國內外高光譜遙感技術在礦產資源調查的應用

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實用階段。本文簡單介紹了國內外高光譜遙感技術在礦產資源調查中的應用現狀與前景。

目前，該項技術在礦物填圖、植被生化參數探測和大氣參數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模和強度的有益認識，這對加強礦產資源調查，為礦產調查尋找礦靶區和新發現礦產地提供了可靠的理論依據。

國內外高光譜遙感技術在礦產資源調查中的應用現狀

光譜遙感技術的發展，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，植被調查，農作物估產，冰雪覆蓋調查，土地利用監測，海洋葉綠素濃度調查，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年美國地質調查局的 Fred A. Kruse 利用3條航帶的成像光譜數據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 數據于1993年在勝利油田、1994年在山東廣饒博興地區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 數據在新疆阿克蘇柯坪地區進行油氣勘查研究，區分了該地區從寒武紀、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獲取的航空成像光譜資料，結合野外地面光譜測試數據和化學勘探數據，經過處理分析13:46與驗證，發現成像光譜儀能敏感地收集烴類微滲漏地表異常信息，與測區內已知化探數據的復合率達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進行了巖石識別研究；甘甫平等以青藏高原為試驗區，分析了高光譜遙感技術在地質應用中的前景。除上述典型地質應用之外，成像光譜技術在金、銀、銅、鉛、鋅、鈾等多種礦產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展而迅速發展起來的，隨著高光譜衛星傳感器的發展，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資源調查的應用前景

目前高光譜遙感技術在礦產資源調查領域已經得到了成功地應用。這是光學、結晶學、光譜學、傳感器技術和圖像處理技術等學科共同發展的結果，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，而且還能更深入地研究地表物質的成分及結構。

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的礦產進行可持續的勘探和開發，這在礦產資源調查應用的成礦預測方面有著廣泛的應用前景。