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國(guó)內(nèi)外高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查的應(yīng)用

2023-08-16

自20世紀(jì)90年代后期，高光譜技術(shù)就逐漸在美國(guó)、澳大利亞、加拿大等國(guó)由試驗(yàn)走向?qū)嵱秒A段。本文簡(jiǎn)單介紹了國(guó)內(nèi)外高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查中的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景。

目前，該項(xiàng)技術(shù)在礦物填圖、植被生化參數(shù)探測(cè)和大氣參數(shù)反演等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。礦物識(shí)別和礦物填圖是高光譜技術(shù)最成功的應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)礦物種類(lèi)、豐度和成分的識(shí)別，特別是與成礦作用密切相關(guān)的蝕變礦物的識(shí)別，可以用來(lái)有效地圈定熱液礦化蝕變帶，定量或半定量估計(jì)相對(duì)蝕變強(qiáng)度和蝕變礦物含量，給出對(duì)成礦作用的規(guī)模和強(qiáng)度的有益認(rèn)識(shí)，這對(duì)加強(qiáng)礦產(chǎn)資源調(diào)查，為礦產(chǎn)調(diào)查尋找礦靶區(qū)和新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地提供了可靠的理論依據(jù)。

國(guó)內(nèi)外高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查中的應(yīng)用現(xiàn)狀

光譜遙感技術(shù)的發(fā)展，成像光譜儀的光譜分辨率和空間分辨率越來(lái)越高，因此它的應(yīng)用面也越來(lái)越廣，已在大氣探測(cè)，植被調(diào)查，農(nóng)作物估產(chǎn)，冰雪覆蓋調(diào)查，土地利用監(jiān)測(cè)，海洋葉綠素濃度調(diào)查，巖石、礦物填圖等方面進(jìn)行了大量的應(yīng)用。

巖礦識(shí)別、礦物豐度制圖以及找礦勘查是成像光譜應(yīng)用的主要方向，也是率先應(yīng)用的領(lǐng)域。 Goetz 等人在1982年應(yīng)用航天飛機(jī)上短波紅外輻射計(jì)(SMIRR) 的5個(gè)波段(帶寬100 nm)， 成功地在埃及識(shí)別出高嶺石和碳酸鹽礦；在墨西哥州下加利福尼亞圈定了鐵氧化礦、黏土礦以及明礬石礦。1984、1985年美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的 Fred A. Kruse 利用3條航帶的成像光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了蝕變礦物填圖試驗(yàn)，提取2種類(lèi)型的蝕變礦物。上海技術(shù)物理所利用 MAIS 數(shù)據(jù)于1993年在勝利油田、1994年在山東廣饒博興地區(qū)進(jìn)行了油氣資源勘測(cè)試驗(yàn)。1992年，中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所利用MAIS 數(shù)據(jù)在新疆阿克蘇柯坪地區(qū)進(jìn)行油氣勘查研究，區(qū)分了該地區(qū)從寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)到二迭紀(jì)的地層；1994年，利用上海技術(shù)物理所研制的成像光譜儀在山東昌維地區(qū)獲取的航空成像光譜資料，結(jié)合野外地面光譜測(cè)試數(shù)據(jù)和化學(xué)勘探數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理分析13:46與驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)成像光譜儀能敏感地收集烴類(lèi)微滲漏地表異常信息，與測(cè)區(qū)內(nèi)已知化探數(shù)據(jù)的復(fù)合率達(dá)70%以上。

王青華等利用中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理所研制的模塊式航空71波段高光譜儀(MAIS)，在河北省張家口地區(qū)進(jìn)行了巖石識(shí)別研究；甘甫平等以青藏高原為試驗(yàn)區(qū)，分析了高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)應(yīng)用中的前景。除上述典型地質(zhì)應(yīng)用之外，成像光譜技術(shù)在金、銀、銅、鉛、鋅、鈾等多種礦產(chǎn)勘查中也有許多示范應(yīng)用。

高光譜遙感技術(shù)是伴隨成像光譜儀的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的，隨著高光譜衛(wèi)星傳感器的發(fā)展，高光譜資料將在更大領(lǐng)域、更多方面取得突破性進(jìn)展，其空間分辨率和光譜分辨率將不斷提高，可以解決的問(wèn)題和涉及的領(lǐng)域必將不斷拓展1101。

高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查的應(yīng)用前景

目前高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查領(lǐng)域已經(jīng)得到了成功地應(yīng)用。這是光學(xué)、結(jié)晶學(xué)、光譜學(xué)、傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)等學(xué)科共同發(fā)展的結(jié)果，由于它具有將高光譜分辨率的圖像與光譜合二為一的特點(diǎn)，不僅能有效地直接識(shí)別地表物質(zhì)，而且還能更深入地研究地表物質(zhì)的成分及結(jié)構(gòu)。

因此，通過(guò)巖石光譜信息模型，反演某些指示礦物的豐度分布，結(jié)合遙感專(zhuān)題圖件以及豐富的紋理信息，借助于相應(yīng)的成礦模式和理論，可以從全局、綜合的角度對(duì)研究區(qū)的礦產(chǎn)進(jìn)行可持續(xù)的勘探和開(kāi)發(fā)，這在礦產(chǎn)資源調(diào)查應(yīng)用的成礦預(yù)測(cè)方面有著廣泛的應(yīng)用前景。