矿山地质工程中遥感信息勘探技术的应用研究

邵明国

（山东金岭矿业股份有限公司，山东 淄博 255081）

基于新的时代背景，各行业及各领域均蓬勃发展，而遥感信息勘探技术在矿山地质工程中的应用效果十分显著，自遥感技术运用以来，地质勘探效率以及矿产开采效率均大幅提升。基于此，本文将探究矿山地质工程中遥感信息勘探技术的运用进行分析，并且罗列其应用途径，剖析遥感技术在地质勘探中的应用及发展趋势，为研究工作提供一定的理论依据。

1 简述遥感技术以及矿山地质工程

遥感技术是非接触类、远距离的探测技术，通常利用传感器或遥感器等器械对物体的电磁波辐射、反射特性等进行探测，所谓遥感则是通过诸如遥感器之类的，对电磁波敏感的仪器，在远离目标及非接触目标物条件下探测目标地物。简而言之，遥感技术的主要作用是获取反射、辐射或散射的电磁波信息，例如电场、磁场、电磁波、地震波等诸如此类的信息，在获取信息后再进行提取、判定、加工处理、分析与应用等等，为矿山地质勘探提供有力依据[1]。

2 地质勘察中遥感技术的应用途径

遥感技术始终以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代逐渐发展并兴起，自美国在1972年发射第一颗陆地卫星以来，便标志着航天遥感时代的到来。经过数十年的快速发展与普及，遥感技术逐渐成为最实用、最先进的空间勘测技术之一。初期，遥感技术仅仅作为简单的航拍技术种类，但是经过二战之后，苏联、美国等发达国家陆续发射陆地卫星，引领了空间探测的全新的发展潮流，而遥感技术则成为主要基础技术之一[2]。

2.1 地质构造信息的获取

众所周知，矿山地质的勘探与开采工作存在一定的风险性，故而需技术人员在资源开采前对周边及现场进行认真的勘探，包括地质密度、坚韧程度、可承受爆破力度等等信息，充分掌握相关资料后方可确保开采工作的顺利开展，同时尽最大可能规避风险的发生及其安全隐患。那么地质构造信息如何获取呢，基于现代化技术背景，遥感技术早已在各行业普及，而当前的矿山地质勘探工作中最为常见的勘测技术即为遥感信息勘探技术[3]。

各类地质构造的边界可能会由于板块运动而发生变异，通常存在于内生矿，重要的矿产一般分布在各类板块的连接处亦或是临界点，且伴随着地质的变异逐渐产生，矿床一般处于带状分布形态，资源规模则是根据地质构造变异情况而定。由此可见，遥感技术在地质勘探中的应用非常重要，有效规避了部分“无用功”，帮助技术人员直截了当的探寻矿产资源，节省了大量的人力、物力以及财力，提高了矿产资源开采效率以及开采质量[4]。

多数情况下，遥感技术应用在矿产资源的探测上，通过反馈而来的空间信息来判定地下是否存在矿产资源。其勘探技术原理是提取该地区的矿产资源现状影像资料，包括地质的断裂及变异等等。除此之外，矿产资源的环状影像资料也是极其的重要，包括火山、盆地等地形的分布状况。值得注意的是，如果断裂变异是主要控矿构造的前提下，利用遥感信息勘探技术可有效规避风险[5]。

2.2 利用植被波谱特点探矿

植被是地面之上覆盖面最广的物体之一，而遥感技术可通过地面之上的植被来确立具体的矿产资源位置，但是首先技术人员需明确植被的波谱特征，以此通过反馈的遥感信息判断正确的开采位置。一般情况下，受到地下水以及微生物的影响，矿产资源中多数金属元素、矿物质等多少都有可能对上边底层结构产生影响，从而破坏原有土壤的营养结构，生长在最上方土壤表面的植被则对金属元素有着吸附与聚集作用，导致自身生长过程中的水分与叶绿素等主要物质发生变化，从而产生植被反射光谱的差异，通过这些差异，技术人员即可逐渐分析出矿产资源的具体位置[6]。

从波谱特点来看，不同种类或相同种类植被之间存在较大的差异性，故而相关人员需对目标区域中不同种类的植被进行充分了解，并以相同或不同种类的植被作为样品，做好详细且科学的光谱测试，对金属具有吸附与聚集作用的相关植被将被细致研究，并将该类植被做好统计分析，其他则作为辅助植被进行培养。科学的探矿方法存在较高的合理性，而合理性附着实用性与准确性，如此一来，通过目标区域的地表植被即可判断出该区域地下是否隐藏着矿产资源[7]。

具体而言，遥感技术的图像处理均利用光谱增强原理，取用主要成分进行研究、监督分类等手段，总体来看，遥感图像上显示异常颜色则表示存在有用信息，技术人员即可对图像进行分析，将部分异常信息进行有效提取，并且将这些信息更加直观、突出重点的详细记录，以此为矿产资源的具体分布情况提供重要的参考依据[8]。

2.3 矿床信息的变化依据

随着时间的不断推移，部分板块会随着大陆碰撞而变化，且在外界环境的日益改变下，矿床也会被迫不断改变。地形地势的不断变化不利于矿产资源的勘探与开采，但是遥感信息技术可通过反射、折射以及散射等形式接受到来自地下的信息，如此一来，遥感信息技术则成为了矿床变化的主要信息依据。相关技术人员可通过各类遥感资料及其图像做好相应的宏观对比，深入研究矿床所表现出的腐蚀效果，并对矿深度的相关知识点进行有效运用，从而准确探寻矿床的相关位置。

3 地质勘察工作遥感信息技术的发展趋势

3.1 高光谱的实际应用

高光谱实际上即为遥感信息技术的组成，具体而言是一种同时融入计算机、探测、光学、信号处理学于一身的综合技术。充分显示出纳米级别的光谱分辨率在光谱仪中的实际应用效果，在成像过程中便可同时记录数百条光谱通道数据，从每一个像元中均可提取连续的光谱曲线，从而实现空间信息、光谱信息以及辐射信息的同时获取。由此可见，高性能的高光谱在未来市场有着极好的发展前景，并且随着时代的更替，高光谱技术也随之不断创新与改革，其性能方面只增不减，高光谱的图像光谱信息层次分明、信息丰富，针对不同波段时会反馈出不同的信息变化量，而后再通过建模技术，得出矿物的丰富程度以及分布情况，人们应充分运用高光谱优势来加强数据应用处理能力。

3.2 数据的整合

时代在发展，社会在进步，而遥感技术也随之不断升级改革。截止目前，诸多新型传感器已经研发成功，并在短时间内快速普及至各行各业，多种新型传感器的功能众多，能够从多种空间、时间等内容对反应地物目标具有的特征进行确定，从而形成相应的多元数据，以此与单元数据建立对比关系，显而易见，多元数据对于矿产资源的开采与具体位置的勘测更具优势，例如数据对于数据之间的互补性等等，单元数据并不具备互补性。具体而言，单元数据仅仅是反应出某一方面或单方面的特征，为了实现多层次的掌握目标，必须将多元数据作为基础，替换单元术数据，并提出相应的信息。多元数据日益进步，已经有效推动了数据整合技术的持续优化，完善了数据性能，而相关技术人员则依据数据进行整合，快速剔除一些复杂繁琐且毫无作用的信息，并且还能将数据处理水平实现有效提升，从而达到信息互补的目的。

3.3 3S技术的有机结合

所谓的“3S”技术即为遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）三者的统称。目前为止，当今社会最为常见的即为全球定位系统，其运用范围更加广泛，主要作用就是有效且迅速的定位人或物，确认全球范围内的任何点坐标，并且进行科学管理。大量的遥感数据需要更大的空间，因此需要性能更高的管理系统。截至目前，随着人力成本的大幅上升，在目标区域内寻找矿产资源时，遥感技术已经表现出了“小投资大回报”的显著优势，故而遥感系统以及地理信息系统之间的整合相当重要。随着3S技术的持续优化与不断完善，地质工作人员可尝试3S及可视系统、卫星通信系统等先进科技的综合运用。

4 遥感信息勘探的技术特征

为了凸显遥感信息勘探技术在矿山地质勘察中的应用成效，相关工作人员应当充分了解遥感信息勘探技术的主要特征，总体而言，遥感技术具备范围广、时效性、周期性、综合性、可比性、约束性、社会性、局限性等技术特征，且自身技术优势众多，与其他勘探技术形成鲜明的对比。首先是遥感技术可实现大面积同步观测，遥感探测在较短的时间内可对海、陆、空，甚至宇宙等空间内的信息进行大范围的勘测，并从中获取有用的遥感数据，扩展了人们的视觉空间，例如一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达30000多平方千米，这种宏观上观测手段对于地球资源以及未来发展而言具有重要意义。其次即为遥感技术的时效性与周期性，遥感技术获取信息的速度快且周期较短，当卫星围绕地球正常运转的过程中，可及时获取所经地区的各类自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或者说通过观测信息来动态检测新旧资料之间的变化情况。与人工实地测量以及航空摄影测量相比，遥感技术节省了大量的人力、物力以及财力，实现了降本增效，将遥感技术的优势最大化，凸显了科研水平的飞速提升。再次即为遥感数据的综合性、可比性以及约束性。遥感数据可实时反映地面事物所发生的变化，也可周期性的重复对某一地区的观测，如此一来有助于观测该地区的新旧差异。在防范自然灾害、环境保护、天气预报以及军事目标等领域中，遥感数据的应用范围最为广泛。获取的遥感数据一般具有综合性，由于获取的信息源自同一时段、同一地区，故而可从多个角度展现出地球上的自然及人文现象。遥感技术中用于获取信息的手段众多，且获取信息量较大，结合不同的任务要求，遥感技术可选择不同的波段及仪器获取信息，例如利用可见光探测物体，同时也可采用紫外线、红外线以及微波探测物体。此原理即为利用不同波段对物体的穿透性进行判断，同时也可获取地物的内部信息。另一方面，遥感信息技术自身具备一定的经济社会效益，由于遥感信息的限制条件相对较少，因此遥感技术可在恶劣的自然环境下完成对地物信息的勘测，从而为人类带来非常宝贵的资源资料。

5 结语

综上所述，社会经济的飞速发展推动了工业化、现代化与城市化的脚步，而对于矿山地质勘测而言，也需要采用更为先进、更为高端的科学手段来实现勘测效率的提升，例如遥感技术等等。截止目前，遥感技术已然成为矿山地质勘测工作中最为常见也是最为先进的技术手段之一，较之人工实地测量以及航空摄影测量而言，遥感信息勘测技术所反馈的信息综合性更强，更为全面，在地质工程中的地位越来越重要，为社会经济建设做出重要的贡献。