顯示出用戶需要的三維坐標及精度；GPS可以對地面控制點精確定位，提高遙感數據空間精度。另外，在具體手段配合上，也出現了遙感技術與物探技術、鉆探技術等相結合的新方法。

4.7數字攝影測量技術的發展

數字攝影技術的成熟，推進了制圖工作的現代化，改善了基礎圖件的質量和成圖效率，并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為GIS的數據源，便于遙感與GIS一體化研究與開發。如我國自己開發的全數字攝影測量軟件VIRTUOZO，具有數字化測圖、自動生成DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。

4.8遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展

這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果，可載于多種介質上，如CD-ROM、磁帶及計算機硬盤上，使攜帶處理更加方便。隨著1998年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施，遙感應用成果數字化顯得尤其必要。

三、主要遙感信息源及其發展

根據傳感器類型不同，遙感圖像可分為可見光攝影、紅外攝影和掃描、多光譜掃描、微波雷達和成像光譜圖像等。近10年來，傳感器技術迅猛發展，主要表現在：①圖像分辨率提高，衛星圖像分辨率已達到米級。②具備立體觀察功能。③應用波段數增加，機載高光譜成像儀已投入使用。如美國的AVIRIS（航空可見光/紅外成像光譜儀），波譜范圍0.4~2.5/l，波段數224個。CASI（袖珍航空光譜成像儀），波譜范圍0.4~0.95/u，波段數72個。高光譜成像光譜儀簡稱成像光譜儀，也稱超光譜成像儀，按其波段數目可分為高光譜成像光譜儀（波段數

四、結語

在水工環地質中對3S技術的采用，已經得到了很好驗證，可以一步到位外業的測量，節省了很多不必要的中間環節，對外業工作量進行最大限度地減少，從而縮短整個測量工期，提高工作效率。同時，簡化外業工序和迅速完成也可以使所有的后續專業工序更快的完成。

參考文獻：

高光譜遙感原理技術與應用范文第2篇

【關鍵詞】遙感技術；3S；結合發展前景

【中圖分類號】TP 【文獻標識碼】A

【文章編號】1007-4309（2013）07-0060-2

一、遙感技術的找礦應用

1.地質構造信息的提取

內生礦產在空間上常產于各類地質構造的邊緣部位及變異部位，重要的礦產主要分布于板塊構造不同塊體的結合部或者近邊界地帶，在時間上一般與地質構造事件相伴而生，礦床多成帶分布，成礦帶的規模和地質構造變異大致相同。

遙感找礦的地質標志主要反映在空間信息上。從與區域成礦相關的線狀影像中提取信息往往要包括斷裂、節理、推覆體等類型，從中酸性巖體、火山盆地、火山機構及深亨巖漿、熱液活動相關的環狀影像提取信息泡括與火山有關的盆地、構造，從礦源層、賦礦巖層相關的帶狀影像提取信啟、住要表現為巖層信息，從與控礦斷裂交切形成的塊狀影像及與感礦有關的色異常中提取信息位口與蝕變、接觸帶有關的色環、色帶、色塊等）。當斷裂是主要控礦構造時，對斷裂構造遙感信息進行重點提取會取得一定的成效。

遙感系統在成像過程中可能產生“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、不易識別。人們通過目視解譯和人機交互式方法，對遙感影像進行處理，如邊緣增強、灰度拉伸、方向濾波、比值分析、卷積運算等，可以將這些構造信息明顯地突現出來。除此之外，遙感還可通過地表巖性、構造、地貌、水系分布、植被分布等特征來提取隱伏的構造信息，如褶皺、斷裂等。提取線性信息的主要技術是邊緣增強。

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，礦區的某些金屬元素或礦物引起上方地層的結構變化，進而使土壤層的成分產生變化，地表的植物對金屬具有不同程度的吸收和聚集作用，影響植葉體內葉綠素、含水量等的變化，導致植被的反射光譜特征有不同程度的差異。礦區的生

物地球化學特征為在植被地區的遙感找礦提供了可能，可以通過提取遙感資料中由生物地球化學效應引起的植被光譜異常信息來指導植被密集覆蓋區的礦產勘查，較為成功的是某金礦的遙感找礦東南地區金礦遙感信息提取。

不同植被以及同種植被的不同器官問金屬含量的變化很大，因此需要在己知礦區采集不同植被樣品進行光譜特征測試，統計對金屬最具吸收聚集作用的植被，把這種植被作為礦產勘探的特征植被，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處理技術，采用主成分分析、穗帽變換、監督分類非監督分類等方法。植被的反射光譜異常信息在遙感圖像上呈現特殊的異常色調，通過圖像處理，這些微弱的異常可以有效地被分離和提取出來，在遙感圖像上可用直觀的色調表現出來，以這種色調的異同為依據來推測未知的找礦靶區。植被內某種金屬成分的含量微小，因此金屬含量變化的檢測受到譜測試技術靈敏度的限制，當金屬含量變化微弱時，現有的技術條件難以檢測出，檢測下限的定量化還需進一步試驗。理論上講，高光譜提取植被波譜的性能要優于多光譜很多倍，例如對某一農業區進行管理，根據每一塊地的波譜空間信息可以做出灌溉、施肥、噴灑農藥等決策，當某農作物十枯時，多光譜只能知道農作物受到損害，而高光譜可以推斷出造成損害的原因，是因為土地干旱還是遭受病蟲害。因此利用高光譜數據更有希望提取出對找礦有指示意義的植被波譜特征。

3.礦床改造信息標志

礦床形成以后，由于所在環境、空間位置的變化會引起礦床某些性狀的改變。利用不同時相遙感圖像的宏觀對比，可以研究礦床的侵蝕改造作用；結合礦床成礦深度的研究，可以對類礦床的產出部位進行判斷。通過研究區域夷平而與礦床位置的關系，可以找尋不同礦床在不同夷平而的產出關系及分布規律，建立夷平而的找礦標志。另外，遙感圖像還可進行巖性類型的區分應用于地質填圖，是區域地質填圖的理想技術之一，有利于在區域范圍內迅速圈定找礦靶區。

二、遙感找礦的發展前景

1.高光譜數據及微波遙感的應用

高光譜是集探測器技術、精密光學機械、微弱信號檢測、計算機技術、信息處理技術于一體的綜合性技術。它利用成像光譜儀以納米級的光譜分辨率，成像的同時記錄下成百條的光譜通道數據，從每個像元上均可以提取一條連續的光譜曲線，實現了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取，因而具有巨大的應用價值和廣闊的發展前景。成像光譜儀獲得的數據具有波段多，光譜分辨率高、波段相關度高、數據冗余大、空間分辨率高等特點。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、高光譜分辨率的優勢，結合遙感專題圖件以及利用豐富的紋理信息，加強高光譜數據的處理應用能力。微波遙感的成像原理不同于光學遙感，是利用紅外光束投射到物體表而，由天線接收端接收目標返回的微弱同波并產生可監測的電壓信號，由此可以判定物體表而的物理結構等特征。微波遙感具有全天時、全天候、穿透性強、波段范圍大等特點，因此對提取構造信息有一定的優越性，同時也可以區分物理結構不同的地表物體，因為穿透性強，對覆蓋地區的信息提取也有效。微波遙感技術因其自身的特點而具有很大的應用潛力，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鍵技術都有待于深入研究，否則勢必影響微波遙感的發展。

2.數據的融合

隨養遙感技術的微波、多光譜、高光譜等大量功能各異的傳感器不斷問世，它們以不同的空間尺度、時間周期、光譜范圍等多方面反映地物目標的各種特性，構成同一地區的多源數據，相對于單源數據而高，多源數據既存在互補性，又存在冗余性。任何單源信息只能反映地物目標的某一方面或幾個方面的特征，為了更準確地識別目標，必須從多源數據中提取比單源數據更豐富、有用的信息。多源數據的綜合分析、互相補充促使數據融合技術的不斷發展。通過數據融合，一方面可以去除無用信息，減少數據處理量，另一方面將有用的信息集中起來，便于各種信息特征的優勢互補。

蝕變礦物特征光譜曲線的吸收谷位于多光譜數據的波段位置，因此可以識別蝕變礦物，但是波段較寬，只對蝕變礦物的種屬進行分類。與可見一紅外波段的電磁波相比，達波對地而的某些物體具有強的穿透能力，能夠很好地反映線性、環性溝造。達圖像成像系統向多波段、多極化、多模式發展，獲取地表信息的能力越來越強。總的來說，多光譜、高光譜數據的光譜由線特征具有區分識別巖石礦物的效果，所以對光學圖像與雷達圖像進行融合處理，既能提高圖像的分辨率、增強紋理的識別能力，又能有效地識別礦物類型。

盡管融合技術的研究取得了一些可喜的進展，但未形成成熟的理論、模型及算法，缺乏對融合結果的有效評價手段。在以后的研究中，應該深入分析各種圖像的成像機理及數據間的相關性、互補性、冗余性等，解決多源數據的輻校止問題，發展空間配準技術。優化信息提叉的軟件平臺，實現不同格式圖像問的兼容性。

三、結束語

綜上所述，遙感技術作為礦產勘查的一種手段應用于找礦取得了一定成就。遙感技術的直接應用是蝕變遙感信息的提取，遙感技術的間接應用包括地質構造信息、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展前景的領域主要有：高光譜數據、數據融合技術、3s的緊密結合、計算機技術的發展。

【參考文獻】

[1]吳曉偉.測繪工程GPS三維空間大地控制網的建設[J].硅谷，2013，4（2）.

[2]楊巨平，唐立哲.淺談GPS在測繪中運用的幾全要點[J].科技風，2013，10（4）.

高光譜遙感原理技術與應用范文第3篇

礦產資源作為人類生存的主要物質來源，是國家經濟發展的物資基礎。如今，社會正處于高速發展的時期，社會生產需要大量的礦產資源以滿足各行各業的正常運作。國內的礦產勘查技術和策略在此大環境下得到不斷的改進和創新，其中以現代化信息技術、計算機技術和遙控技術為一體的遙感技術，由于其具有信息量比較大，波段較多，定位準確，畫面立體感較強等特性，得到了地質找礦人員的青睞，尤其在自然和地理環境較為惡劣，不便于工作人員到現場探測及尋找的高寒區域，該技術具有明顯的優越性。

1 遙感巖石礦物識別

任何物體都具有光譜特性，并且在同一光譜區各種物體反映的情況不同，同一物體對不同光譜的反映也有明顯差別。遙感技術就是根據這些原理，對物體進行判斷。由于巖石類型存在差異，它們反映在圖像上的色調、顏色和紋理也存在相應的差異，巖石礦物的信息可以根據其呈現的光譜特征，結合圖像增強、變換和分析等方法提取出來。唐蘭蘭[1]在遙感巖性信息提取的基礎和技術研究進展中提出，0.4～2.5 μm和8～14 μm是適合研究巖石、礦物光譜特征的兩個最佳的窗口，其中0.4～2.5 μm研究反射光譜特征，8～14 μm發射光譜特征。

2 遙感技術在找礦工作中的具體應用

遙感技術在地質找礦中的應用一般以地質制圖為主，并與地質圖相套盒，使得遙感影像圖與地質圖具有相同的地圖投影坐標系統，使得工作區遙感概貌與地質圖相互對應，對當地的地質情況進行詳細再現。遙感找礦大致按照以下幾方面進行。第一，以波譜圖形式的方式將礦產資源構成的土層、地質等特征體現出來，以此確定具體的找礦方向。第二，結合遙感解譯地質勘測信息資料，利用礦區波譜測試的結果從而預測礦區資源的形成條件。第三，利用遙感技術對具體地質條件進行檢測，結合遙感檢測技術形成的具體圖像、資料，利用物質探測儀對化學探測地質信息進行全面統計分析預測，以實現遠距離礦產資源的確認和圈定。

2.1 地質構造信息的提取

地質構造運動的差異會形成不同類型的礦產資源，兩者緊密相關，所以不同規模的地質構造運動會導致礦床分布不同[2]，礦產的構造信息可根據不同的構造環境和條件進行分析推斷并提取，地質構造信息的提取主要是線性影像和環形影像的解譯[3]。

在具體的遙感找礦工作中，遙感成像過程往往會產生“模糊作用”，即用戶較為感興趣的紋理、線性、環形等重要信息在遙感影像中顯示不清楚，模糊不清的信息給用戶造成讀取的困擾。但通過邊緣增強、灰度拉伸、方向濾波、比值分析、卷積運算等遙感影像處理方法進行相關處理，可以有用的重要信息，使地質構造信息凸顯出來[4]。再對解譯的線性和環形影像進行統計分析，結合地質、物探、化探等方面資料。最終確定成礦構造的分布及其特征。

2.2 植被波譜特征的應用

不同種類的植被會形成不同類型的礦產資源，兩者緊密相關。植被在生長過程中，需要吸收各種各樣的微生物，這些微生物都是由金屬元素（即礦產資源）生成的，不同種類的植被對不同金屬元素的吸收程度并不相同，而是具有不同的表現，所以，礦產金屬元素的構成能夠通過地表植被的種類以及生長特征表現出來，利用植被的波譜性質有利于提高找礦的效率，很大程度上幫助地質勘探工作者提供了一個發現礦區構造的好方法。

植被生長環境下的土壤結構類型可以通過分析遙感波譜的特征推斷出該區域的哪一種礦產資源較為豐富。莫火華[2]在現代遙感技術地質找礦中的應用研究中指出，正常土壤和含銅土壤的波普反射率存在差異。所以，生物地質特征為礦產資源勘測提供了重要的信息，以此為依據，利用遙感技術對地表結構進行成像分析，結合遙感成像資料分析植被金屬物質的含量，大體上判斷出區域中不同礦產資源的分布狀況。

2.3 礦化蝕變信息提取

圍巖蝕變是指圍巖結構受到巖漿熱液的影響，巖石和熱液在相互作用下形成的一種物質。常見的圍巖蝕變有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、高嶺土化、云英巖化、青磐巖化、夕卡巖化和褐鐵礦化等[5]。礦區的實際范圍要比圍巖蝕變的范圍小，圍巖蝕變可作為有效的找礦標志。

正常的巖石在礦產種類、結構、顏色等方面區別于礦化蝕變巖石，具體差異反映在巖石的反射光譜特征，在某一特定的光譜波段上，某一特定的蝕變巖石的光譜呈現異常，遙感圖像上異常信息的識別可圈定礦化蝕變異常區和確定找礦靶區。目前，常用的遙感數據主要是多光譜和高光譜等，其中應用最多的是多光譜ETM+數據源[5]。

3 遙感地質找礦技術的發展趨勢及前景

近年來，我國社會經濟發展迅速，地質找礦技術的蓬勃發展為各行各業的物質需求提供了保障。未來地質找礦既要依靠傳統的找礦技術，更要發現新的遙感地質找礦技術，遙感地質找礦技術具有“窺一斑而知全豹”的特點，節省了人力財力和物力等方面的資源。在未來，遙感地質找礦在意識上從單一追求礦產資源的開采規模到綜合考慮生態環境保護，區域上從陸地到海洋，從地球到太空拓展，實現遙感地質找礦技術更加多元化。

在遙感地質找礦新技術的創新和拓展的探索過程中，高光譜遙感技術在地址中得到較多學者的重視和青睞，因為高光譜遙感技術利用成像光譜儀獲取許多非常窄的連續的光譜影像數據，能使地質勘探工作者準確找到新的礦產區，有效辨識礦與其他物質的差異性。當代社會3S技術（全球定位系統及（GPS）、遙感（RS）和地理信息系統（GIS）三種技術）集成為地質找礦提供了更加智能方案和便捷途徑。GPS技術進行定位，測量礦區的空間位置；GIS技術可集合地理信息，具有儲存、處理地理信息數據等多種功能。GIS技術與RS技術結合，為海量遙感影像數據提高存儲空間，并進行數據及圖像的管理及瀏覽。

高光譜遙感原理技術與應用范文第4篇

關鍵詞：遙感信息；水工環；應用

遙感信息技術經過多年的發展與實踐，已經集合了傳感器技術、計算機技術等先進的技術，這使得遙感信息技術在水工環中的應用更為深化。現如今，遙感信息技術已經成為水工環不可缺少的技術，隨著水工環勘察需求的加大，對該技術會更大的依賴。

1 遙感信息在水工環中的應用發展現狀

1.1 傳統的遙感信息技術需要人工進行解譯，但是隨著信息技術的融入，可以進行計算機解譯，大大提高了解譯效率。如線性影像計算機自動判釋專家系統及土地利用（分類）計算機判讀模型以及機助信息提取與制圖系統等。由于影像的多解性及識別系統的不完善性，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 從幾何形態解譯到充分利用光譜信息。過去的多光譜遙感數據波段劃分過少，只有幾個波段，使地面波譜測試數據與圖像光譜數據難以精確比較。因此，圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征，主要根據影像的色彩、色調、紋理、陰影等所形成的幾何形態特征。隨著機載成像光譜儀（高光譜）技術的商業運作及2000年前后的高光譜成像衛星的發射，使得用光譜信息對地物的分析更精細、更準確。

1.3 出現地面溫度反演技術。地面溫度反演是指從熱紅外圖像數據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據進行組分溫度反演法等。

1.4 從定性分析評價到依靠計算機數字模型模擬的定量分析評價。如遙感技術在地下水流系統應用中，根據遙感數據建立的地形、流域面積、水系密度等數據集結合氣象數據建立空間補給模型。

1.5 使用單一遙感信息源到多元信息擬合。目前的遙感應用技術，已不再是單一使用各種遙感數據，而是根據需要結合利用了其他信息源，如地質、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學特征及人類活動等資料。這樣，圖像數據的預處理尤其重要，如幾何較正、多波段數字合成、鑲嵌、數據變換等，而地理信息系統（GIS）在多元信息數據管理中起著重要作用。

1.6 從單一手段應用到多手段應用近年來，遙感技術（RS）與地理信息系統（GIS）和全球定位系統（GPS）的綜合應用，即“3S”技術，成為遙感技術應用的主流。GIS是數據庫管理、數據圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。

1.7 數字攝影測量技術的發展。數字攝影技術的成熟，推進了制圖工作的現代化，改善了基礎圖件的質量和成圖效率，并影響著遙感技術的調查方法。該技術的產品可直接作為GIS的數據源，便于遙感與GIS一體化研究與開發。如我國自己開發的全數字攝影測量軟件VIRTUOZO，具有數字化測圖、自動生成DEM/DTM和等高線、生成正射影像等功能。

1.8 遙感技術應用成果向著便于保存、復制、攜帶及傳輸方向發展。這意味著遙感技術應用成果的數字化。由于是數字成果，可載于多種介質上，如CD-ROM、磁帶及計算機硬盤上，使攜帶處理更加方便。隨著1998年“數字地球”計劃的提出及我國國土資源部“數字國土”工程的實施，遙感應用成果數字化顯得尤其必要。

2 遙感信息在水工中的應用

2.1 在水文地質中的應用

遙感信息技術主要是用來進行測繪，以此提高水文地質勘查的準確性，同時也便于對水文地質工作展開定量或者是定性分析。遙感信息技術能夠進行光譜合成，也可能進行圖像處理，而這樣的功能正是水文地質勘查需要的，如果地域比較特殊，工作人員借助遙感技術能夠分辨出水質與植物，依據水質與植物之間的關系，就此推斷出該區域水質的具體情況。遙信信息技術在水文地質中的應用，還便于地下水系統分析，這樣工作人員就能夠隨時對地下水水質情況進行了解，一旦發現污染，會立即展開評價，采取措施。紅外熱感技術也是應用在水文地質勘查中一項非常重要的技術，該技術主要用來進行地下熱水勘察，工作人員利用紅外成像，能夠直接判斷出地表溫度，而后再進行精確的計算，即可分析出地下熱水情況。

2.2 在工程地質中的應用

目前，我國工程選址中基本上都會應用遙感信息技術，尤其是大型工程選址，遙感信息技術更是不可或缺。工程選址過程中運用遙感技術，能夠提升地質評價的準確性，以此實現選址區域內的地質情況進行更為科學的分析，利于工程建設進行有效的規劃。工程地質中應用遙感信息技術，能夠得到最為直觀的圖像，工作人員可以依據圖像內容進行分析，而且由于圖像是通過衛星影像傳輸的，所以觀測質量完全能夠保證。借助衛星傳輸數據，能夠對光譜數據展開認真的處理以及科學的計算，這對工程選址來說異常重要，通常情況下，工程選址人員都是依據這些數據來完成選址工作。遙感信息技術能夠將地表圖像顯現出來，而工作人員則可以通過地表圖像對該區域內的地貌、地質環境等展開分析，這不僅能夠保證工程選線具有真實性，還能夠保證工程合理。與此同時，遙感信息技術的應用，還能夠對地質災害情況進行判斷，通過構建科學的數學模型，對工程區域內可能會出現的災害情況進行評估，再充分的利用風險評價，兩者統一起來，對工程順利進展奠定了基礎。

2.3 在環境地質中的應用

遙感信息技術的應用，有利于環境監測水平的提高。遙感信息技術的應用，有利于工作人員對水資源污染狀態展開分析，針對污染嚴重程度，工作人員可以進行不同程度的測量。比如對于工業廢水，通常是利用遙感信息技術中熱感圖像，通過圖像分析，工作人員能夠掌握工業廢水污染范圍，具體分布情況以及污染程度等。現階段，遙感信息技術在環境監測中應用程度更加深入，專家學者也對此進行了大力的研究，取得了比較好的效果。目前，遙感信息技術能夠對水土流失情況進行密切的監測，同時也能夠對地質變化情況展開監測，這對我國水資源保護，提高水資源利用率有著積極的作用。

結束語

綜上所述，可知遙感信息技術已經在水工環中得到了深入的應用，當然隨著遙感技術研究的深入，技術水平的提升，該技術的應用領域會更加的廣泛，優勢會更加的突出。因為遙感信息技術的應用，使得水工環工作人員不必經常進行外業測量，以此提升了工作效率。當然具體如何應用遙感信息技術，還需要工作任意結合具體的工程實踐而定。

參考文獻

[1]胡志文，歐陽燕，羅湘.水工h地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用[J].江西建材，2012（05）.

[2]張燦.談國內外在水工環領域中遙感技術的應用[J].科技創業家，2012（13）.

高光譜遙感原理技術與應用范文第5篇

【關鍵詞】高分辨率；遙感地質；找礦方法

中圖分類號：F406文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

在我國，自90年代以來，遙感技術在地質調查中已得到了廣泛的應用。但隨著國家經濟快速的發展，使得其對石油、煤、多金屬等自然資源需求量不斷增大，對地質調查的深度和區域要求更高，因此利用傳統的影像數據和地質調查調查方法已不能滿足當前地質勘查的需求。[2-3]隨著高分辨率傳感器技術的日益成熟，高分辨率影像數據已廣泛應用于生產生活的各個方面。如何將高分辨率影像數據應用于地質調查領域并充分發揮其優勢已成為一個值得探索的課題。

二、傳統影像數據特點及地質調查中的應用

1、傳統影像數據特點及地質調查中的應用困境

遙感技術擁有影像覆蓋面積大、信息量大、獲取信息快等諸多特點，從而使其在地質調查中得到廣泛的應用。至20世紀80年代以來，在我國地質調查中引入了遙感技術，從此傳統的地質調查跟上了信息化步伐，這大大提高了地質調查的效率，減少了人力財力的耗費，加快了我國數字地質信息庫的建設步伐。但由于國家地質勘查工作的進一步深入和國家經濟建設對礦產資源的需求，使得采用傳統的低空間分辨率、低光譜分辨率較低影像數據進行地質調查過程中遇到了新的難題。

2、傳統技術的應用

目前，地質調查中所使用的影像數據多為TM、ETM、SPOT等中低分辨率數據，其數據特點及在地質調查中的作用較為廣泛，以ETM數據為例。ETM+傳感器是搭載在LANDSAT 7衛星上的，它被動接受地表反射的太陽輻射和自身發射的熱輻射，共有8個波段，覆蓋了從紅外到可見光的不同波長范圍。波段1-5和7為可見光。[4]近紅外以及短波紅外波段，空間分辨率為30米，其中第5和7波段為短波紅外波段；第6波段為熱紅外波段，空間分辨率為60米。其在地質調查中的主要應用為：

（一）構造解譯

在實際地質調查中，環形、線型等構造對地質體構造框架起著至關重要的作用，對地質單元之間的接觸關系、礦產資源的分布等都有很大的關系，因此構造現象在地質調查過程中尤為重要。根據ETM數據的分辨率和傳感器光譜范圍，利用ETM影像數據進行遙感地質構造解譯能在小比例尺下完成地質體基本構造解譯。對區域性大斷裂、大斷裂、巖體等均有較好的表象。

（二）巖性解譯

根據遙感成像原理，不同巖石對太陽光的光譜吸收范圍和反射范圍不同，從而使得傳感器上接收巖石反射的能量不同。ETM數據波普范圍為0.45~2.35μm，其中第7波段范圍為2.08~2.35μm，理論上影像對大類巖石具有一定的識別能力。

（三）地質災害解譯

地質災害主要表現為滑坡、崩塌、泥石流等。對于較大規模的地質災害，可以通過ETM、SPOT等中低分辨率影像進行解譯。

3、傳統影像在地質調查中的不足

（一）低光譜分辨率，難以滿足巖性解譯需求傳統影像的光譜分辨率較低，其對巖性的鑒別能力有限。在地質找礦過程中，除特殊情況外，很難普遍用于直接找礦，尤其是在植被覆蓋區或者是第四系大范圍覆蓋區很難直接進行應用。

（二）低空間分辨率，難以滿足大比例尺地質調查需求在傳統的地質調查過程中，一般很難直接利用中低分辨率影像進行直接地質勘查工作，而是需要根據該地區地質演化過程和地質構造環境進行合理布線完成地質調查工作。隨著地質調查工作的深入，小比例尺階段的區調工作基本結束，取之而來的是大比例尺和較大比例尺階段的區調工作。從而傳統影像難以滿足地質單元細化、地質構造解體的需求。

（三）低時間分辨率，難以滿足數字地質信息化需求

進入21世紀以來，各領域爭先加快數字化建設。數字地質信息化也成為主要的信息化建設的一部分。傳統影像的周期較長，分辨率較低，難以和現行的地質調查程度對接，從而阻礙了數字地質信息化建設的步伐。

三、高分辨率影像數據在遙感地質調查中的應用

1、高分辨率影像地質調查優勢

遙感技術進入21世紀有了突飛猛進的發展而遙感技術本身的發展也是遙感地質調查深化的關鍵。新型遙感探測技術，特別是高光譜遙感技術比起目前常用的多光譜遙感技術具有更多的波段數（數十或數百個波段，多光譜幾個或十余個），更高的光譜分辨率（帶寬幾至幾十納米；多光譜帶寬則為百至數百納米），圖譜合一，解像能力到分子級，為遙感直接找礦（主要通過地球化學礦物組成信息提取）帶來了新的希望，而雷達遙感等新型探測技術又為這一希望注入了活力。但目前由于難以獲得高空間分辨率的高光譜衛星遙感數據，所以其在地質調查中難以普及應用。根據其空間分辨率和光譜分辨率特點，其在地質調查中廣泛應用

于巖性-構造填圖、遙感找礦等方面。主要優勢表現為：

（一）高分辨率，追蹤地層界線

Worldview-2影像數據具有0.5m分辨率，利用其高空間分辨率特點可以更加清楚的跟蹤地層界線，從而大視野、廣角度的圈定地質單元界線，使傳統地質調查更加直觀、更加精確。[5]同時對于高山、雪域、海洋等無人區或者工作條件困難的區域，高分辨率數據更是填補了區域大比例尺地質調查空白，節省了人力物力的同時完善了區域地質調查系統。

（二）地物識別，圈定巖性界線

地質調查的一個重要任務就是確定調查區巖性組成、區域構造演化。高分辨率數據可以利用其高光譜分辨率特點，對調查區內大類巖石進行鑒別，從而結合該地區實地勘探路線，明確調查區古地質環境，建立構造演化模式，完善調查區地質體系。

（三）結合地質環境和成礦規律，精確圈定成礦靶區

利用高分辨率數據完成調查區巖性-構造解譯后，結合區域成礦規律及調查區古地質環境建立調查區成礦模型，并精確圈定成礦靶區。

2、探索高分辨率數據地質調查新方法

（一）高中低分辨率數據協作機制

中低分辨率數據在地質調查中能更加有效的體現地質體宏觀巖性、構造特征，建立調查區內地質體宏觀架構。高分辨率數據，能有效的展示地質體之間精確界線及地質體內部各巖性單元的接觸關系。因此，在實際地質調查過程中，建立高中低分辨率數據協作機制，將宏觀構造，細微結構有機相結合能更加有效的利用各種分辨率數據優勢，深化地質調查程度

（二）信息技術應用

針對礦產資源勘查，后遙感應用的技術構成是在信息源上集遙感信息、地質信息、地球物理信息、地球化學信息等多源地學信息為一體，在方法技術上集圖像處理技術、GIS技術、GPS技術、三維可視化技術、多媒體技術、仿真模擬技術、虛擬現實技及傳統地學方法為一體的信息綜合、方法集成、表達多維的應用技術。

（三）遙感找礦模式建立和預測

利用高分辨率影像數據圈定巖性-構造界線，構建遙感找礦影像模式。從找礦的角度說，它表現為一個遙感解譯信息的集成和工作的流程，從影像角度說，它又包括了模式的遙感影像結構。正確而合理的遙感找礦影像模式的建立以典型礦床地質研究為前提，確定成礦、控礦的主要因素，以此作為遙感信息獲取的依據和出發點，開展進一步的遙感系列專題圖像處理和研究工作，將這些要素從相關的遙感圖像上解譯和提取出來。并通過成礦特征到遙感特征的關聯，使之形成有機的匹配和組合。綜合區域成礦特征、成礦規律及控礦條件，建立遙感找礦模型從而進行有效的成礦預測。

四、結束語

目前，遙感地質調查在地質調查領域扮演者越來越重要的角色，因此合理科學的利用高分辨率遙感技術的特長，充分結合多學科優勢，開展地質調查將是未來遙感地質調查的方向。充分借助信息技術多角度多元化，構建遙感找礦模型，將是未來地質找礦新的風向標。

參考文獻：

[1] 張磊; 包平.高分辨率影像數據在遙感地質調查中的應用[J]科技視界2012-10-15