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遥感技术在环境地质勘查中的应用研究

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王莹

摘要：由于自然条件和人类活动的影响，人类生存的地球存在诸多的地质环境问题，主要有崩塌、滑坡、泥石流、采矿塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害问题、矿山地质环境问题和水环境污染问题等。作为现代工程勘测的重要技术方法，卫星遥感技术的应用对于提高地质环境的监测效果及范围具有重要作用。文章首先介绍了地质环境遥感监测的关键技术，然后具体探讨了地质环境遥感监测的方法，以期为相关技术与研究人员提供参考。

关键词：地质环境；遥感监测

1地质环境遥感监测关键技术

1.1图像处理关键技术

在环境监测中，实施监测的两个时相的遥感影像需具备一致的空间分辨率、成像时间及成像季节，且具备相同的植被覆盖状况及光谱值。但因遥感影像成像环境差异，遥感影像间常存在较多的辐射误差与几何误差，所以在遥感影像变化监测中要对成像环境进行修正，降低成像环境的误差量。

1.1.1辐射校正：其基本目的是尽量消减影像因太阳高度角、大气条件及传感器影像的形成的遥感成像与真实地物间的辐射亮度差异，通常分为相对辐射校正与绝对辐射校正两种方法；相对辐射校正是依据选定的参考图像，将其与同地区内的其他遥感影像进行辐射匹配，以消减影像间的辐射差异，其常用的矫正方法由基于伪不变特征的校正、基于统计量的校正及直方图匹配等。

1.1.2影像融合：其基本目的是将采用不同尺度、不同传感器类型获取的同地区的影响通过相应处理措施以改善影响的光谱信息、空间分辨率和纹理信息等特征；当前常用的融合方法有多时相影响融合、不同分辨率影像融合、不同传感器影像融合、多波段影像数据融合等类型；HIS变换法是当前影像融合算法的常用算法，此种算法简单且方便操作，可有效增强影像色彩信息与空间信息特征，但对于植被颜色信息特征处理水平较低，主要是因为植被吸收可见光，且反射红外光，而全色波段内包含的一些近红外波段信息会在全色波段高亮显示，较小的颜色噪声便会被放大。

1.2信息提取关键技术

1.2.1基于地理信息系统的地物识别技术：此技术主要是以面向对象遥感处理技术为前提，通过对遥感影像进行图像分割以形成图像对象，进而深入提取分类辅助信息，并采用空间分析方法完成空间目标物识别，从而实现矿山地质环境遥感监测；图像分割中需考虑空间信息与影响光谱信息两方面的因素。

1.2.2影响直接对比法采集变化信息：常用的有内积分析法、影像差值法、变化向量分析法、影响比值法等检测方法；影像差值法的基本原理是对时相t1的遥感影像与时相t2的遥感影像做减法，若影像间差异较小，则相减结果应趋近于零或为零，若影像间差异较大，则结果应表现为较大值；一般差值影响亮度值按照高斯分布，计算时可对差值影响结果求绝对值以保证差值结果均为非负值。

2遥感在地质环境工作中的应用

2.1泥石流调查。在全色遥感图像上.近期泥石流沟谷色调多呈白色线条，早期泥石流沟多呈灰暗的粗糙条带状或沟口处有扇状堆积体。根据影像特点，可进行下列判释：确定泥石流沟并圈划流域边界。初步判释泥石流沟的整个流通路径长度、堆积扇体大小与形状。圈划源头触发或两侧山体补给泥石流的崩塌或塌滑体。调查泥石流沟背景条件，包括土层厚度、植被种类与盖度、山体坡度和岩石破碎状况。

2.2采矿塌陷调查。采矿塌陷常发生在煤田开采区。地下采空后造成地表沉陷，塌陷类型通常有塌坑、地裂缝、山体滑塌、土体坍滑和不均匀地面沉降。由于煤田开采是沿煤层线方向进行。所以塌陷常呈一定方向排列。在遥感影像上通常为数十个甚至上百个塌陷组成的条带状，色调不均匀、影纹粗糙、呈点线状排列。通过遥感影像，可對塌陷的空间分布、危害程度及发展趋势进行调查分析。

2.3水土流失调查。水土流失是一种缓变性的地质环境问题，其对地质环境产生的是长期、缓慢的破坏。北京石质山区土壤侵蚀以面状侵蚀为主，土壤侵蚀较严重的地方植被状况很差，遥感影像多呈高亮色调，且不均匀。利用遥感技术进行区域性水土流失调查是十分有效和可靠的。其不仅可以圈划流失的范围，而且结合实测，对土壤侵蚀量进行调查，同时通过解译地质地貌背景及人类活动状况，对水土流失发展趋势、治理情况及危害性进行调查评价。

2.4土地沙化调查。土地沙化是由于历史上河流洪水泛滥冲积形成的沙质土壤，受气候干燥与风蚀作用而形成，是一种累进性地质灾害，可造成风剥表土、毁地拔苗、吞食良田、被迫弃耕等。北京市南部地区及永定河、潮白河、温榆河沿岸，分布大面积的沙化地和易沙化地，呈裸露流动沙丘和舒缓波状。这些地区土性差，难以利用，不进行有效治理，则易发严重的土壤沙化，引起生态地质环境的恶化。沙化或潜在沙化地遥感影像多呈高亮度的浅灰、白色调，分布边界不清，与周边地区过渡性连结，有时可见似沙丘现象。用遥感方法进行土地沙化调查，可靠程度高，对指导防沙治沙，改善地质