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【摘 要】高分辨率数据的应用使遥感技术在宏观观测基础上,更兼具了“微观”观测的特性,为地质矿产调查工作带来了新的机遇,但其在区域地质矿产调查中的应用尚不够成熟,笔者以在“重要成矿带矿产资源综合调查”项目中的工作实践,对诸如数据选择、图像增强处理、地质解译等高分辨率数据应用中存在的问题及其解决方法进行了探讨.
【关 键 词】Worldview-2,高分辨率,遥感地质
0引言
遥感是20世纪60年代迅速发展起来的一门综合性探测地球表面及其它星球表面的技术,自产生以来,由于其包含信息量丰富,具宏观观测、动态监测特征,且耗时短、经济实惠,在城市规划、环境保护、地质勘探、农业、林业、军事等各个领域得到广泛应用.自遥感技术被引进地质调查工作,在其中扮演了重要的角色,不仅提高了地质研究的理论水平和制图精度,也提高了工作效率和成果质量,同时节约了经费[1-2].
进入21世纪,随着航天遥感技术和卫星传感器技术的飞速发展,高空间分辨率遥感数据（空间分辨率达到厘米级）逐渐进入国民生产生活的各个领域,如土地利用现状调查及动态监测[3-4]、植被种类识别[5]、地质灾害监测[6-7]以及事故搜索营救（如马航失联飞机搜索）等.地质方面,在“重要成矿带矿产资源综合调查”项目中得到应用,并取得显著成果.高分辨率数据的应用使遥感技术在宏观观测基础上,更兼具了微观观测的特性,信息量显著提高,为地质矿产调查工作带来了新的机遇.但是高空间分辨率遥感数据在区域地质矿产调查中的应用尚不够成熟,现将实际工作中遇到的几个问题做如下探讨.
1数据选择
目前地质调查中常用高分辨率数据有Worldview-2、QuickBird、GeoEye-1、IKONOS、Pleiades、spot等类型,各数据参数如表1所示.
Worldview-2遥感数据与其他高分辨率数据相比,除具相对较高的空间分辨率（全色分辨率46cm）及其他卫星具备的4个常见的波段外（蓝色波段：450～510nm,绿色波段：510～580nm,红色波段：630～690nm,近红外波段：770～895nm）,还提供了其他4个彩色波段,包括：海岸波段（400～450nm）,黄色波段（585～625nm）,红色边缘波段（705～745nm）,近红外2波段（860～1040nm）,增加了数据的波谱分辨率（图1,Worldview-2、QuickBird等高分辨率数据波段对比）,使得Worldview-2数据兼具高分辨率数据与多光谱数据特性,信息量明显增大.
经西部成矿带遥感综合调查中实际应用,我们认为Worldview-2数据得益于其相对宽广的波谱范围,在各类高分数据中对地物识别能力的提高相对明显,可选择、组合的波段较多也提高了地学应用的有效性.但其轨道高度较高（770km）,影像的垂向分辨效果受到一定限制,一些基岩区的岩性构造判别需结合低轨的QuickBird数据进行（450km）.
因此,高空间分辨率数据在对岩石、地层等地质信息解析时需灵活配置,但应重点依托Worldview-2数据,这样将更好的提高地质工作效率与工作质量.
2遥感数据处理
高分辨率遥感影像的应用使遥感数据的几何精度和信息量呈几何级数增长,同时也给数据处理带来新的挑战.高分遥感数据处理主要包括数据预处理、彩色合成、正射纠正、数据融合与图像增强等方面.
预处理：主要包括大气校正、几何纠正、辐射校正等内容,以消除天气、卫星扰动、大气散射等因素的影响.
彩色合成：主要利用数据波段间的相关系数及最小值求取结果,根据均值相近、方差最大、相关系数最小的波段组合选取原则,确定影像的波段最优组合方案.
正射校正：WorldView-2数据正射校正采用RPC+DEM+GCP方法进行处理,RPC即有理函数模型,DEM为高程数据,GCP为地面控制点,包括多光谱数据和全色数据的正射处理.
数据融合：高分变率数据融合方法主要有HIS变换、GS变换、主成分分析法（PCA）、小波（Welet）变换,pansharpen变换等[8].通过融合数据多光谱影像与全色影像,可达到二者优势互补的作用,即保证多光谱数据的光谱分辨率,又使其空间分辨率得到增强.
但是,高分辨率数据仅仅做上述处理就拿来做地质解译是远远不够的.实际应用中我们发现,高分辨率数据需重点做好图像增强工作,并针对山区普遍存在的山体阴影区做一些技术处理,这对提高高分辨率数据的地质解析力效果明显.
2.1图像增强
遥感图像增强处理可选择波段组合法、比值组合法、主成分分析法、HIS彩色空间变换法和融合技术等,使需要的专题因子信息得到突出,扩大不同影像特征之间的差别,提高对图像的解译和分析能力（图2）.
WV-2数据862波段融合并经DEM校正图（左）与经上下频率截除拉伸、色调空间转换增强图（右）
2.2阴影区处理
高分变率数据卫星具有低轨道、侧扫描特性,山区影像上不可避免地出现一些阴坡阴影区,为提高连续阴坡区可解译程度而不破坏全区影像色调影纹特征,图像处理过程中对连续阴坡区须进行掩膜+低频扩展处理（图3）.
3高分辨率数据地质应用
WorldView-2数据具高分辨率与多光谱双重性质,信息量非常丰富,实际应用中如何充分挖掘其所蕴含的地质信息,是地质应用的难点所在.
3.1多组影像合成比对解译
遥感解译若只在彩色合成好的影像上进行,WorldView-2多波段信息损失在所难免,难以充分挖掘数据所具有的丰富地质信息,实际工作中我们采用灵活的融合方式,针对具体岩性进行多组影像合成做比对解译,并对解译目标信息实施针对性增强处理,可有效的挖掘地质信息（图4,WorldView-2数据在同一地区的不同融合方式显示效果对比图）.3.2利用岩石实测波谱制取针对目标的专题影像
多组影像合成比对解译虽能有效的挖掘地质信息,但同时使解译工作强度呈几何级数增强,为减少解译工作量,可通过岩石波谱,寻找在Worldview-2数据上各目标岩石的光谱响应特征,并据此锁定目标岩石在整个波谱段上的吸收-反射高值区间,制取针对目标岩石的不同波段组合的专题图像.这在某些解译窗口上进行即时的、针对性明确的图像处理时尤其有用.
但该方法选择波段融合方式并非对任何岩石或任何地区均有效,岩石波谱与影像波谱之间的关系存在众多变量,仍须加强研究,如对解译区的主要岩石进行波谱实测,以实测结果作为实现影像上的岩性识别提取的依据之一.如根据岩石波谱实测结果进行分析,西昆仑塔县地区灰白色斑状花岗岩识别的有利波段组合为842（图5）.
3.3多源数据综合应用
“重要成矿带矿产资源综合调查”工作中,应用了ETM、aster、Worldview-2、QuickBird等多源数据,建立了高中低分辨率数据协作机制[9],地质解译由低分（ETM+、Aster）到高分（Worldview-2、QuickBird）、由宏观到局部逐步展开,实现了调查区遥感地质信息的充分提取.
李淑琴等[10]提出的不同光谱特性和不同的空间分辨率遥感数据融合方法,可充分发挥各数据优势,达到图像信息上的互补,提高了遥感影像判读的精度和可靠性.
3.4地质应用效果分析
WorldView-2等高分辨率遥感数据具有丰富空间纹理信息与色彩信息,能够较好的辨别岩性[11],划分第四纪成因类型,圈定岩脉,识别层理、节理、劈理、小断裂等构造[12],还可圈定地表出露的矿化蚀变带[13]及矿化体[14],为地质矿产调查提供丰富的基础信息（图6,高分辨率遥感解译与1：20万地质图信息量对比）,从而节省野外工作量,提升地质调查的效率.
4结论
4.1通过多种高分辨率遥感数据参数对比,认为地质调查工作中需灵活配置高分辨率数据,应重点依托Worldview-2数据,这样将更好的提高地质工作效率与工作质量.
4.2对高分辨遥感数据处理,应在常规处理基础上,重点加强图像增强与山体阴影处理,以提高高分辨率数据的地质解析力.
4.3WorldView-2数据具高分辨率与多光谱双重性质,信息量非常丰富,遥感地质解译中采用灵活的融合方式,针对具体岩性进行多组影像合成做比对解译,可有效的挖掘地质信息.
4.4利用岩石实测波谱制取针对目标的专题影像,作为实现影像上的岩性识别提取的依据之一,可提高地质解译准确性与工作效率.但岩石波谱与影像波谱之间的关系存在众多变量,需要遥感地质工作者不断探索.
4.5高、中、低分辨率数据协作应用与多源数据融合方法可充分发挥各数据优势,达到图像信息上的互补,实现遥感地质信息的充分提取,提高遥感影像判读的精度和可靠性.
4.6WorldView-2数据具有丰富空间纹理信息与色彩信息,能够较好的提取地质信息,可为地质矿产调查提供丰富的基础资料.随着高分辨率数据应用方法的不断成熟,其在地质矿产调查中的作用将更为突出.
高分辨率数据在地质矿产调查中仍处于探索阶段,如何合理科学的应用高分辨率遥感数据服务于地质找矿,仍是遥感地质工作者需要探索的重要方向.
【参考文献】
[1]曾云.陆地卫星与遥感地质技术方法概述[J].湖北地矿,2000,14（3、4）.
[2]刘刚,于学政.浅谈遥感技术在1∶5万区调中的应用[J].国土资源遥感,1997,1（31）.
[3]余泽江,杨杰全等.高分辨率遥感影像在土地利用现状调查中的应用[J].中国科技信息,2008,（21）.
[4]燕琴,张继贤等.IKONOS数据在土地利用动态监测中的应用方法研究[J].测绘科学,2002,27（2）.
[5]李姗姗,田庆久.基于GeoEye-1影像光谱特性的红树林冠层种类识别[J].光谱学与光谱分析,2013,33（1）.
[6]曾涛,杨武年等.面向对象的高空间分辨率遥感影像信息提取：城市震害房屋案例研究[J].自然灾害学报,2010,19（5）：81-87.
[7]孙娅林.高分辨率遥感技术在地质灾害监测中的应用[J].科技信息,2011（20）.
[8]李丹,甘宇亮等.基于WorldView-2卫星的影像融合处理技术研究[C]//第十三届华东六省一市测绘学会学术交流会.
[9]张磊,包平.高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用[J].科技视界,2012（29）.
[10]李淑琴,李华.高分辨率遥感影像融合方法应用研究[J].河南水利与南水北调,2012（16）.
[11]金剑,田淑芳等.基于地物光谱分析的WorldView-2数据岩性识别：以新疆乌鲁克萨依地区为例[J&
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#93;.现代地质,2013,27（2）.[12]赵佳楠,田淑芳.新疆塔什库尔干地区柯岗断裂性质及遥感地质解译[J].新疆地质,2013,31（2）.
[13]李先瑞,侯鹏辉等.基于高分遥感解译的成矿地质环境分析：以克勒青河谷地区中东部为例[J].科学技术与工程,2013,13（23）.
[14]陈玲,张微等.高分辨率遥感影像在新疆塔什库尔干地区沉积变质型铁矿勘查中的应用[J].地质与勘探,2012,48（5）.
[责任编辑：刘帅]