遥感和光谱地质进展及其对矿产勘查的实践应用

摘 要：近些年来，我国的经济发展和社会进步速度呈现了前所未有的态势，许多的行业都迎来了发展的春天，例如建筑业、房地产行业、城市绿化行业等，但是若提及发展速度和发展质量的行业，煤矿行业的发展可谓是各个行业中的翘楚与典型代表。矿产勘查作为煤炭开采行业中的重要组成部分之一，对于煤炭开采质量和效率起着很大的影响。笔者在文中对遥感和光谱地质进展及其对矿产勘查的实践应用进行系统的研究和分析，希望对读者产生或多或少的借鉴意义，并促进煤炭开采业的进一步发展与进步。

关键词：遥感；光谱地质；矿产勘查

引言：

煤炭资源对于任何国家及其人民来说都是不可或缺的，离开了煤炭资源，国民经济建设与人民的生活都进行不下去，而矿产勘查工作直接影响甚至是决定着煤炭的开采效率与安全性，煤炭开采企业的经济效益与社会效益的获取都直接受到矿产勘查工作的影响，毕竟能否在短时间内找到较多数量的矿井，直接决定着可开采的煤矿数量，与此同时，我国在煤炭开采过程中出现了大量的浪费。所以，必须投入较多的人力、物力以及财力创新勘查勘查技术和方法，以满足国家的经济建设需求和人民的日常生活需求。随着科学技术的进步与发展，遥感和光谱地质技术逐渐在我国的找矿工作中得到了普遍的应用和推广，其在提高煤矿开采效率、促进勘查勘查工作进行等方面发挥着不可替代的作用。笔者从事矿产勘查这方面的理论研究和亲身实践已经有数年的时间，经验相对丰富，接下来就有针对性的对遥感和光谱地质进展及其对矿产勘查的实践应用进行全面的分析与探讨，希望为有关方提供绵薄之力。

1 遥感及光谱地质应用技术

遥感技术及很多优点于一身，凭借着自身的诸多优势，其被应用到了很多的领域，煤矿的勘察领域就是十分鲜明的例子，而与此同时，数字图像处理技术的进步与光谱数据的出现使得遥感技术在勘察勘察领域得到了更好的应用，使得矿产勘查水平实现了质的飞跃。接下来就对遥感及光谱地质应用技术进行探讨和分析。

1.1 光谱微分析技术

此技术主要包括对反射光谱进行相关的数学模拟以及对于不同阶段微分值的相关计算。通过这一技术可以提高对于光谱弯曲率及其最大、最小的反射率波长位置测定的准确率。通常情况下，可以通过使用一阶微分法将一部分线性的或者一些接近线性的背景、或者噪声光谱对于非线性的目标光谱等产生的影响。

1.2 混合光谱分解技术

这种数据的主要作用是对光谱数据做出分析，并确定同一个像元内的不同成分所占比例，或者是识别在已知的端元组分中分析其它的组分。对这一技术进行使用的时候，会在某种程度上受到图像分辨率的制约，所以许多的混合性像元会出现在图像之中。对于混合像元的分解技术则主要是提取像元之中不同地物类别丰度的一种方法。除此之外，光谱吸收指数还可以实现高光谱遥感图像处理以及对于光谱吸收特征的有效识别，也能够对混合光谱进行分解。

1.3 光谱特征的提取

光谱特征的提取主要是指依照相关的准则可以直接通过原始空间，选取其中的一个子集，也就是波段选择。另外一类则是指在原始的特征空间以及新的特征空间中找到其相关的一种映射关系，在新的特征空间之中对子集进行相关的选择。

2 遥感及光谱地质进展

就目前来说，高光谱遥感地质的应用领域仍然在不断地扩大，而且其影响也是不断深入的。特别是遥感技术的大幅度进步，使得遥感及光谱地质的进展速度特别快，笔者接下来就分析其进展：

2.1 精细识别高光谱数据矿物

光谱地质应用的关键点是对高光谱数据矿物成分的识别。开展矿物识别的时候，主要识别对象是矿物的种类、矿物的含量和矿物的成分。在以上三个领域中，最成功的应用是对于矿物种类的识别，其作为光谱遥感研究的重点和关键受到了人们的高度重视

2.2 遥感及光谱地质中环境分析

矿物填图虽然是高光谱技术领域应用最为成功的领域，但是其还存在一个很关键和棘手的问题，即不能对其识别的予以有效的利用。通过使用热红外成像仪，可以将其对矿物的识别扩大到架状以及岛状性质的硅酸盐。

3 高光谱遥感地质存在的问题及解决策略

3.1 存在的问题

（1）对于矿山环境的遥感探测相当复杂与繁琐，矿区土壤、植被与水分从污染中心向周遭大范围的扩散。污染的分布是存在浓度梯度的，这就使得光谱特征也逐渐出现渐进的变异趋势，最终使得识别信息的难度大大提升。

（2）开展矿产勘查工作的时候，遥感与光谱地质的应用仍然受到很多方面的影响和限制，其具体表现在以下几个方面：

第一，数据的获取不够及时和精确特别是在轨的航天高光谱仪，在使用需要投入大量的成本，幅宽也是不够宽的，具有不强的实用性；

第二，商业性标准数据产品的缺乏限制了高光谱遥感的推广和具体应用；

第三，到目前为止，矿山环境污染典型地物光谱数据库在我国仍然建立，不利于识别这些地区的污染物。

3.2 解决策略

（1）投入更多的人力、物力以及财力进行遥感与光谱地质方面科学研究与分析，重点研究多角度的高光谱遥感机理模型。多角度的高光谱遥感在应用的时候不需要很高的光谱反射率，但是在在精细反演矿山环境的时候，需要加强多角度与高光谱遥感机理模型的研究工作，以便更好地发挥其实际作用。

（2）国家以及政府要加大对高光谱遥感技术的支持和投入，对遥感光谱技术的应用领域与范围进行大力的扩展。更好地发挥和实现光谱库对于矿产勘查工作的促进作用。

4 遥感及光谱地质在矿产勘查的应用

4.1 成像光谱技术的应用

遥感技术的组成部分有很多，其中成像光谱技术是极为关键的一个，这种技术的建立基础是近红外光以及可见光。除此之外，这项技术集图像以及光谱于一身，其分辨率极高。

成像光谱技术的最大经常用于矿物以及岩石等各种资源的勘，并且在这些领域的优势要远远高于其他的领域。在这一技术的运用之下，可以实现对于各种矿物类别的识别。为了提高煤矿开采企业的找矿与矿产开采效率，许多企业都表示出了对成像光谱技术的欢迎与普遍青睐，遥感技术的作用得到了最大程度的发挥和实现。

4.2 蚀变矿物以及矿化带的探测

（1）对于热液蚀变矿物组合的探测以及成矿的分析。实际数据与研究表明。进行矿产勘探工作的时候如果能对HyMap 数据进行 良好的运用，即便是出露特别差的区域，主要原地存在留有风化的产物，就能够实现矿产资源的勘探。除此之外，在分析相关生成矿物的基础之上，还可以对矿床的相关类型进行分析。这一先进的技术在很大程度上方便了地质勘探工作的进行与开展，特别是那些露头条件相当差的区域，就算某些地区被一些风化产物所覆盖，也照样能实现矿产资源的勘察。

（2）勘察和识别铜矿等种类的矿区。我们国家的航空物探遥感中心以前在对航天高光谱数据的利用之下勘查了相关的蚀变矿物，由此发现了基础矿化异常以及很多比较小的蚀变分布区。不仅仅是我们国家，加拿大通过使用相关技术识别并研究了铜矿矿区，在对几种变质矿物的分析比较的基础上顺利开展了矿区的潜力制图。

5 结束语：

通过笔者在文中的详细叙述我们不难发现，我国对于煤炭资源的需求是较为强烈的，但是煤炭开采过程中的资源浪费现象屡禁不止，导致煤炭的数量供不应求，甚至导致我们这样一个能源大国依靠进口煤炭资源来满足生产和建设，为了提高我国煤炭企业的开采效率并保证采矿过程中的安全性，创新和发展新型的矿产勘查技术是当务之急，为了解决这方面的问题，遥感以及光谱技术应运而生，在这一技术的运用之下，矿产勘查工作变得更加容易，在很大程度上满足了国家经济建设与人们生产生活的需要，并促进煤炭开采企业的长远健康与可持续发展。

参考文献

[1] 耿新霞，杨建民，张玉君，等.遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景[J].地质找矿论丛，2008.

[2] 刘超群，马祖陆，莫源富.遥感岩性识别研究进展与展望[J].广西科学院学报，2007.

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