航空地球物理遥感中心八五遥感技术成就及近期展望
(航空物探遥感中心，北京100083)
“八五”期间，航空地球物理遥感中心(以下简称航空遥感中心)继续发挥遥感技术优势，承担国家基础地质调查、矿产勘查、环境评价、城乡规划和国土资源调查等领域的任务，密切跟踪国内外遥感技术发展趋势，开展遥感新技术新方法研究，完成各种规模航空遥感飞行36.6万km2，完成31个勘探项目和22项科学研究五年来，该中心先后获得地矿部科技成果奖、勘查成果奖等五项大奖。三等6项；四等10项为提高我国遥感技术整体水平，为地质工作和国民经济建设的发展做出了积极贡献。
一、遥感地质应用的主要成就和技术进展
(1)遥感在基础地质调查中的应用继续加强。
遥感在1.1: 5万区域地质调查中的应用试验
在近年来各省区应用遥感技术进行1:20万和1:5万区域调整取得经验的基础上，原地质矿产部在“八五”期间继续大力推广遥感技术在1:5万区域调整中的应用。在此期间，航遥中心与中国地质大学(北京)* * *在内蒙古苏尼特左奇承担了8 1: 5万图的遥感面积调查试验。由于充分利用了遥感技术的特点，以及遥感与常规方法的紧密结合，这8幅图的实际观测路线总长度仅为2000km，是常规方法的一半，在岩性单元识别、断裂构造解释、侵入体圈定及其单元超单元划分、地质边界追踪、航片联系等方面更加直观准确。项目人员仅用三年时间就完成了任务，质量过硬，明显缩短了测绘周期，降低了劳动强度，节约了投资。工作中，项目人员还系统总结了1: 5万遥感制图的方法和技术，取得了具有借鉴和推广意义的良好经验。
2.重点成矿带遥感制图
“八五”期间，航遥中心与有关省局合作，承担了华北地台北缘、长江中下游、秦巴、华南四个重点成矿区的物化探遥感填图和综合解释工作。利用TM和多源地质资料的综合分析方法，对这些地区的区域构造格架、区域成矿遥感判别模式等基础地质问题进行了系统研究，取得了许多新认识，并对这些地区进行了一系列找矿前景和靶区预测。
(2)遥感技术在矿产勘查中的应用不断深化。
1.矿产遥感信息的形成机制及成矿模式研究
地质遥感信息形成机制的研究是遥感理论研究的新领域，是提高遥感找矿方法的科学性、针对性和有效性，促进遥感地质解译向标准化、模型化方向发展的必由之路。“八五”期间，在总结以往遥感在油气田和金属矿床应用成果的基础上，从分析地物波谱形成的物理基础和成矿机理入手，分析了油气田构造信息(间接标志)和烃类物质微渗漏信息(直接标志)的形成机理，以及以金为主的内生金属矿床遥感图像特征信息。
在矿床勘探中，该中心还注重遥感技术与新地质理论的结合，开展了成矿遥感识别模式研究。如在长江中下游、华南、中条山等地区，应用遥感综合分析技术、深部岩浆动力学理论和遥感构造模型理论，引入遥感地质变量统计的找矿预测方法，建立多种遥感识别模型，重新认识区域地质构造和矿田构造，为扩大找矿前景提供科学依据。本文根据国内外已知的几个大型、特大型矿床的遥感影像特征，根据板块构造理论，系统对比国内外成矿地质条件，提出南费尔干纳-阿特巴西沟岛弧带东段进入中国，西天山地区存在大规模金矿成矿地质环境的新认识。该研究结果为该地区今后的金、铜矿勘查提供了科学依据。
2.遥感方法的综合应用取得了明显的找矿效果。
“八五”期间，导航遥测中心应用遥感和多源地质资料综合分析方法，取得了可喜的找矿成果。如在新疆阿舍勒、阿希地区遥感地质找矿应用研究中，综合应用航天、航空遥感资料圈定了9个有利找矿区和7个金铜靶区，其中Buhaytaled靶区金品位最高为154.9g/t；与青海省地矿局遥感站合作，在柴达木盆地南北缘区域地球化学异常评价和金矿靶区遥感预测中，获得了大量与金矿有关的近矿遥感信息，筛选出43个找矿靶区，在该区金矿勘查中取得了突破，受到省局好评。航遥中心较早提出了新疆罗布泊地区卫星影像存在钾盐矿床的特征影像，随后与地质科学院等单位组成的联合小组在1995进行的航空伽马能谱测量和野外调查及浅层地表取样，证实了该地区存在大型钾盐矿床。
(3)遥感在环境和灾害调查中的应用更加广泛。
随着中国经济的快速发展和人口的不断增长，环境问题已经成为全社会关注的重要问题之一。“八五”期间，航空遥感中心配合国家和地方区域环境整治和重大工程建设，开展了一系列遥感环境评价和地质灾害调查。在国家计委下达的新亚欧大陆桥(中国段)沿线综合遥感调查项目中，该中心承担了连云港-宝鸡段地质灾害及区域构造稳定性遥感评价工作，综合调查了200km宽的沿线地质灾害类型，建立了相应的数据库，探讨了区域减灾防灾体系建设。在长江上游攀枝花-泸州段海岸带遥感综合调查中，综合分析了金沙江下游滑坡、泥石流的分布规律、生成环境和活动方式，摸清了植被分布现状，建立了重点城镇及周边地区的土地利用分类体系和数据库，提出了防护林体系建设、水利资源梯级开发和小流域治理等措施。
(四)国土资源遥感综合调查取得新成效。
为适应地方经济建设和国土规划整治的需要，“八五”期间，航遥中心承担了海南省和重庆、海口、岳阳、温州、宁波、深圳等大中城市的遥感综合调查工作。这些多学科、跨部门的综合调查，为当地资源开发利用、环境改善、城乡规划和工程建设提供了大量时效性好、科技含量高、潜在效益显著的遥感数据。
海洋是人类征服自然、获取资源的重要领域。遥感技术的发展为研究海洋环境和探索海洋资源开辟了新的捷径。八五后期，在我国远离大陆的海洋陆地调查中，航海中心以典型海域的TM和专题航拍数据为数据源，结合机载GPS定位数据和雷达测高数据，摸清了该海域岛礁分布状况；对传统的遥感水深模型进行改进，根据实测数据绘制各岛礁的浅水水深图。编制了全区1: 25万遥感影像图。这些成果在海洋油气资源调查、测绘、科学考察、航运、渔业、军事等方面具有重要的参考价值。该任务的完成为探索遥感在海洋调查中的应用技术积累了新的经验，为今后进一步开展大陆架和海洋专属经济区调查中的遥感工作奠定了基础。
(五)遥感新技术新方法研究取得显著进展。
1.航空多光谱技术的实用化研究
本研究是原地质矿产部八五科技攻关项目。在研究中，经过对现有多光谱数据的统计处理和综合分析，提出了机载多光谱数据采集的最佳方法。建立了辐射归一化和影像校正模型，在国内首次实现了航空多光谱影像的辐射校正、几何校正和多带数据镶嵌。建立了地面物体，主要是岩石和矿物的光谱数据库。基于对数残差模型，提出了一种新的表观反射率模型。在多光谱数据的地质应用中，利用光谱形态编码方法成功提取了以针铁矿和赤铁矿为主的两类褐铁矿蚀变。系统总结了一套航空多光谱地质学应用的工作程序和方法。这些成果为航空多光谱技术乃至成像光谱技术在地质找矿中的广泛应用提供了技术条件。
2.微波遥感技术及其应用研究。
微波遥感因其全天候、全天候以及对一些地物有一定的穿透能力，近年来发展迅速。航遥中心从1991开始，参与国家863计划，研究雷达图像的地质应用方法，在增强雷达图像空间结构信息、平滑图像噪声、雷达图像与TM图像精确匹配、提取线性构造和隐伏构造信息等方面取得初步进展，为进一步研究微波遥感技术的地质应用奠定了基础。
3.图像处理方法与GIS技术的应用研究。
“八五”期间，航天中心继续开展地质勘探图像的模式识别与定量分析研究，取得了许多新进展。如利用单元控制码压缩和快速寻址技术，实现遥感、物化探和地质图像中不规则单元的自动划分、图像分割和自动提取。提出了多源地质数据综合的兼容性分析方法。将分形维数方法应用于多元统计，创造性地发展了一种新的分形维数KL变换方法。在GIS的支持下，利用人工神经网络对地质线性体、圆形体和水系进行定量分析和识别，在微机上利用遥感数据更新地学图件的属性和点、线。用上述方法开发的微机软件在实验区得到了实例验证，结构合理，使用方便，应用效果良好，具有一定的推广价值。
4.测绘技术研究
随着经济的发展，各部门利用遥感数据进行测绘的需求越来越大。八五期间，航空遥测中心根据摄影测量原理，制定了SPOT影像的多级匹配策略，提出了影像配准的快速算法和相关系数匹配的自适应窗口技术，建立了简化的最小二乘匹配模型，实现了SPOT立体像对高程信息的自动提取，建立了DEM数字高程模型，形成了基本达到实用水平的完整的微机软件系统；利用数字图像处理技术，对空间遥感数据进行高精度几何畸变校正和数字镶嵌，形成原始数字影像，与综合选择原则编制的地理底图进行精确叠加，制成几何精度在一个像素以内的数字影像图。此外，与比利时欧洲遥感公司合作，研究了航空影像数字正射影像图的制作技术，成功制作了1:10000 Xi安彩色红外航空数字正射影像图。
第二，遥感地质应用面临新的挑战和机遇。
(一)在经济体制改革中，遥感地质面临挑战和机遇。
“八五”以来，随着我国经济体制改革的逐步深化，原地质矿产部在加快地质工作步伐、攀登地质科技高峰的同时，积极稳妥地推进管理体制和机构改革，调整地质勘查队伍的战略结构，以适应社会主义市场经济发展的需要。在这一变化过程中，遥感中心面临着一系列挑战，如强制性地质找矿任务相对减少，遥感应用市场竞争日益激烈，遥感技术队伍需要减员增效等。
然而，广大遥感科技人员在挑战面前始终保持清醒的头脑和饱满的情绪。一方面，他们认识到只有在改革的浪潮中转变观念，在市场经济条件下审时度势，面向社会和市场，发挥自己的长处和优势，找到自己的生存和发展空间；一方面，我坚信遥感技术作为一种现代高科技，将在这种变革中继续得到重视和发展。通过遥感技术队伍的结构调整，一支用新的地质理论和高技术武装起来的、装备先进的遥感技术队伍，能够担负起“九五”计划和2010发展规划提出的宏伟任务，并以新的面貌出现，为我国地质工作的发展作出更大的贡献。因此，经济体制改革本身就是一个发展机遇。
(二)在技术发展中，遥感地质学面临挑战和机遇。
随着国家经济建设对矿产资源需求的增加和矿产开发的加剧，我国寻找“近、浅、富、易”矿产地的前景越来越小，找矿工作开始瞄准国内主要成矿带中一些成矿环境相对复杂、研究水平相对较低、调查开发条件相对困难的地区，包括西南“三江”、西昆仑、西天山等许多偏远地区，因此有必要寻找。国家对遥感地质工作寄予了更高的期望。遥感地质工作不仅要求遥感技术人员从常规地质方法难以获取或发现的遥感信息中提取与成矿有关的新信息；更需要从遥感数据反映的地表、浅表层地质体和自然景观的光谱信息和空间组合特征中识别地下深部信息，推断隐藏的地质构造、地质体和成矿特征。这无疑是遥感地质学在矿产勘查技术领域的新挑战。
众所周知，包括遥感技术在内的各种新技术都是在实践中不断发展的，以满足人们生产和科研活动的需要。20世纪90年代以来，遥感技术特别是卫星遥感技术发展迅速，种类繁多的卫星遥感数据不断进入应用市场。数据的空间分辨率和光谱分辨率越来越高，工作光谱范围越来越宽。这无疑为遥感地质工作带来了新的机遇和更广阔的应用前景。其中，最具代表性的发展是成像光谱技术和微波雷达技术。成像光谱技术具有反映地物连续光谱特性和成像两大特点，因此具有明显的高光谱分辨率优势。显然，在地质找矿中识别不同的矿物、岩石、矿化蚀变带以及与矿化或油气微渗漏有关的环境变化特征，进而推测甚至量化矿物的赋存状态是非常有用的。雷达遥感技术的特殊优势，为我国南方阴雨密布地区、北方沙漠干旱地区、高海拔雪域地区的地质矿产工作提供了新的数据源。
同时，计算机、GIS、GPS、地球物理、地球化学等一系列相关技术的高度发展，也在一定程度上促进了遥感技术的发展，增强了遥感地质应用的活力，这无疑是一个很好的机遇。例如，将基于计算机技术的GIS技术应用到地质工作中，可以使遥感地质应用走出过去侧重于光谱信息增强和提取的小圈子，在数据管理、空间特征分析、多时相信息动态对比、多源地质数据拟合等方面激发新思路，取得良好效果；GPS和遥感数据的结合应用给区域测绘、地质填图、矿山检查和地质灾害监测带来了很多便利。遥感、地球物理、地球化学资料的综合应用，相辅相成，有利于全面揭示地貌景观、地质构造和物质分布及从地表向地下深部的迁移特征。
三、遥感地质应用的发展方向
(一)遥感地质应用的近期发展趋势
遥感技术是一门综合性的高新技术。随着社会需求的增长和相关科学的发展，它总是在迅速发展和完善。在“九五”和今后10年，遥感地质应用的发展趋势将有以下主要特点:
1.随着资源卫星的多样化和小型化，航空遥感数据采集向数字化方向发展，数字地质填图技术将完全取代常规地质填图技术；遥感数据的获取和处理将更加方便。
2.遥感数据的光谱分辨率和空间分辨率将不断提高，可以全天候、全天时获取信息，使遥感在矿产勘查和地质灾害监测中的应用效果显著提高。
3.细分光谱信息处理、微波雷达、激光测深等应用技术不断完善创新，遥感地质应用领域不断拓宽。
4.遥感技术与各种地球科学学科和各种高新技术进一步融合，影像地质解译向自动化、定量化方向发展。
5.通过国际信息网络频繁交换遥感数据和成果，将有力地推动地质遥感的产业化。
(二)遥感地质应用方向以航海和遥感为中心。
为适应遥感技术的发展趋势，适应我国国民经济快速发展的需要，实现原地矿部“九五”期间“三规划两工程”和2010远景目标，在总结“九五”以来成就和经验的基础上，努力做好以下工作。
1.配合1: 25万第二次成图计划和原地矿部1: 5万区域调查，充分发挥遥感数字影像处理、影像制作和地质解译的优势，为各省区提供一系列与图图地图兼容的遥感影像图和符合新成图要求的高质量地质解译成果；与有关部门合作，努力发展数字地质填图技术，建立全国或大区域填图网络系统，逐步取代常规地质填图技术。
2.在航空多光谱技术实用化研究的基础上，开展成像光谱技术和微波雷达技术的应用研究，使这些新方法在矿产勘查、大陆架和海洋专属经济区调查、城市和省级国土资源调查、环境评价中及时发挥积极作用，促进社会经济可持续发展和生态环境良性循环。
3.进一步研究遥感地质矿产信息的形成机理、遥感信息的增强提取和遥感解译的量化，加强遥感与GIS、GPS技术相结合的应用和发展；做好遥感新技术的攻关、技术储备、技术推广和技术队伍建设。
4.进一步发挥中心在国内航空遥感领域的技术优势，重视遥感设备的更新改造和合理配置，注重现有航空影像数据的二次开发，在完成国家地质任务的同时，努力拓宽遥感的应用和研究领域，在国土资源调查和生态环境评价方面占领更多的国内外市场。
航空物探遥感中心“八五”期间遥感技术的成就和展望
唐温州
(航空物探遥感中心，北京100083)
摘要
回顾了航空物探遥感中心“八五”期间在区域地质填图、矿产资源勘查、地质灾害监测、环境质量评价和国土资源调查等遥感技术应用方面取得的主要成就，分析了新形势下遥感地质工作者面临的挑战和机遇，预测了未来几年遥感技术的发展趋势和工作方向。 并着重指出遥感技术在加速地质工作和促进我国社会经济可持续发展方面将发挥越来越重要的作用。