遥感勘探物探学科新分支(5)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】由此可见,遥感勘探与物探具有共同的理论基础,差别在于它们对电磁场参量运用不同。物探是利用电场和磁场及其派生量,而遥感则是利用电磁场的能量
由此可见,遥感勘探与物探具有共同的理论基础,差别在于它们对电磁场参量运用不同。物探是利用电场和磁场及其派生量,而遥感则是利用电磁场的能量及其派生量,因此形成了遥感与物探的共性和差异关系。
四、反演是核心问题
反演是物探和遥感勘探共同的核心问题,是联系两者的重要方面。物探反演是通过地球物理场求场源——地质实体[14-25]。遥感勘探反演基于遥感反演理论,但又有区别。所谓遥感的本质就是反演,是指在基于模型知识的基础之上,依据可测参数值反推目标的状态参数,即根据观测信息和前向物理模型,求解或推算描述地面实况的目标应用参数[26-27]。遥感勘探是通过电磁波影像场求场源——地物实体,同时具有遥感反演和物探反演的技术特征。由于遥感勘探反演与物探反演都是从“虚”到实,从场源信息到场源实体的探测认知过程,从这个角度决定了它们可以归为相同类型的地球探测技术,见图1。但是,物探的反演理论技术已经很成熟,而遥感勘探反演理论技术尚处于探索发展阶段,这正是遥感勘探理论技术发展的空间之所在。
图1 遥感勘探与物探技术原理与方式相似性类比示意图
遥感勘探反演按其目的不同,分定位遥感反演与定性遥感反演,简称为定性反演与定量反演。
(1)定位反演。
遥感勘探定位反演是通过遥感定量解译获取勘探对象的赋存空间信息的过程,空间信息内容包括位置坐标、分布范围、尺度和形状等,但不包括埋深。
遥感勘探定位反演的依据是遥感成像理论。依据该理论,目标地质体在遥感图像上的坐标与地面坐标通过遥感成像方程联系。如今地表三维遥感定位技术已经很成熟,随着高空间分辨率、立体测绘、分布式微波干涉测绘等新一代对地观测卫星的投入使用,开展中、大比例尺遥感定位勘探已成为可能。早年国外的高分遥感数据曾是我国开展中、大比例出遥感定位勘探的主要空间信息源,随着我国高分辨率对地观测系统重大专项的实施,现在系列国产高分卫星遥感数据已普及应用,因此,推广基于国产高分遥感影像数据的遥感勘探定位反演将成为可能。
由于技术上的限制,遥感无法实现地下观察,地下定位是遥感勘探的短板。微波遥感虽然具有一定的穿透固体介质的能力,但即便在最理想条件下,微波充其量也只能穿透极薄厚度的干燥地面,对于地质勘查无实用价值。故而对隐伏地质体定位探测,遥感勘探无法与物探的电磁重勘探相比,但并不能因此否定其勘探能力。实际上,化探虽称之为地质化学探矿,其实也只能获取矿体晕的地表二维分布信息,除非作下半空间密集采样,才可能获得晕的地下三维分布图,而这是不可能的。取长补短,高分遥感以其地表精定位的巨大优势可以在某种程度上弥补遥感勘探缺乏地下定位能力的不足。
对定位遥感勘探准确性影响的主要因素是遥感图像的几何畸变,可以通过几何校正处理将畸变控制在勘探工程可接受范围内。对此已有成熟的遥感图像处理方法。
(2)定性反演。
遥感勘探定性反演是指通过遥感分析解译,对勘探对象的地学属性做出推断,如,是矿还是非矿?如果是矿,又是何矿?如果非矿地质体,又是何种非矿地质体?等等。对于找矿勘探,有时探明属性要比探明位置还重要。在无已知参照物和/或对地质条件掌握不足的情况下,物探的定性反演是一个困难的问题,结果往往只能以高/低密度体、强/弱磁性体和高/低阻体等模糊概念来描述场源,而不轻言矿。物探定性反演的困难对于遥感勘探同样面临。虽然在理论上,地物波谱特征具有唯一性,可以凭着地质体具有的唯一波谱特征通过图像识别去发现它们,但由于“同物异谱”、“异物同谱”和“混合像元效应”等等因素影响,也使只能在“视波谱”水平上作遥感识别定性反演。这就决定了遥感勘探的定性反演也是多解性的,同样无法摆脱物探反演多解性的困境。
(3)解决办法。
第一,按照监督分类的思路建立针对不同勘探目标的遥感识别算法模型;第二,增加可以反映勘查地质目标属性特征的遥感图像的独立波段数;第三,采用可以帮助判定勘探对象属性的辅助地质矿产信息,如构造、岩性、蚀变和矿化等。总之,如何构建针对不同实际地质勘查问题的定性遥感勘探算法模型,是定性遥感勘探进入实用需要解决的最大问题。
文章来源:《物探与化探》 网址: http://www.wtyht.cn/qikandaodu/2021/0226/444.html
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