遥感地质技术发展的战略思考

田之旭

【摘要】改革开放以来，我国的经济和科学技术都得到迅速的发展，遥感地质技术在各个领域都得到了较为广泛的应用，对矿产资料的开发等方面做出了重要贡献，因此，加强对遥感地质技术发展的研究探讨具有十分重要的意义，本文将从下面多个方面进行分析探讨。

【关键词】技术发展战略，地质遥感，应用技术系统

一、前言

通过对遥感技术和遥感地质发展现状和发展趋势的分析，以经济和社会可持续发展对矿产资源、能源和地质信息的重大需求为牵引，以地质理论、地球系统理论和复杂性科学理论为指导，围绕地质工作的地质矿产调查、地质灾害和环境监测、矿山开发和环境监测的三大战略任务，提出建设和发展地质矿产和能源遥感勘查和评价技术系统、地质灾害和地质环境监测技术系统及业务运行系统、矿山开发和矿山环境监测技术系统及业务运行系统三大应用技术系统和卫星数据采集与地质应用服务系统、全数字化综合航空遥感集成与信息服务系统两大信息服务系统的遥感地质发展战略目标。促进和实现遥感地质分析由定性向定量，遥感地质应用由技术向技术集成，地质服务由数据向数据、技术和信息的综合服务方向发展和转化。

二、遥感地质技术的主要进展和存在问题

1.主要进展

“国土资源大调查”为遥感地质的发展带来了新的发展机遇。自“十五”国土资源大调查开展以来，遥感地质研究和应用取得了一批具有影响力的成果。遥感地质在理论、技术和应用方面都得到了跨跃式地发展，技术水平显著提高，技术实力明显增强，地质应用层次得到大幅度提升。

（1）技术进步。区域性多光谱蚀变信息提取、高光谱矿物填图、干涉雷达地表形变监测、基于POS的航空地理直接定位、正射影像图生成等技术以及遥感信息化建设方面都取得显著进展，已赶上和接近当今世界先进水平，取得了喜人的应用成效，在技术上已基本形成或初步形成工程化的应用能力。

（2）地质应用。地质应用在深度和广度上都有不同程度的深化和拓展。遥感区域地质调查、遥感矿产资源评价、遥感滑坡调查与监测、地质环境动态监测、石漠化遥感调查与监测、区域性地面沉降监测等都已取得具有影响性的成果；矿山开发与环境监测已初见成效。

2.存在的主要问题

（1）理论基础和应用基础研究不足或滞后已成为技术进步和应用向纵深发展的障碍。虽然中国国土资源航空物探遥感中心（以下简称为航遥中心）定位为遥感应用部门，但对于行业和专业应用的一些理论基础和应用基础问题，如遥感地质信息机理、岩矿波谱（反射、发射、微波等）特征及其地质意义等，完全依靠他人的研究成果，或指望和等待他人研究，是不现实的，也远不能满足应用的需求。

（2）数据获取能力严重不足，长期依赖国外资源卫星，难以提供长期、稳定的数据保障；缺乏一些对地质应用很有价值的新型数据源（如高光谱数据）；航空遥感数据的集成度较低，机动和应急反应能力不足。

（3）一般化的研究较多，甚至多有重复，深层次的研究较少；面上的问题研究较多，针对典型地质问题或需求的研究较少；跟踪、模仿性研究较多，探索性、前瞻性的研究较少。

（4）研究分散，技术集成度较差，方法的协同应用能力不足。

（5）信息基础设施、实验手段和技术保障能力的建设和发展滞后，制约了研究向纵深方向发展；成果的智能化、产品化的程度较低，影响了技术方法的规模化应用和推广。

（6）研究缺乏系统性和连续性，急功近利仍较严重；科研项目管理等同于工程项目或生产项目，难以按照科学技术发展的规律规划和部署工作。

三、遥感地质技术和应用的发展趋势

遥感技术的发展带动和促进遥感应用向着多尺度、定量化、集成化和业务化的方向发展。在遥感地质领域，发展趋势明显表现为：

1.高光谱矿物填图技术的发展和深化。矿物填图（MineralMapping）可以说是高光谱最成功的，也是最能发挥其优势的应用领域，它使遥感地质由识别岩性发展到识别单矿物以至矿物的化学成分及晶体结构。在可见-短波红外谱段，识别的矿物主要为Fe、Mn等过渡元素的氧化物和氢氧化物、含羟基矿物、碳酸盐矿物以及部分水合硫酸盐矿物，可识别的矿物可达近40种。而使用中-热红外谱段，有可能识别绝大多数的矿物类型。矿物填图不仅可以直接识别与成矿作用密切相关的蚀变矿物，圈定找矿靶区，指导和帮助找矿，还可根据矿物的空间分带、典型矿物或标志矿物的成分及结构变化，推断成岩成矿作用的温压条件、热动力过程、热液运移和岩浆分异的时空演化，恢复成岩成矿历史，建立不同矿床的成矿模型和找矿模型。

2.遥感地质学由定性步入定量化发展阶段。高光谱、高分辨率、热红外多/高光谱、雷达干涉（InSAR）、激光雷达（LIDAR）、GPS、POS系统等技术的兴起和发展，使遥感地质学不再局限于基于图像色调与纹理特征的目视解译，而继表层遥感应用领域之后，逐渐步入了定量化发展阶段。遥感地质定量化主要包括：①地质体及地质目标的自动识别；②地质体几何参数及其变化的定量量测或量化估计，如地质体或地质构造产状，滑坡滑动方向、滑动距离和滑动体积，地表形变量和形变速率等；③地质体成分，主要是组成岩石的基本成分———矿物丰度和化学成分的定量反演；④以遥感信息为主要信息源的遥感地质定量应用模型，包括物理模型、经验模型、统计模型、模糊模型及灰色模型等，如岩性岩相的划分与地质制图模型、成矿模型、找矿预测模型、矿产资源评价模型；⑤、矿山环境监测模型以及地质环境评价模型等。

3.技术集成和应用技术体系构建。系统论的奠基人钱学森院士指出，研究开放复杂系统和复杂性科学方法是“从定性到定量的综合集成方法”。以复杂性科学理论方法开展技术集成，构建应用技术体系，建设应用技术系统将成为当前遥感应用发展的主流。对于遥感地质应用而言，笔者认为，在目前的发展阶段，技术集成和应用系统建设主要有以下两种类型。

①应用技术系统。针对特定的应用领域，根据不同遥感手段和不同技术方法的特点，将多种遥感技术、多种遥感信息及多种数据处理信息提取方法有机地加以优化组合，集成为优势互补、协同作业的应用技术体系，以提高整体应用的水平、成效和技术经济效益。

②业务运行系统。针对特定的应用目标，将遥感数据及辅助数据和环境数据的采集、数据处理、信息提取、信息分析、专家知识、应用模型、真实性检验、信息服务等技术环节和技术方法，按专业要求和统一标准加以集成，形成具有业务化运行能力的运营系统。如矿物填图系统、地面沉降监测系统及矿山资源开发多目标遥感监测系统等。

4.遥感服务由以数据服务为主向技术服务和信息服务转变。与遥感地质应用技术系统，特别是业务运行系统建设同步，遥感向社会所提供的服务也将由数据服务为主逐渐向数据、技术和信息综合服务转变。

四、结束语

地质信息是经济和社会发展不可或缺的重要基础信息。新的经济社会发展形势对地质工作提出了更高的要求。按照“国务院关于加强地质工作的决定”的要求，为缓解资源约束，保障经济发展，推进城乡建设，开展国土整治，防治地质灾害，改善人居环境等提供客观、准确、现时的地质信息服务，是中国地质调查局遥感地质工作的重要战略任务和主体目标也是遥感地质发展的必然。

参考文献：

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[2]陈旭锋 遥感地质勘查技术发展趋势研究 民营科技2012-04-20期刊