Question

航空物探遥感中心遥感技术“八五”成就及近期展望

Answer 1

唐文周

（航空物探遥感中心，北京　100083）

“八五”期间，航空物探遥感中心（以下简称航遥中心）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，紧密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，完成各种比例尺的航空遥感飞行36.6万km²，完成勘查项目31项、科研项目22项和市场项目11项，取得了丰硕的成果和显著的技术进步。五年间，中心共获得地矿部科技成果奖和勘查成果奖二等5项；三等6项；四等10项，为提高我国遥感技术的总体水平，为地质工作发展和国民经济建设做出了积极贡献。

一、遥感地质应用的主要成果及技术进步

（一）基础地质调查中遥感应用继续加强

1.1:5万区域地质调查中的遥感应用试验

在各省、自治区近年应用遥感技术进行1:20万和1:5万区调所取得经验基础上，“八五”期间原地矿部继续在1:5万区调工作中大力推广应用遥感技术。这期间，航遥中心与中国地质大学（北京）共同承担了内蒙古苏尼特左旗8幅1:5万图幅的遥感区调联测试验。由于充分发挥了遥感技术的特点，遥感与常规方法紧密结合，这8幅图实际观察路线总长度仅2000km，比常规方法减少了一半，而且在岩性单元识别、断裂构造解译、侵入体圈定及其单元超单元划分、地质界线追踪、航片连图等方面均更为直观、准确。项目人员仅用3年时间就完成了任务，质量达到优良，明显缩短了填图周期，减轻了劳动强度，节省了投资。工作中，项目人员还对1:5万遥感填图的方法技术作了系统总结，取得了有借鉴和推广意义的好经验。

2.重点成矿区带遥感编图

“八五”期间，航遥中心与有关省局配合，承担了华北地台北缘、长江中下游、秦巴和华南四个重点成矿区片的物化遥编图及综合解释工作，采用TM和多源地学数据综合分析方法，对这些地区的区域构造格架等基础地质问题和区域成矿遥感判别模式等找矿问题进行了系统研究，取得了许多新认识，预测了一系列找矿远景区和靶区，为这些地区深化基础地质研究，部署进一步的矿产勘查工作提供了科学依据。

（二）矿产勘查遥感技术应用不断深入

1.矿产遥感信息形成机理和成矿模式研究

地质遥感信息形成机理研究是遥感理论研究的新领域，是提高遥感找矿方法科学性、针对性和有效性，促进遥感地质解译向规范化、模式化方向发展的必由之路。“八五”期间，航遥中心在总结以往油气田和金属矿床遥感应用成果基础上，从地物波谱形成的物理基础和成矿机理分析着手，分析了油气田的构造信息（间接标志）和烃类物质微渗漏信息（直接标志），以及以金为主的内生金属矿床的遥感图像特征信息的形成机理。

在矿床勘查中，航遥中心还注意把遥感技术与地质新理论相结合，开展成矿遥感识别模式的研究。例如，在长江中下游、华南和中条山等地区运用遥感综合分析技术、深源岩浆动力学理论和遥感构造模式理论，并引入遥感地质变量统计的找矿预测方法，建立了多种遥感识别模式，对区域地质构造和矿田构造进行再认识，为扩大找矿远景提供了科学依据。应用西天山—西昆仑地区的航天遥感图像以境内外若干已知大型—特大型矿床的遥感影像特征为参照，依据板块构造理论系统对比了该区境内外的成矿地质条件，提出了南费尔干纳—阿特巴希沟岛弧带的东部进入我国境内，西天山地区存在大型金矿成矿地质环境的新认识。这项研究结果为该区今后开展以金、铜为主的矿产勘查工作提供了科学依据。

2.遥感方法的综合应用取得明显找矿效果

“八五”期间，航遥中心运用遥感和多源地学数据的综合分析方法取得了可喜的找矿效果。例如，在新疆阿舍勒、阿希地区的遥感地质找矿应用研究中，综合应用航天及航空遥感资料，圈定找矿有利地段9处和金、铜靶区7个，其中，布哈依塔勒德靶区金品位最高达154.9g/t；与青海地矿局遥感站合作，在柴达木盆地南北缘区域化探异常评价与金矿靶区遥感预测中取得了大量与金矿有关的近矿遥感信息，筛选出找矿靶区43个，使该区金矿勘查工作有了突破，得到省局的好评。航遥中心较早地提出新疆罗布泊地区的卫片存在钾盐矿床的特征影像，其后的航空伽马能谱调查以及1995年与地科院等单位联合组队，进入罗北凹地所进行的实地考察和浅地表取样工作，证实该区赋存着一个大型钾盐矿床。

（三）环境与灾害调查中遥感应用更加广泛

随着我国经济的高速发展和人口的不断增长，环境问题已成为全社会关注的重要问题之一。“八五”期间，航遥中心配合国家和地方区域性环境整治及重大工程建设，开展了一系列遥感环境评价和地质灾害调查工作。在国家计委下达的新欧亚大陆桥（中国段）沿线遥感综合调查项目中，中心承担了连云港—宝鸡段地质灾害和区域构造稳定性遥感评价工作，全面调查了沿线200km宽条带内的地质灾害类型，并建立了相应的数据库，探讨了区域减灾、防灾体系的建设。在长江上游攀枝花—泸州段沿岸遥感综合调查中，全面分析了金沙江下游地区滑坡、泥石流的分布规律、生成环境和活动方式，查明了植被分布现状，建立了重点城镇及周边地区土地利用分类系统及数据库，提出了防护林体系建设、水力资源梯级开发和小流域治理的措施。

（四）国土资源遥感综合调查又获新成果

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以及重庆、海口、岳阳、温州、宁波、深圳等大、中城市的遥感综合调查。这些多学科、跨部门的综合调查为当地的资源开发利用、环境整治、城乡规划和工程建设提供了大量现时性好、技术含量高、潜在效益显著的遥感资料。

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，探索海洋资源开辟新的捷径。“八五”后期，航遥中心在我国远离大陆的海洋国土调查中，以TM和典型海区特种航摄资料为数据源，结合应用机载GPS定位数据和雷达测高数据，查明了该海域岛礁的分布现状；改进了传统的遥感水深模型，根据测量数据绘制了各岛礁30m以浅的水深图；编制了全区1:25万遥感影像海图。这些成果在海洋油气资源普查、测绘、科学考察、航运、渔业、军事等方面均有重要参考价值。该项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经验，为今后在大陆架和海洋专属经济区调查中开展更加深入的遥感工作打下了基础。

（五）遥感新技术新方法研究取得显著进展

1.航空多光谱技术实用化研究

此项研究是原地矿部“八五”科技攻关项目。研究中，对已有多光谱数据做统计处理和综合分析后，提出了航空多光谱数据采集的最佳方法；建立了辐射度归一化和图像校正模型，在国内首次实现了航空多光谱图像的辐射校正、几何校正和多磁带数据镶嵌；建立了以岩矿为主的地物波谱数据库；在对数剩余模型基础上开发了新的视反射率模型；在多光谱数据的地质应用方面采用波谱形态编码方法，成功地提取出了以针铁矿和赤铁矿为主的两种褐铁矿化蚀变类型；系统总结出一套航空多光谱地质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准备了技术条件。

2.微波遥感技术及应用研究

微波遥感，由于具有全天时、全天候以及对某些地物有一定穿透能力等特点，近年来得以迅速发展。从1991年起，航遥中心参加国家863计划，对雷达图像的地质应用方法进行了研究，在雷达图像空间结构信息增强、图像噪声平滑、雷达图像与TM图像的准确套合和彩色合成、线性构造和隐伏构造信息提取等方面取得了初步进展，为进一步开展微波遥感技术地质应用研究奠定了基础。

3.图像处理方法与GIS技术应用研究

“八五”期间，航遥中心在地学勘查图像模式识别和数量分析方面继续进行研究，取得了许多新进展。例如，采用单元控制码压缩和快速寻址技术，实现了遥感、物化探及地质图像不规则单元的自动划分、图像分割和自动提取；提出了多源地学数据综合的相容性分析方法；将分维方法应用于多元统计中，创造性地发展了分维KL变换新方法；在GIS支持下，对地质线性体、环形体及水系进行数量化分析和人工神经网络识别，在微机上实现了利用遥感数据对地学图件属性和点、线的更新。对以上方法开发的微机软件，经过试验区实例验证，结构合理、使用方便、应用效果良好，均有一定的推广价值。

4.测绘制图技术研究

随着经济的发展，各部门对利用遥感数据进行测绘制图的需求越来越大。航遥中心在“八五”期间依据摄影测量原理，制订了SPOT影像多级匹配策略，提出影像配准快速算法和相关系数法匹配的自适应窗口技术，建立了简化的最小二乘法匹配模型，实现了从SPOT立体像对自动提取高程信息，建立DEM数字高程模型，并形成了基本达到实用化程度的完整的微机软件系统；利用数字图像处理技术，对航天遥感数据做高精度几何畸变校正和数字镶嵌，形成数字影像原图，并与经过综合取舍原则编制成的地理基础底图准确叠合，制成数字影像地图，几何精度达到一个像元以内。此外，还与比利时欧洲遥感公司合作，对航空图像数字正射影像图制作技术进行了研究，成功制作了1:10000西安市彩红外航空数字正射影像图。

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，原地矿部在加快地质工作发展步伐，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，进行地勘队伍战略性结构调整，以适应社会主义市场经济发展的需要。在这种变革过程中，航遥中心面临遥感指令性地勘任务相对减少，遥感应用市场竞争日趋激烈，遥感技术队伍需要减员增效等一系列挑战。

然而，广大遥感科技人员在挑战面前始终保持着清醒的头脑和饱满的情绪，一方面意识到只有在改革浪潮中努力转变观念，在市场经济条件下审时度势，面向社会，面向市场，发挥自己的特长和优势，找准自己的生存发展空间；一方面坚信，在这种变革中遥感技术作为现代高新技术将继续得到重视和发展。通过遥感技术队伍的结构调整，一支用地质新理论和高科技武装、有先进装备、能够肩负“九五”和2010年发展规划提出的宏伟任务的精干遥感技术队伍将以崭新面貌出现，为我国地质工作的发展作出更大贡献。因此，经济体制改革本身就是一种发展机遇。

（二）在技术发展中遥感地质面临挑战和机遇

随着国民经济建设对矿产资源需求的日益增长和矿产开发工作的加剧，我国寻找“近、浅、富、易”矿产地的前景已经越来越小，找矿工作开始瞄准国内主要成矿区带内一些成矿环境相对复杂、研究程度相对较低、调查和开发条件相对困难的地区，其中，包含许多边远地区，如西南“三江”、西昆仑、西天山等，因而找矿难度越来越大。国家对遥感地质工作寄予了更高的期望。遥感地质工作不仅需要遥感技术人员能从遥感信息中提取与成矿有关而用常规地质方法难以获取或发现的新信息；更需要从遥感数据所反映的地表、浅地表地质体和自然景观的波谱信息及其空间组合特征中去辨认与之有关的地下深部信息，推测隐伏的各种地质构造、地质体和成矿特征。这无疑是遥感地质在矿产勘查技术领域面临的新挑战。

众所周知，包括遥感技术在内的各种新技术是为满足人们生产、科研活动的需要在实践中不断发展起来的。进入90年代以来，遥感技术，特别是卫星遥感技术迅猛发展，种类繁多的卫星遥感数据源源不断地进入应用市场；数据的空间分辨率、光谱分辨率越来越高，工作谱段范围越来越大。这无疑为遥感地质工作带来了新机遇和更加广阔的应用前景。其中，最有代表性的发展当数成像光谱技术和微波雷达技术。成像光谱技术，由于同时具有反映地物连续波谱特征和成像的两大特点，有明显的高光谱分辨率的优势。显然，它在地质找矿中对识别不同矿物、岩石、矿化蚀变带以及与矿化作用或油气微渗漏有关的环境变异特征，进而推测以至量化矿产的赋存状态是十分有用的。雷达遥感技术具备的特殊的优势，为我国南方多云、多雨、植被覆盖稠密区，北方沙漠干旱区，以及高海拔冰雪覆盖区的地矿工作提供了新的数据源。

与此同时，一系列相关技术，如计算机、GIS、GPS、地球物理、地球化学等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，无疑也是一种好机遇。例如，基于计算机技术的GIS技术进入地质工作，可以使遥感地质应用走出以往侧重于波谱信息增强、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、多源地学数据拟合等方面启发新思想，获得好效果；GPS和遥感数据的结合应用给区域填图、地质测绘、矿点检查、地质灾害监测中的定位带来了许多方便；遥感、地球物理、地球化学数据的综合应用，互为补充，则有利于全面揭示从地表到地下深部的地貌景观、地质构造和物质分布迁移特征。

三、遥感地质应用的发展方向

（一）遥感地质应用近期发展趋势

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，它始终在迅速发展和完善之中。“九五”和今后10多年里，遥感地质应用的发展趋势将有以下主要特点：

1.随着资源卫星日趋多样化、小型化，以及航空遥感资料获取方式向数字化方向发展，数字化地质填图技术将全面替代常规地质填图技术；遥感数据的获取和处理将更加便捷。

2.遥感数据的光谱分辨率和空间分辨率继续提高，并能全天时、全天候获取信息，使遥感在矿产勘查和地质灾害监测等方面应用的有效性将显著提高。

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和出新，遥感地质应用领域不断拓宽。

4.遥感技术与各种地学学科、多种高新技术进一步融合，图像地质解译向自动化、定量化方向发展。

5.遥感资料与成果，通过国际信息网络的频繁交流，将有力地推动地质遥感产业化的进程。

（二）航遥中心遥感地质应用的努力方向

为了适应遥感技术的发展趋势，满足我国国民经济高速发展，以及实现原地矿部“九五”期间“3项计划、2项工程”和2010年远景目标的需要，在今后10多年里，应该在总结“九五”以来所取得成绩和经验的基础上，扬长避短，努力做好以下几方面工作，把遥感地质应用和遥感方法研究的总体水平推向新的高度。

1.配合原地矿部1:25万第二轮填图计划和1:5万区调，充分发挥遥感数字图像处理、图像制作和地质解译方面的优势，为各省、自治区提供与填图图幅配准的系列遥感影像图件和满足新填图要求的高质量地质解译成果；与有关部门配合，努力发展数字化地质填图技术，建立国家或大区域填图网络系统，逐步替代常规地质填图技术。

2.在航空多光谱技术实用化研究基础上，开展成像光谱技术和微波雷达技术的应用研究，使这些新方法及时在矿产勘查、大陆架和海洋专属经济区调查、城市和省区国土资源调查以及环境评价中发挥积极作用，促进社会经济的可持续发展和生态环境的良性循环。

3.更深入地开展遥感地质矿产信息形成机理、遥感信息增强—提取以及遥感解译定量化等方法研究，加强遥感与GIS、GPS技术相结合的应用开发；做好遥感新技术攻关、技术储备、技术推广工作和技术队伍建设工作。

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，注意已有航空图像资料的二次开发，在完成国家地质任务的同时，努力拓宽遥感应用和研究领域，在国土资源调查、生态环境评价等方面占领更多的国内外市场。

THE ACHIEVEMENTS IN REMOTE—SENSING TECHNOLOGY GAINED BY THE AEROGEOPHYSICAL SURVEY AND REMOTE-SENSING CENTER DURING THE 8TH FIVE-YEAR PLAN AND THE PROSPECTS FOR THE NEAR FUTRUE

Tang Wenzhou

（Aerogeophysical Survey and Remote-Sensing Center,Beijing 100083）

Abstract

Based on a review on the major achievements gained by the Aerogeophysical Survey and Remote-Sensing Center during the 8th Five-Year Plan in such applied aspects of re- mote-sensing technology as regional geological mapping,mineral resource exploration,geological hazard monitoring,environmental quality evaluation and territory resource investigation,the present paper analyses the challenge and the opportunity encountered by the remote-sensing geologists in the new situation,predicts the development trend of remote- sensing technology and corresponding working orientation in the coming years,and emphatically points out the increasingly important role that the remote-sensing technology should play in speeding up geological work and promoting the social and economic continued development of China.