遥感技术在新疆勘查中的应用进展.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW370遥感技术在新疆勘查中的应用进展一廖阿托1,2)1)新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一地质大队，新疆鄯善，838204；2)吐鲁番金源矿冶有限责任公司，新疆鄯善，838204注：本文为新疆维吾尔自治区重大科技专项项目（编号：2021A03001）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.163作者简介：廖阿托，男，1983 年生，中国地质大学（武汉）研究生在读，高级工程师，主要从事地球物理勘查技术方法应用研究；Email：。关键词：关键词：遥感；进展；新疆1应用进展1.1资源遥感新疆是理想的遥感工作区域。新疆从五十年代开始大量使用航空影像开展地质解译，1978 年当美国第一颗陆地卫星的照片传入我国后，北京大学、中科院遥感所、原地矿部遥感中心与新疆地矿局第一区调大队等合作利用卫星照片编制了东疆地区100 万比例尺遥感解译地质图，开创了新疆利用卫星照片进行地质工作的先河。从 70 年代末到 90 年代初，新疆地质矿产局地矿局遥感站、国内科研院所如中科院遥感所、原地矿部航遥中心在新疆开展了各类遥感地质工作。除了不同比例尺的黑白航空相片外还使用了美国 MSS 卫片、国产卫星照片和彩色航片，在解译手段上除目视解译外，陆续添制了双目立体镜、假彩色合成仪、重氮仪等光学仪器，有了一定的图象处理能力。从 90 年代初开始，新疆遥感技术的应用进入了地理信息系统（GIS）、地球定位系统（GPS）、遥感系统(RS)联合使用的阶段。2000 年以后，中国地调局在西昆仑地区开展了较为密集的遥感地质调查，几乎覆盖了西昆仑地区，开展这些工作使用了许多高精度的卫星影像，如Ikonos、Worldview 等。近年来，新疆开展了蚀变提取，高光谱矿物提取、InSAR 数据地表微形变研究等方面的工作，在找矿工作上做出了贡献。1.2环境遥感新疆环境遥感从 1992 年新疆气象局遥感中心成立开始起步，逐步开展 NOAA 气象卫星资料反演积雪的工作和对湖泊、水库面积进行遥感监测，2004 年起实现业务化运行，2006 年更名为新疆生态环境遥感中心，2001 年建立省级 EOS/MODIS 积雪遥感监测系统。20002010 年对新疆生态环境十年变化进行了遥感调查与评估，开展了“摸清家底、查明原因、提出建议”等工作。20152020 年为了贯彻落实全国生态环境保护大会精神和中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见要求，与国民经济和社会发展规划相衔接，按照生态环境部定期组织开展全国生态状况遥感调查和综合评估的要求，实施了新疆生态状况变化遥感调查评估项目。经过近 30 年的发展，新疆环境遥感已具备多种卫星数据对全疆甚至周边中亚五国范围内的植被、积雪、农田、说提等要素进行动态监测，并形成了生态与环境、灾害天气等遥感监测评价能力，在积雪、火情、洪水监测以及应急气象服务等方面发挥出了关键作用。2应用领域遥感技术在新疆勘查中的应用，主要是两大类。一类是通过同一地区不同时间段的卫星遥感资料，从多角度分析环境、气象、植被等参量的时空演化规律及其相关因素。如从年代际、年际异常和气候变化等角度来分析新疆沙漠地区沙尘暴的发生变化率以及波动趋势（杨婕等，2021）。使用的遥感数据比较广泛，有 Landsat、MODIS、风云 3号、EP/TOMS 等卫星遥感影像资料；从植被指数、地表反照率和裸土指数等角度来分析新疆荒漠化、沙漠化的空间分布和动态演化趋势。使用的是Landsat MSS/TM/ETM+/OLI 影像资料；从气候要素地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1371变化、人类活动干扰、地形海拔等角度来分析新疆湖泊变化的主要因素。使用的是 Landsat 5/7/8 遥感影像资料。通过研究分析地质灾害发生前后的空间分布、规模大小、组合特征等对地质灾害进行评价。如2014 年新疆于田 M_S7.3 大地震，利用遥感数据准确分析了同震地表破裂带的空间分布、单条破裂规模、平面组合特征，实现快速、准确推断发震断层类型，地表破裂可能出现的空间位置以及精准修正地震烈度图，同时也可针对性地指导震后地表破裂的科学考察（魏永明等，2021）；利用遥感数据提取新疆冰川边界与编目数据等矢量集；通过大量遥感解译及数据分析，系统查明新疆柴达木盆地、塔里木河流域、天山以及昆仑山脉等地区冰崩的隐患数量、类型、发育规律及危险性（裴丽鑫等，2019）；在建立新疆地质灾害(崩塌、泥石流、滑坡)遥感解译标志的基础上，解译灾害点发育程度的空间分布特征及规律，分析形成、发生地质灾害的必要条件和主控因素等等为监测和治理提供依据（阿丽娜，2021）；利用多时段多卫星的遥感影像数据，对新疆城市土地覆被/土地利用（LCCC）土地覆被/土地利用时空变化特征及响应因素等进行定量分析评价。使用的是高分二号(GF-2)、WorldView-2、RapidEye、Ikonos 和 Landsat7/8 等卫星遥感数据及航空遥感数据资料。另一类是利用多平台、多传感器遥感数据结合算法进行信息识别提取。主要有两个大的应用方向：一个是地质灾害隐患识别和监测，研究其发育分布规律及其危险性评价；一个是地质信息提取及其找矿意义评价。通过构建控矿地质条件、蚀变异常信息的找矿模型，圈定有利找矿靶区，从而指导找矿，主要分成两个主要的方面，一是地质特征解译，区域地质调查开展遥感解译是必然的工作程序；二是羟基、铁染异常信息提取，如新疆北山裂谷带通过遥感资料提取铁染蚀变信息，发现铁矿等等（吴纪宁，2021）。3当前现状（1）遥感技术已经进入空-天-地或天-地-井立体相结合高度智能化时代。大量高精度卫星、航空、地面、井中高性能遥感仪器设备、集成系统的应用，一定程度上解决了多尺度、大区域、高密度、复杂地形区的数据采集、监测难题，同时出现的大量先进算法的应用，如：（卷积、对抗）神经网络、随机森林（机器、深度、迁移）学习等，解决了许多复杂模型的数据提取，定性定量计算问题。但新疆遥感技术应用仍然停留在上个世纪，仅仅是粗放式的地质填图和简单的蚀变信息提取。（2）遥感技术在地质灾害调查评价和地质找矿应用中，已经构建了空、天、地、井等多维度多尺度位场数据融合，并得到应用，特别是高光谱遥感识别岩石、矿物蚀变分析、地质构造来进行地质找矿，通过发现和甄别地质灾害隐患，在此基础上开展地质灾害风险评估、监测预警和风险管控。但其卫星数据、大型无人机、遥感设备、大数据处理平台成本高昂，对技术人员综合素质要求高等特点，使得普通的地质队伍难以介入。（3）部分省市地质队、测绘院在逐步建立无人机遥感航测实验室或工作室，依托高校，特殊引进和定向培养专业技术人才，突出优势，做大做强地质服务业。但高分率对地观测、遥感与无人机航测、大数据应用等新兴领域发展，使适应了传统勘查的人员，在技能更新、知识储备等方面很难适应当前市场的发展需要。单一地质队承揽或实施重大科技专项较为困难，一般采取与高校、其它行业部门（环境、园林、规划等）联合投标或立项。4发展展望新疆虽然起步晚、经济社会发展水平、政府资金投入还有一定的差距，但我们也有自己的优势，“他山之石，可以攻玉”，新疆地大物博、地广人稀，覆盖及研究程度低，人为干扰少，易于发挥遥感技术优势，开展新技术、新方法试验试点工作。（1）大胆解放思想、做好顶层设计。思想是行动的指南，只有思想观念转变了，工作上才会敢于用新的思维、新的方法、新的手段来破解新的发展难题，不断推进工作高质量发展。自然资源部、发改委、科技部等部门已部署启动战略性矿产找矿行动纲要（20212035 年），落实国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要关于战略性矿产资源安全保障的要求。而遥感作为高新技术，必将在地质找矿领域发挥重要作用。（2）科技推动发展、发挥装备优势。当前相对发达省份逐渐在应用 InSAR、LiDAR、三维激光扫描仪、无人机航测、深部位移检测、诱发因素检地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1372测等新技术、新方法来识别掌握地质灾害风险调查。（3）人才驱动发展、建强人才基础。搭建“地质+高校”自然资源领域高校技术人才培养平台。培养一批专业发展亟需的遥感+地质，遥感+水工环人才，超前储备一些遥感地质找矿、山水林田湖草沙冰地质服务方向的人才，“让人才技术走在项目的前面”。采取产学研用融合、高校深造等丰富的手段，下大力气培养创新活力和创造智慧。通过举办时间数月不等的培训班，依照缺什么补什么，尽快占领地质服务行业技术高地，提高地质队伍服务地方政府发展战略和拓展新领域发展能力。参考文献/References阿丽娜.2021.遥感解译在新疆策勒县地质灾害调查中的应用.测绘与空间地理信息,44(6):7983.裴丽鑫.2019.青藏高原地区冰崩灾害特征与类型的初步研究.中国地质大学(北京).魏永明,李剑南,陈玉,高锦风.2021.不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究.第四纪研究,6(41):15131531.吴纪宁,胡琳琛.2021.新疆北山裂谷带铁染蚀变特征及其找矿意义.矿产与地质,4(35):817822.杨婕,赵天良,程叙耕,任芝花,孟露,何清,谭成好,朱燕,朱从祯,吴昭烨.2021.2000-2019 年中国北方地区沙尘暴时空变化及其相关影响因素.环境科学学报,41(8):29662975.LIAO Atuo：Progress in the application of remote sensingtechnology in Xinjiang explorationKeywords：remote sensing；progression；Xinjiang