高光谱遥感原理技术与应用

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高光谱遥感原理技术与应用范文第1篇

关键词：水工环地质；应用；遥感信息；调查

中图分类号： P283 文献标识码： A 文章编号：

概述

遥感技术首先应用在资源宏观普查、动态监测上，而后才扩展到生态环境调查、环境污染监测等方面。经过多年的试验、推广和应用，遥感已成为各种自然资源调查、环境动态监测与工程应用不可缺少的地理空间信息获取、更新和分析的手段和数据库。随着空间技术的进步，遥感技术已从过去单一的遥感技术发展到包括遥感、地理信息系统和全球定位技术在内的空间信息技术的应用，其领域已深入到了国民经济、社会发展、国际安全以及人民生活的各个方面，称为水工环地质调查与灾害监测评估的重要技术支撑。

二、水工环领域遥感应用技术的发展现状

经过近30年的应用研究，遥感技术依靠传感器技术、图像处理技术及计算机技术的提高，在水工环领域的应用取得了长足的发展。遥感水文地质开始逐步形成一门独立的学科。传统的遥感水文地质着重于水文地质测绘系统中定性特征的解释和特殊标志的识别，近期的研究则扩展到应用热红外和多光谱影像进行地下水流系统内的地下水分析和管理，目前研究的重点集中到了空间补给模式、污染评价中植被、区域测图单元参数的确定和空间地下水模型中地表水文地质特征的监测。纵观国内外遥感技术在水工环领域的一些应用成果，可把近年来遥感技术的应用发展现状概括为以下几个方面：

4.1从目视解译发展到计算机辅助解译

如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用（分类）计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性，虽还需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解译工作效率。

4.2从几何形态解译到充分利用光谱信息

过去的多光谱遥感数据波段划分过少，只有几个波段，使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此，图像解译工作很少考虑地物的波谱特征，主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪（高光谱）技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射，使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。

4.3出现地面温度反演技术

地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。

4.4从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价

如遥感技术在地下水流系统应用中，根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。数字模型成为遥感技术实现定量评价的重要途径，而DEM/DTM是涉及地形数据计算方面不可缺少的工具。

4.5使用单一遥感信息源到多元信息拟合

目前的遥感应用技术，已不再是单一使用各种遥感数据，而是根据需要结合利用了其他信息源，如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样，图像数据的预处理尤其重要，如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等，而地理信息系统（GIS）在多元信息数据管理中起着重要作用。

4.6从单一手段应用到多手段应用

近年来，遥感技术（RS）与地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的综合应用，即“3S”技术，成为遥感技术应用的主流。GIS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。GPS 卫星定位的基本原理是将无线电信号发射台从地面点搬到卫星上，组成一个卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，便可由 3 个以上地面已知点(控制站)交会出卫星的位置，反之利用 3 颗以上卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点(用户接收机)的位置。用户使用 GPS 接收机在某一时刻同时接收3 颗以上的 GPS 卫星信号，测量出测站点(接收机天线中心)到 3颗以上 GPS 卫星的距离，并解算出该时刻GPS 卫星的窄间坐标，据此利用交会法解算出测站点的位置。实时动态测量的基本工作方法是，在基准站上安置l 台 GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续的观测，并将其观测数据通过无线电传输设备实时地发送给用户观测站(流动站)。在流动站上，GPS 接收机在接收 GPS 卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据和转换参数，然后根据 GPS 相对定位的原理，即时解算出相埘基准站的基线向量，解算出基准站的 WGS-84 坐标；再通过预设的 WGS-84坐标系与地方坐标系的转换参数，实时地计算并显示出用户需要的三维坐标及精度；GPS可以对地面控制点精确定位，提高遥感数据空间精度。另外，在具体手段配合上，也出现了遥感技术与物探技术、钻探技术等相结合的新方法。

4.7数字摄影测量技术的发展

数字摄影技术的成熟，推进了制图工作的现代化，改善了基础图件的质量和成图效率，并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GIS的数据源，便于遥感与GIS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件VIRTUOZO，具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。

4.8遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展

这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果，可载于多种介质上，如CD-ROM、磁带及计算机硬盘上，使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施，遥感应用成果数字化显得尤其必要。

三、主要遥感信息源及其发展

根据传感器类型不同，遥感图像可分为可见光摄影、红外摄影和扫描、多光谱扫描、微波雷达和成像光谱图像等。近10年来，传感器技术迅猛发展，主要表现在：①图像分辨率提高，卫星图像分辨率已达到米级。②具备立体观察功能。③应用波段数增加，机载高光谱成像仪已投入使用。如美国的AVIRIS（航空可见光/红外成像光谱仪），波谱范围0.4~2.5/l，波段数224个。CASI（袖珍航空光谱成像仪），波谱范围0.4~0.95/u，波段数72个。高光谱成像光谱仪简称成像光谱仪，也称超光谱成像仪，按其波段数目可分为高光谱成像光谱仪（波段数

四、结语

在水工环地质中对3S技术的采用，已经得到了很好验证，可以一步到位外业的测量，节省了很多不必要的中间环节，对外业工作量进行最大限度地减少，从而缩短整个测量工期，提高工作效率。同时，简化外业工序和迅速完成也可以使所有的后续专业工序更快的完成。

参考文献：

高光谱遥感原理技术与应用范文第2篇

【关键词】遥感技术；3S；结合发展前景

【中图分类号】TP 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2013）07-0060-2

一、遥感技术的找矿应用

1.地质构造信息的提取

内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位，重要的矿产主要分布于板块构造不同块体的结合部或者近边界地带，在时间上一般与地质构造事件相伴而生，矿床多成带分布，成矿带的规模和地质构造变异大致相同。

遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息往往要包括断裂、节理、推覆体等类型，从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息泡括与火山有关的盆地、构造，从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、住要表现为岩层信息，从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息位口与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等）。当断裂是主要控矿构造时，对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。

遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”，常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法，对遥感影像进行处理，如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等，可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外，遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息，如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。

2.植被波谱特征的找矿意义

在微生物以及地下水的参与下，矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化，进而使土壤层的成分产生变化，地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用，影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化，导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生

物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能，可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查，较为成功的是某金矿的遥感找矿东南地区金矿遥感信息提取。

不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大，因此需要在己知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试，统计对金属最具吸收聚集作用的植被，把这种植被作为矿产勘探的特征植被，其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术，采用主成分分析、穗帽变换、监督分类非监督分类等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调，通过图像处理，这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来，在遥感图像上可用直观的色调表现出来，以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小，因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制，当金属含量变化微弱时，现有的技术条件难以检测出，检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲，高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍，例如对某一农业区进行管理，根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策，当某农作物十枯时，多光谱只能知道农作物受到损害，而高光谱可以推断出造成损害的原因，是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。

3.矿床改造信息标志

矿床形成以后，由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比，可以研究矿床的侵蚀改造作用；结合矿床成矿深度的研究，可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平而与矿床位置的关系，可以找寻不同矿床在不同夷平而的产出关系及分布规律，建立夷平而的找矿标志。另外，遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图，是区域地质填图的理想技术之一，有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。

二、遥感找矿的发展前景

1.高光谱数据及微波遥感的应用

高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率，成像的同时记录下成百条的光谱通道数据，从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线，实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取，因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多，光谱分辨率高、波段相关度高、数据冗余大、空间分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富，不同的波段具有不同的信息变化量，通过建立岩石光谱的信息模型，可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势，结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息，加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感，是利用红外光束投射到物体表而，由天线接收端接收目标返回的微弱同波并产生可监测的电压信号，由此可以判定物体表而的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点，因此对提取构造信息有一定的优越性，同时也可以区分物理结构不同的地表物体，因为穿透性强，对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力，但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校止及辐射校止等关键技术都有待于深入研究，否则势必影响微波遥感的发展。

2.数据的融合

随养遥感技术的微波、多光谱、高光谱等大量功能各异的传感器不断问世，它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性，构成同一地区的多源数据，相对于单源数据而高，多源数据既存在互补性，又存在冗余性。任何单源信息只能反映地物目标的某一方面或几个方面的特征，为了更准确地识别目标，必须从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。通过数据融合，一方面可以去除无用信息，减少数据处理量，另一方面将有用的信息集中起来，便于各种信息特征的优势互补。

蚀变矿物特征光谱曲线的吸收谷位于多光谱数据的波段位置，因此可以识别蚀变矿物，但是波段较宽，只对蚀变矿物的种属进行分类。与可见一红外波段的电磁波相比，达波对地而的某些物体具有强的穿透能力，能够很好地反映线性、环性沟造。达图像成像系统向多波段、多极化、多模式发展，获取地表信息的能力越来越强。总的来说，多光谱、高光谱数据的光谱由线特征具有区分识别岩石矿物的效果，所以对光学图像与雷达图像进行融合处理，既能提高图像的分辨率、增强纹理的识别能力，又能有效地识别矿物类型。

尽管融合技术的研究取得了一些可喜的进展，但未形成成熟的理论、模型及算法，缺乏对融合结果的有效评价手段。在以后的研究中，应该深入分析各种图像的成像机理及数据间的相关性、互补性、冗余性等，解决多源数据的辐校止问题，发展空间配准技术。优化信息提叉的软件平台，实现不同格式图像问的兼容性。

三、结束语

综上所述，遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取，遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景的领域主要有：高光谱数据、数据融合技术、3s的紧密结合、计算机技术的发展。

【参考文献】

[1]吴晓伟.测绘工程GPS三维空间大地控制网的建设[J].硅谷，2013，4（2）.

[2]杨巨平，唐立哲.浅谈GPS在测绘中运用的几全要点[J].科技风，2013，10（4）.

高光谱遥感原理技术与应用范文第3篇

矿产资源作为人类生存的主要物质来源，是国家经济发展的物资基础。如今，社会正处于高速发展的时期，社会生产需要大量的矿产资源以满足各行各业的正常运作。国内的矿产勘查技术和策略在此大环境下得到不断的改进和创新，其中以现代化信息技术、计算机技术和遥控技术为一体的遥感技术，由于其具有信息量比较大，波段较多，定位准确，画面立体感较强等特性，得到了地质找矿人员的青睐，尤其在自然和地理环境较为恶劣，不便于工作人员到现场探测及寻找的高寒区域，该技术具有明显的优越性。

1 遥感岩石矿物识别

任何物体都具有光谱特性，并且在同一光谱区各种物体反映的情况不同，同一物体对不同光谱的反映也有明显差别。遥感技术就是根据这些原理，对物体进行判断。由于岩石类型存在差异，它们反映在图像上的色调、颜色和纹理也存在相应的差异，岩石矿物的信息可以根据其呈现的光谱特征，结合图像增强、变换和分析等方法提取出来。唐兰兰[1]在遥感岩性信息提取的基础和技术研究进展中提出，0.4～2.5 μm和8～14 μm是适合研究岩石、矿物光谱特征的两个最佳的窗口，其中0.4～2.5 μm研究反射光谱特征，8～14 μm发射光谱特征。

2 遥感技术在找矿工作中的具体应用

遥感技术在地质找矿中的应用一般以地质制图为主，并与地质图相套盒，使得遥感影像图与地质图具有相同的地图投影坐标系统，使得工作区遥感概貌与地质图相互对应，对当地的地质情况进行详细再现。遥感找矿大致按照以下几方面进行。第一，以波谱图形式的方式将矿产资源构成的土层、地质等特征体现出来，以此确定具体的找矿方向。第二，结合遥感解译地质勘测信息资料，利用矿区波谱测试的结果从而预测矿区资源的形成条件。第三，利用遥感技术对具体地质条件进行检测，结合遥感检测技术形成的具体图像、资料，利用物质探测仪对化学探测地质信息进行全面统计分析预测，以实现远距离矿产资源的确认和圈定。

2.1 地质构造信息的提取

地质构造运动的差异会形成不同类型的矿产资源，两者紧密相关，所以不同规模的地质构造运动会导致矿床分布不同[2]，矿产的构造信息可根据不同的构造环境和条件进行分析推断并提取，地质构造信息的提取主要是线性影像和环形影像的解译[3]。

在具体的遥感找矿工作中，遥感成像过程往往会产生“模糊作用”，即用户较为感兴趣的纹理、线性、环形等重要信息在遥感影像中显示不清楚，模糊不清的信息给用户造成读取的困扰。但通过边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等遥感影像处理方法进行相关处理，可以有用的重要信息，使地质构造信息凸显出来[4]。再对解译的线性和环形影像进行统计分析，结合地质、物探、化探等方面资料。最终确定成矿构造的分布及其特征。

2.2 植被波谱特征的应用

不同种类的植被会形成不同类型的矿产资源，两者紧密相关。植被在生长过程中，需要吸收各种各样的微生物，这些微生物都是由金属元素（即矿产资源）生成的，不同种类的植被对不同金属元素的吸收程度并不相同，而是具有不同的表现，所以，矿产金属元素的构成能够通过地表植被的种类以及生长特征表现出来，利用植被的波谱性质有利于提高找矿的效率，很大程度上帮助地质勘探工作者提供了一个发现矿区构造的好方法。

植被生长环境下的土壤结构类型可以通过分析遥感波谱的特征推断出该区域的哪一种矿产资源较为丰富。莫火华[2]在现代遥感技术地质找矿中的应用研究中指出，正常土壤和含铜土壤的波普反射率存在差异。所以，生物地质特征为矿产资源勘测提供了重要的信息，以此为依据，利用遥感技术对地表结构进行成像分析，结合遥感成像资料分析植被金属物质的含量，大体上判断出区域中不同矿产资源的分布状况。

2.3 矿化蚀变信息提取

围岩蚀变是指围岩结构受到岩浆热液的影响，岩石和热液在相互作用下形成的一种物质。常见的围岩蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、云英岩化、青磐岩化、夕卡岩化和褐铁矿化等[5]。矿区的实际范围要比围岩蚀变的范围小，围岩蚀变可作为有效的找矿标志。

正常的岩石在矿产种类、结构、颜色等方面区别于矿化蚀变岩石，具体差异反映在岩石的反射光谱特征，在某一特定的光谱波段上，某一特定的蚀变岩石的光谱呈现异常，遥感图像上异常信息的识别可圈定矿化蚀变异常区和确定找矿靶区。目前，常用的遥感数据主要是多光谱和高光谱等，其中应用最多的是多光谱ETM+数据源[5]。

3 遥感地质找矿技术的发展趋势及前景

近年来，我国社会经济发展迅速，地质找矿技术的蓬勃发展为各行各业的物质需求提供了保障。未来地质找矿既要依靠传统的找矿技术，更要发现新的遥感地质找矿技术，遥感地质找矿技术具有“窥一斑而知全豹”的特点，节省了人力财力和物力等方面的资源。在未来，遥感地质找矿在意识上从单一追求矿产资源的开采规模到综合考虑生态环境保护，区域上从陆地到海洋，从地球到太空拓展，实现遥感地质找矿技术更加多元化。

在遥感地质找矿新技术的创新和拓展的探索过程中，高光谱遥感技术在地址中得到较多学者的重视和青睐，因为高光谱遥感技术利用成像光谱仪获取许多非常窄的连续的光谱影像数据，能使地质勘探工作者准确找到新的矿产区，有效辨识矿与其他物质的差异性。当代社会3S技术（全球定位系统及（GPS）、遥感（RS）和地理信息系统（GIS）三种技术）集成为地质找矿提供了更加智能方案和便捷途径。GPS技术进行定位，测量矿区的空间位置；GIS技术可集合地理信息，具有储存、处理地理信息数据等多种功能。GIS技术与RS技术结合，为海量遥感影像数据提高存储空间，并进行数据及图像的管理及浏览。

高光谱遥感原理技术与应用范文第4篇

关键词：遥感信息；水工环；应用

遥感信息技术经过多年的发展与实践，已经集合了传感器技术、计算机技术等先进的技术，这使得遥感信息技术在水工环中的应用更为深化。现如今，遥感信息技术已经成为水工环不可缺少的技术，随着水工环勘察需求的加大，对该技术会更大的依赖。

1 遥感信息在水工环中的应用发展现状

1.1 传统的遥感信息技术需要人工进行解译，但是随着信息技术的融入，可以进行计算机解译，大大提高了解译效率。如线性影像计算机自动判释专家系统及土地利用（分类）计算机判读模型以及机助信息提取与制图系统等。由于影像的多解性及识别系统的不完善性，虽还需要投入一定的人力工作，但已大幅提高解译工作效率。

1.2 从几何形态解译到充分利用光谱信息。过去的多光谱遥感数据波段划分过少，只有几个波段，使地面波谱测试数据与图像光谱数据难以精确比较。因此，图像解译工作很少考虑地物的波谱特征，主要根据影像的色彩、色调、纹理、阴影等所形成的几何形态特征。随着机载成像光谱仪（高光谱）技术的商业运作及2000年前后的高光谱成像卫星的发射，使得用光谱信息对地物的分析更精细、更准确。

1.3 出现地面温度反演技术。地面温度反演是指从热红外图像数据的辐射亮度值获得地表温度信息。反演方法主要有地表温度多通道反演法和多角度数据进行组分温度反演法等。

1.4 从定性分析评价到依靠计算机数字模型模拟的定量分析评价。如遥感技术在地下水流系统应用中，根据遥感数据建立的地形、流域面积、水系密度等数据集结合气象数据建立空间补给模型。

1.5 使用单一遥感信息源到多元信息拟合。目前的遥感应用技术，已不再是单一使用各种遥感数据，而是根据需要结合利用了其他信息源，如地质、地形、水文、土壤、植被、气象、岩土物理力学特征及人类活动等资料。这样，图像数据的预处理尤其重要，如几何较正、多波段数字合成、镶嵌、数据变换等，而地理信息系统（GIS）在多元信息数据管理中起着重要作用。

1.6 从单一手段应用到多手段应用近年来，遥感技术（RS）与地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的综合应用，即“3S”技术，成为遥感技术应用的主流。GIS是数据库管理、数据图形处理、各主题图件叠加、制图的重要工具。

1.7 数字摄影测量技术的发展。数字摄影技术的成熟，推进了制图工作的现代化，改善了基础图件的质量和成图效率，并影响着遥感技术的调查方法。该技术的产品可直接作为GIS的数据源，便于遥感与GIS一体化研究与开发。如我国自己开发的全数字摄影测量软件VIRTUOZO，具有数字化测图、自动生成DEM/DTM和等高线、生成正射影像等功能。

1.8 遥感技术应用成果向着便于保存、复制、携带及传输方向发展。这意味着遥感技术应用成果的数字化。由于是数字成果，可载于多种介质上，如CD-ROM、磁带及计算机硬盘上，使携带处理更加方便。随着1998年“数字地球”计划的提出及我国国土资源部“数字国土”工程的实施，遥感应用成果数字化显得尤其必要。

2 遥感信息在水工中的应用

2.1 在水文地质中的应用

遥感信息技术主要是用来进行测绘，以此提高水文地质勘查的准确性，同时也便于对水文地质工作展开定量或者是定性分析。遥感信息技术能够进行光谱合成，也可能进行图像处理，而这样的功能正是水文地质勘查需要的，如果地域比较特殊，工作人员借助遥感技术能够分辨出水质与植物，依据水质与植物之间的关系，就此推断出该区域水质的具体情况。遥信信息技术在水文地质中的应用，还便于地下水系统分析，这样工作人员就能够随时对地下水水质情况进行了解，一旦发现污染，会立即展开评价，采取措施。红外热感技术也是应用在水文地质勘查中一项非常重要的技术，该技术主要用来进行地下热水勘察，工作人员利用红外成像，能够直接判断出地表温度，而后再进行精确的计算，即可分析出地下热水情况。

2.2 在工程地质中的应用

目前，我国工程选址中基本上都会应用遥感信息技术，尤其是大型工程选址，遥感信息技术更是不可或缺。工程选址过程中运用遥感技术，能够提升地质评价的准确性，以此实现选址区域内的地质情况进行更为科学的分析，利于工程建设进行有效的规划。工程地质中应用遥感信息技术，能够得到最为直观的图像，工作人员可以依据图像内容进行分析，而且由于图像是通过卫星影像传输的，所以观测质量完全能够保证。借助卫星传输数据，能够对光谱数据展开认真的处理以及科学的计算，这对工程选址来说异常重要，通常情况下，工程选址人员都是依据这些数据来完成选址工作。遥感信息技术能够将地表图像显现出来，而工作人员则可以通过地表图像对该区域内的地貌、地质环境等展开分析，这不仅能够保证工程选线具有真实性，还能够保证工程合理。与此同时，遥感信息技术的应用，还能够对地质灾害情况进行判断，通过构建科学的数学模型，对工程区域内可能会出现的灾害情况进行评估，再充分的利用风险评价，两者统一起来，对工程顺利进展奠定了基础。

2.3 在环境地质中的应用

遥感信息技术的应用，有利于环境监测水平的提高。遥感信息技术的应用，有利于工作人员对水资源污染状态展开分析，针对污染严重程度，工作人员可以进行不同程度的测量。比如对于工业废水，通常是利用遥感信息技术中热感图像，通过图像分析，工作人员能够掌握工业废水污染范围，具体分布情况以及污染程度等。现阶段，遥感信息技术在环境监测中应用程度更加深入，专家学者也对此进行了大力的研究，取得了比较好的效果。目前，遥感信息技术能够对水土流失情况进行密切的监测，同时也能够对地质变化情况展开监测，这对我国水资源保护，提高水资源利用率有着积极的作用。

结束语

综上所述，可知遥感信息技术已经在水工环中得到了深入的应用，当然随着遥感技术研究的深入，技术水平的提升，该技术的应用领域会更加的广泛，优势会更加的突出。因为遥感信息技术的应用，使得水工环工作人员不必经常进行外业测量，以此提升了工作效率。当然具体如何应用遥感信息技术，还需要工作任意结合具体的工程实践而定。

参考文献

[1]胡志文，欧阳燕，罗湘.水工h地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J].江西建材，2012（05）.

[2]张灿.谈国内外在水工环领域中遥感技术的应用[J].科技创业家，2012（13）.

高光谱遥感原理技术与应用范文第5篇

【关键词】高分辨率；遥感地质；找矿方法

中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：

一、前言

在我国，自90年代以来，遥感技术在地质调查中已得到了广泛的应用。但随着国家经济快速的发展，使得其对石油、煤、多金属等自然资源需求量不断增大，对地质调查的深度和区域要求更高，因此利用传统的影像数据和地质调查调查方法已不能满足当前地质勘查的需求。[2-3]随着高分辨率传感器技术的日益成熟，高分辨率影像数据已广泛应用于生产生活的各个方面。如何将高分辨率影像数据应用于地质调查领域并充分发挥其优势已成为一个值得探索的课题。

二、传统影像数据特点及地质调查中的应用

1、传统影像数据特点及地质调查中的应用困境

遥感技术拥有影像覆盖面积大、信息量大、获取信息快等诸多特点，从而使其在地质调查中得到广泛的应用。至20世纪80年代以来，在我国地质调查中引入了遥感技术，从此传统的地质调查跟上了信息化步伐，这大大提高了地质调查的效率，减少了人力财力的耗费，加快了我国数字地质信息库的建设步伐。但由于国家地质勘查工作的进一步深入和国家经济建设对矿产资源的需求，使得采用传统的低空间分辨率、低光谱分辨率较低影像数据进行地质调查过程中遇到了新的难题。

2、传统技术的应用

目前，地质调查中所使用的影像数据多为TM、ETM、SPOT等中低分辨率数据，其数据特点及在地质调查中的作用较为广泛，以ETM数据为例。ETM+传感器是搭载在LANDSAT 7卫星上的，它被动接受地表反射的太阳辐射和自身发射的热辐射，共有8个波段，覆盖了从红外到可见光的不同波长范围。波段1-5和7为可见光。[4]近红外以及短波红外波段，空间分辨率为30米，其中第5和7波段为短波红外波段；第6波段为热红外波段，空间分辨率为60米。其在地质调查中的主要应用为：

（一）构造解译

在实际地质调查中，环形、线型等构造对地质体构造框架起着至关重要的作用，对地质单元之间的接触关系、矿产资源的分布等都有很大的关系，因此构造现象在地质调查过程中尤为重要。根据ETM数据的分辨率和传感器光谱范围，利用ETM影像数据进行遥感地质构造解译能在小比例尺下完成地质体基本构造解译。对区域性大断裂、大断裂、岩体等均有较好的表象。

（二）岩性解译

根据遥感成像原理，不同岩石对太阳光的光谱吸收范围和反射范围不同，从而使得传感器上接收岩石反射的能量不同。ETM数据波普范围为0.45~2.35μm，其中第7波段范围为2.08~2.35μm，理论上影像对大类岩石具有一定的识别能力。

（三）地质灾害解译

地质灾害主要表现为滑坡、崩塌、泥石流等。对于较大规模的地质灾害，可以通过ETM、SPOT等中低分辨率影像进行解译。

3、传统影像在地质调查中的不足

（一）低光谱分辨率，难以满足岩性解译需求传统影像的光谱分辨率较低，其对岩性的鉴别能力有限。在地质找矿过程中，除特殊情况外，很难普遍用于直接找矿，尤其是在植被覆盖区或者是第四系大范围覆盖区很难直接进行应用。

（二）低空间分辨率，难以满足大比例尺地质调查需求在传统的地质调查过程中，一般很难直接利用中低分辨率影像进行直接地质勘查工作，而是需要根据该地区地质演化过程和地质构造环境进行合理布线完成地质调查工作。随着地质调查工作的深入，小比例尺阶段的区调工作基本结束，取之而来的是大比例尺和较大比例尺阶段的区调工作。从而传统影像难以满足地质单元细化、地质构造解体的需求。

（三）低时间分辨率，难以满足数字地质信息化需求

进入21世纪以来，各领域争先加快数字化建设。数字地质信息化也成为主要的信息化建设的一部分。传统影像的周期较长，分辨率较低，难以和现行的地质调查程度对接，从而阻碍了数字地质信息化建设的步伐。

三、高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用

1、高分辨率影像地质调查优势

遥感技术进入21世纪有了突飞猛进的发展而遥感技术本身的发展也是遥感地质调查深化的关键。新型遥感探测技术，特别是高光谱遥感技术比起目前常用的多光谱遥感技术具有更多的波段数（数十或数百个波段，多光谱几个或十余个），更高的光谱分辨率（带宽几至几十纳米；多光谱带宽则为百至数百纳米），图谱合一，解像能力到分子级，为遥感直接找矿（主要通过地球化学矿物组成信息提取）带来了新的希望，而雷达遥感等新型探测技术又为这一希望注入了活力。但目前由于难以获得高空间分辨率的高光谱卫星遥感数据，所以其在地质调查中难以普及应用。根据其空间分辨率和光谱分辨率特点，其在地质调查中广泛应用

于岩性-构造填图、遥感找矿等方面。主要优势表现为：

（一）高分辨率，追踪地层界线

Worldview-2影像数据具有0.5m分辨率，利用其高空间分辨率特点可以更加清楚的跟踪地层界线，从而大视野、广角度的圈定地质单元界线，使传统地质调查更加直观、更加精确。[5]同时对于高山、雪域、海洋等无人区或者工作条件困难的区域，高分辨率数据更是填补了区域大比例尺地质调查空白，节省了人力物力的同时完善了区域地质调查系统。

（二）地物识别，圈定岩性界线

地质调查的一个重要任务就是确定调查区岩性组成、区域构造演化。高分辨率数据可以利用其高光谱分辨率特点，对调查区内大类岩石进行鉴别，从而结合该地区实地勘探路线，明确调查区古地质环境，建立构造演化模式，完善调查区地质体系。

（三）结合地质环境和成矿规律，精确圈定成矿靶区

利用高分辨率数据完成调查区岩性-构造解译后，结合区域成矿规律及调查区古地质环境建立调查区成矿模型，并精确圈定成矿靶区。

2、探索高分辨率数据地质调查新方法

（一）高中低分辨率数据协作机制

中低分辨率数据在地质调查中能更加有效的体现地质体宏观岩性、构造特征，建立调查区内地质体宏观架构。高分辨率数据，能有效的展示地质体之间精确界线及地质体内部各岩性单元的接触关系。因此，在实际地质调查过程中，建立高中低分辨率数据协作机制，将宏观构造，细微结构有机相结合能更加有效的利用各种分辨率数据优势，深化地质调查程度

（二）信息技术应用

针对矿产资源勘查，后遥感应用的技术构成是在信息源上集遥感信息、地质信息、地球物理信息、地球化学信息等多源地学信息为一体，在方法技术上集图像处理技术、GIS技术、GPS技术、三维可视化技术、多媒体技术、仿真模拟技术、虚拟现实技及传统地学方法为一体的信息综合、方法集成、表达多维的应用技术。

（三）遥感找矿模式建立和预测

利用高分辨率影像数据圈定岩性-构造界线，构建遥感找矿影像模式。从找矿的角度说，它表现为一个遥感解译信息的集成和工作的流程，从影像角度说，它又包括了模式的遥感影像结构。正确而合理的遥感找矿影像模式的建立以典型矿床地质研究为前提，确定成矿、控矿的主要因素，以此作为遥感信息获取的依据和出发点，开展进一步的遥感系列专题图像处理和研究工作，将这些要素从相关的遥感图像上解译和提取出来。并通过成矿特征到遥感特征的关联，使之形成有机的匹配和组合。综合区域成矿特征、成矿规律及控矿条件，建立遥感找矿模型从而进行有效的成矿预测。

四、结束语

目前，遥感地质调查在地质调查领域扮演者越来越重要的角色，因此合理科学的利用高分辨率遥感技术的特长，充分结合多学科优势，开展地质调查将是未来遥感地质调查的方向。充分借助信息技术多角度多元化，构建遥感找矿模型，将是未来地质找矿新的风向标。

参考文献：

[1] 张磊; 包平.高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用[J]科技视界2012-10-15