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國內(nèi)外高光譜遙感技術在礦產(chǎn)資源調(diào)查的應用

2023-08-16

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

目前，該項技術在礦物填圖、植被生化參數(shù)探測和大氣參數(shù)反演等領域得到廣泛應用。礦物識別和礦物填圖是高光譜技術最成功的應用領域。通過對礦物種類、豐度和成分的識別，特別是與成礦作用密切相關的蝕變礦物的識別，可以用來有效地圈定熱液礦化蝕變帶，定量或半定量估計相對蝕變強度和蝕變礦物含量，給出對成礦作用的規(guī)模和強度的有益認識，這對加強礦產(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)。

國內(nèi)外高光譜遙感技術在礦產(chǎn)資源調(diào)查中的應用現(xiàn)狀

光譜遙感技術的發(fā)展，成像光譜儀的光譜分辨率和空間分辨率越來越高，因此它的應用面也越來越廣，已在大氣探測，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，海洋葉綠素濃度調(diào)查，巖石、礦物填圖等方面進行了大量的應用。

巖礦識別、礦物豐度制圖以及找礦勘查是成像光譜應用的主要方向，也是率先應用的領域。 Goetz 等人在1982年應用航天飛機上短波紅外輻射計(SMIRR) 的5個波段(帶寬100 nm)，成功地在埃及識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)進行了蝕變礦物填圖試驗，提取2種類型的蝕變礦物。上海技術物理所利用 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)進行了油氣資源勘測試驗。1992年，中國科學院遙感應用研究所利用MAIS 數(shù)據(jù)在新疆阿克蘇柯坪地區(qū)進行油氣勘查研究，區(qū)分了該地區(qū)從寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀到二迭紀的地層；1994年，利用上海技術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)合野外地面光譜測試數(shù)據(jù)和化學勘探數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理分析13:46與驗證，發(fā)現(xiàn)成像光譜儀能敏感地收集烴類微滲漏地表異常信息，與測區(qū)內(nèi)已知化探數(shù)據(jù)的復合率達70%以上。

王青華等利用中國科學院上海技術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)進行了巖石識別研究；甘甫平等以青藏高原為試驗區(qū)，分析了高光譜遙感技術在地質(zhì)應用中的前景。除上述典型地質(zhì)應用之外，成像光譜技術在金、銀、銅、鉛、鋅、鈾等多種礦產(chǎn)勘查中也有許多示范應用。

高光譜遙感技術是伴隨成像光譜儀的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，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域、更多方面取得突破性進展，其空間分辨率和光譜分辨率將不斷提高，可以解決的問題和涉及的領域必將不斷拓展1101。

高光譜遙感技術在礦產(chǎn)資源調(diào)查的應用前景

目前高光譜遙感技術在礦產(chǎn)資源調(diào)查領域已經(jīng)得到了成功地應用。這是光學、結(jié)晶學、光譜學、傳感器技術和圖像處理技術等學科共同發(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，不僅能有效地直接識別地表物質(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)合遙感專題圖件以及豐富的紋理信息，借助于相應的成礦模式和理論，可以從全局、綜合的角度對研究區(qū)的礦產(chǎn)進行可持續(xù)的勘探和開發(fā)，這在礦產(chǎn)資源調(diào)查應用的成礦預測方面有著廣泛的應用前景。