1、地质遥感中地质构造的识别与分析【摘要】改革开放以来，我国的经济和科学技术取得了辉煌的发展成果，尤其是地质遥感技术更是在一定程度上得到了广泛的应用，在进行地质构造的识别过程中，地质遥感技术做出了重要贡献，很大程度上推进了我国的地质科学的快速发展，同时，也一定程度的促进了地质工程行业的蓬勃发展。笔者将结合多年的地质工作经验，从地质遥感技术，地质构造的识别等多个方面做出探讨，以供同仁参考。 【关键词】地质遥感 地质构造 识别 中图分类号：F470.1 文献标识码：A 遥感技术在许多地质工作中已经成为不可缺少的手段，并使地质调查工作发生着革命性的变化。应用遥感技术可以迅速获得大量丰富的大面积的地表(包
2、括大气层)信息，为地质制图、矿产资源的勘探、工程地质和水文地质调查等服务。其中岩性和地质构造的识别是遥感地质解译的基础，其他地质解译都是在这两者的基础上进行的。 一、遥感概述 遥感信息反映的是地表自然景观的电磁波信息。它以直观清晰的图像显示地表自然景观，反映大量地表和浅地表的地质信息。包括地形、地貌和构造等物质形态信息；石、土壤、水和植被等物质成分信息。地质遥感的任务就是通过遥感影像的解译确定岩石性质和地质构造。 地质体和地质现象均经历了千百万年内外应力的塑造，才呈现为现今的地貌形态和水系型式，使我们可以由它们和地质体相互依存的关系推证岩性和构造，尤其是活动构造，以及某些被掩盖的地质特征。遥感
3、图像在解译岩性、识别构造和监测地质灾害等方面能发挥很大作用。航空像片可以区分岩性，划分地层，解译构造细部效果好，卫星图像则长于解译巨型构造。 二、遥感地质制图的分类 1、航天遥感地质制图。航天遥感是指以航天器为传感器承载平台的遥感技术。航天遥感实践中，针对具体应用需求，选择不同的传感器，如成像雷达、多光谱扫描仪等，通过卫星地面站获取合适的覆盖范围的最新图像数据，利用遥感图像专业处理软件对数据进行辐射校正、增强、融合、镶嵌等处理。同时，借助应用区域现有较大比例尺的地形数据，对影像数据进行投影变换和几何精确纠正，并从地形图上获得主要地名点、主干构造、底层、岩体，以及矿床矿点、物化探异常信息，进行相
4、应的标注和整饰，制作地质数字正射影像图。 2、航空遥感地质制图。所谓航空遥感是指以航空器如飞机、飞艇、热气球等为传感器承载平台的遥感技术。根据不同的应用目的，选用不同的传感器，如航空摄影机、多光谱扫描仪、热红外扫描仪、CCD 像机等，获取所需航摄像片和扫描数据进行地质制图。实践表明，遥感地质制图是一项新技术，不仅有它的优点而且也有它的缺点。遥感地质制图比常规的地质制图节省了大量的野外工作量，而且对客观现象的表示优于常规地质图，其主要的优势在于周期短、成本低。但是，因为野外工作量少，也带来一定的缺点。例如地质观测点的数量、样品种类和数量、地层和构造产状等不如常规地质图详细充实。 三、岩性的识别
5、在遥感影像上识别岩石的类型必须先了解不同岩石的反射光谱差别，以及所引起的影像色调的差异。同时，由于岩石的形成，在内外营力的共同作用下，组合成不同的形状，这也是识别岩石类型的重要标志。 地质遥感中地质构造的识别和分析 遥感图像处理是遥感技术的核心内容之一。随着遥感图像处理技术的应用日益广泛和深化，遥感信息提取也日益成为一个热门研究领域。遥感在构造地质学中的应用是遥感地学应用的比较成功的领域之一， 但是目前对遥感构造信息的提取多依靠人工做目视解译，这无疑浪费了大量的人力物力。近年来，部分遥感领域学者提出了许多方法如主成分分析法、比值法、人工神经网络法，以及借助地理信息系统软件分类方法等，这对遥感构
6、造地质学的发展无疑起了巨大的推动作用。 地质构造的识别。 （1）水平岩层的识别。 （图一）在低分辨率的遥感影像上不容易发现水平岩层的产状，这是由于水平岩遭受侵蚀后，往往由较硬的岩层形成保护层，且形成陡坡，保护了下部较软的岩层。在高分辨率遥感影像上可发现水平岩层经切割形成的地貌，并可见硬岩的陡坡与软岩形成的缓坡呈同心圆状分布，硬岩的陡坡具有较深的阴影，而软岩的色调较浅。 （2）倾斜岩层的识别。 （图二）在低分辨率遥感影像上，可以根据顺向坡（与岩层倾斜方向一致的场面)有较长坡面，逆向坡坡长较短的特性岩层的倾向。当顺向坡和逆向坡几乎相等时，可以确定岩层倾角在 45 度左右，倾向则不易确定。倾斜岩层经
7、过沟谷的切割，在高分辨率遥感影像上常出现岩层三角面(包括弧形面、梯形面)，这时，根据岩层出露的形态及其与地形的关系，可确定岩层的产状。 （3）褶皱及其类型的识别。褶皱构造由一系列的岩层构成，这些岩层的软硬程度有差别，硬岩成正地形，软岩成谷地，因此在遥感影像上会形成不同的色带。为发现褶皱构造，首先就要确定这些不同色调的平行色带，选择其中在影像上显示最稳定、延续性最好者作为标志层。标志层的色带呈圈闭的圆形、椭圆形、橄榄形、长条形或马蹄形等，是确定褶皱的重要标志。在中低分辨率影像上能反映出大的褶皱，而在高分辨率遥感影像上，不仅能发现小规模的褶皱，而且还可以确定其岩体层的分布层序是否对称重复，具体产状
8、要素，这是确定褶皱存在的重要证据。 图一：水平岩层 图二：倾斜岩层 2、地质构造运动的分析。通过对遥感影像的解译，不仅能对岩性和地质构造作出判断，而且还能对个地区的近代和现代地壳运动特征作出分析，特别是新构造运动主要表现为升降运动，并会引起老断裂的复活和新断裂的产生时。同时它也能在地貌、水泵等特征上表现出来。上升运动，表现为地壳的抬升或掀升，前者为比较均匀的上升，后者为空间的不均匀上升。在地貌上表现出土地的抬升及河流的切割，也就是说山地切割的深度与现代地壳上升的幅度成正比。在遥感影像上河流的切割深度是可以识别的，从而可以求出地壳相对上升的幅度。地壳的下沉区在地貌上表现为负地形，如许多荒地，相对
9、于周围山地来说都是相对的下沉区。两者接触地带往往有断裂的存在。在水系上，上升区表现为放射状水系。下降区则表现为汇聚状水系。不对称水系的存在反映了流域内的不对称升降运动。从有些影像的椭圆形的隆起上，可以观察到水系绕行的特点。 五、利用地质遥感技术还要做的几方面的工作 1、进一步发展高分辨率传感器，以便接收更微弱、细小的地质信息。2、加强信息提取方法的研究解决计算机处理的技术问题，例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等。 3、遥感图像处理海量数据，经处理后的一景图数据量很大，为保障数据处理速度，需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑，图像处理中要将算法转化为计算机的可识别
10、语句，需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提叉的软件平台，实现不同格式图像间的兼容性。 由于遥感图像具有视域广和多波段、多时相、信息量丰富、获取信息受条件限制少等优点，结合地质工作中的各种经验和信息来源，对遥感图像进行综合解译与宏观分析，其将在地质勘察中起到意想不到的效果，必将在很大程度上提高工作效率。 参考文献： 1 赵宏峰.浅谈地质工作中遥感图像解译的要点J. 科技信息. 2011(04) 2 鲍巨才,张秀敏.常见地质灾害的遥感图像解译标志J. 科技信息. 2011(10) 3 刘德长,李志忠,王俊虎.我国遥感地质找矿的科技进步与发展前景J. 地球信息科学学报. 2011(04) 4 刘影.地质遥感及其在找矿中的应用J. 西部探矿工程. 2011(08) 5 张伟刚,郭衍游.甲玛铜多金属矿 IKONOS 遥感影像线性构造解译及其控矿构造分析J. 科技创新导报. 2011(22) 6 王正庆,管太阳,林子瑜.诸广铀矿集区高空间分辨率遥感数据的地质构造特征及地质微构造的发现J. 南华大学学报(自然科学版). 2011(02)
