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[摘要]：相山是我国最大、最为丰富的火山岩型铀矿所在地区，该地区由于长期受到地质构造、热液腐蚀的影响，研究相山地区的岩石地貌特征对于矿场的开发具有重要的意义。本文中，笔者对遥感技术在相山岩石地貌特征获取中的应用进行探究，并重点对遥感图像的预处理、地貌特征的解译进行了介绍，以期对相山地区岩石地貌特征的提取工作有所借鉴。
[关键词]：遥感技术 岩石地貌 应用
中图分类号：TB52+9 文献标识码：TB 文章编号：1009-914X（2013）01- 0249-01
0引言
相山是我国最大、最为丰富的火岩型铀矿所在地区，该地区由于长期受到地质构造、热液腐蚀的影响，具备了巨大的成矿条件。如何准确地获取这一地区的岩石地貌对于后期的探矿、开矿等工作具有重要的影响。而遥感技术的恰当应用，可以显著提高地貌特征的数据获取的准确性，从而促进这一地区矿产资源的有效开发。
1遥感技术及相山区域地质情况概述
1.1遥感技术
遥感技术属于上个世纪六十年代出现的一种探测技术，其主要是根据电磁波理论，来测定特定对象的各种信息，然后根据测得的相关数据进行进一步的收集和处理，并最终成像，从而实现了对各种待测对象进行探测的目的，属于集探测、识别于一身的综合性技术。目前，遥感技术在各个领域已经得到了广泛的应用，为科研、生活、勘探等提供了大量的有价值的信息。同时，遥感技术在复杂地区地貌提取中具有较强的适用性，可以将复杂地形造成的不利影响降到最小。尤其是针对相山这样具有“火山”特质的山区地貌特征，遥感技术的优势将更为明显，由于火山地形较为复杂，从遥感技术的特征来看，其可以克服火山所在区域地形的不利影响，提取相山地区的地貌特征。
1．2相山地区地质概况
相山拥有国内著名的火山岩型铀矿田，也是十分重要的硬岩性铀资源生产基地，在历年的发展过程中，主要受到地质构造、热液蚀的控制，是新生代、太平洋中火山岩带的重要的组成部分，华南中生代陆相火山岩长达1200km，该地区规模性的火山活动起始于175Ma，在75Ma结束。相山地区地质构造较为发育，火山盆地形成了华夏式的构造，从而出现了盖层构造和复活基地构造的形式。其中，盖层构造主要是以断裂形式的构造为主，褶皱构造并不十分明显，或者是不够发育，因此，在一定程度上来看，也可以划分为区域性构造和火山构造的复合。
1.3岩石地貌获取中遥感技术的应用分析
运用遥感技术对相山地区地貌特征的提取，采用了ETM遥感影像信息，并结合整个相山地区地质图，进行了综合处理以及展开相关的研究。研究中选择Landsat-7ETM加相关的影像数据资料，轨道号为P112R041。
1.4遥感数字图像的预处理
利用遥感技术提取相山地区的地貌特征，由于遥感图像主要是取决于山区表面综合辐射能量几何特征和分布特征，在一定程度上会存在与物体实际表面差异较大情形，比如，在遥感成像的过程中、数据信息传输的过程中都会造成影像的“退化”，因此，必须对遥感的数字图像进行预处理。就相山地区的实际情况来看，主要需要从照度、几何以及辐射三个维度进行校正。辐射校正主要包括遥感传感器的校正、大气的校正两个方面，前者是对仪器精准度的校正，避免由于系统光学特征导致灵敏度降低情况的出现，而后者则是将大气的散射影响降到最小。照度的校正主要是指条纹的消除、斑点的消除，条纹的消除一般是将条纹上的各个像元点去上下限的平均值来代替，斑点的校正则是采用边缘检测的方式進行处理。几何校正的目的是减小由于遥感传感器、平台等方面的原因，在进行遥感成像时引起的畸变，就针对相山地区的地质特征来说，应该主要是进行系统性畸变、随机性畸变的校正，但是，并不需要精细校正，相对于前两种校正来说，这一校正较为简单。
2相山地区地貌信息的提取
2.1相山地区岩性影像
一般情况下，岩性影像的特征在外在表现形式上，主要是以不同岩石的纹理特征具有较为明显的差异性来体现的，而色调对于不同岩石的识别并不具有较高的价值。相山地区构造地貌特征的提取可以使用目视解译法，主要是根据遥感图像上的空间、光谱、实践等特征推断整个地区地唱的电磁波的波谱特征、性质。根据调查地区不同地质单元的特征、地物的光谱的差异性，选择7、5、4波段进行了研究与分析，作为相山地区地貌特征提取的主要的影像信息资料来源。
运用主分量分析对相山地区的岩性进行识别研究，计算机处理过程中，采用了K-L变换的方式，将TM和ETM+在图像处理过程中经过K-L转换，转换为一组彼此之间并不相关的函数序列，这样可以显著地压缩图像的波谱位数、山区突出部分的类别以及提取必要的有价值的地貌岩性信息。
表1：主成分分析向量矩阵表
KL1 KL2 KL3 KL4 KL5 KL6
band1 0.166 -0.153 -0.413 0.152 -0.749 -0.441
band2 0.219 -0.121 -0.428 0.09 -0.171 0.849
band3 0.367 -0.340 -0.515 0.101 0.625 -0.289
band4 0.322 0.869 -0.288 -0.226 0.049 -0.07
band5 0.659 0.069 0.486 0.569 -0.032 0.019
band7 0.502 -0.296 0.247 -0.764 -0.125 0.01
对遥感所得到的数据信息进行图像主成分分析，得到如表1的分析数据。分析表1中的数据可以得知，KL1中，六个波段均为正值，其中波段5贡献最大，主要反映了地形和亮度的信息；KL2主成分上，波段4属于加信息，贡献值最大，而3则为减信息，该主成分主要反映了植被信息；KL3中的主成分为5、7相加之和减去前四个波段之和的组合，每个波段的贡献值均较小，该图像主要是岩性的反映与体现；KL4与KL3主成分成像特征，或者说与其它主成分的RGB合成的图像，都难以真实地、较为准确滴识别出相山地区岩性、蚀变的信息。同时，前三个主成分合成的RGB色调虽然比较明显，层次也比较清晰（间下图），但是与相山地区的地质图对比可以发现，距离岩性识别还有一些差距，但是，这些遥感得到的数据足以满足地貌特征提取的需要。
图1：KL1、KL2、KL3主成分RGB图像
2.2相山地区构造地貌特征的解译
整个相山地区地貌特征比较复杂，笔者以坡面构造为例，对相山地区构造地貌特征进行案例分析，其它构造地貌的分析采用同类方法即可达到预期的目标。从相山地区的坡面构造来看，该地区地表的高原、大型的山系以及盆地的形成等受到较为显著的区域构造的影响，在一定程度上能够较为理想地反应该地区坡面构造的特征、轮廓，因此，相山地区的岩石断裂、岩层分布以及褶皱分布等基本上能够体现出来。
[关键词]：遥感技术 岩石地貌 应用
中图分类号：TB52+9 文献标识码：TB 文章编号：1009-914X（2013）01- 0249-01
0引言
相山是我国最大、最为丰富的火岩型铀矿所在地区，该地区由于长期受到地质构造、热液腐蚀的影响，具备了巨大的成矿条件。如何准确地获取这一地区的岩石地貌对于后期的探矿、开矿等工作具有重要的影响。而遥感技术的恰当应用，可以显著提高地貌特征的数据获取的准确性，从而促进这一地区矿产资源的有效开发。
1遥感技术及相山区域地质情况概述
1.1遥感技术
遥感技术属于上个世纪六十年代出现的一种探测技术，其主要是根据电磁波理论，来测定特定对象的各种信息，然后根据测得的相关数据进行进一步的收集和处理，并最终成像，从而实现了对各种待测对象进行探测的目的，属于集探测、识别于一身的综合性技术。目前，遥感技术在各个领域已经得到了广泛的应用，为科研、生活、勘探等提供了大量的有价值的信息。同时，遥感技术在复杂地区地貌提取中具有较强的适用性，可以将复杂地形造成的不利影响降到最小。尤其是针对相山这样具有“火山”特质的山区地貌特征，遥感技术的优势将更为明显，由于火山地形较为复杂，从遥感技术的特征来看，其可以克服火山所在区域地形的不利影响，提取相山地区的地貌特征。
1．2相山地区地质概况
相山拥有国内著名的火山岩型铀矿田，也是十分重要的硬岩性铀资源生产基地，在历年的发展过程中，主要受到地质构造、热液蚀的控制，是新生代、太平洋中火山岩带的重要的组成部分，华南中生代陆相火山岩长达1200km，该地区规模性的火山活动起始于175Ma，在75Ma结束。相山地区地质构造较为发育，火山盆地形成了华夏式的构造，从而出现了盖层构造和复活基地构造的形式。其中，盖层构造主要是以断裂形式的构造为主，褶皱构造并不十分明显，或者是不够发育，因此，在一定程度上来看，也可以划分为区域性构造和火山构造的复合。
1.3岩石地貌获取中遥感技术的应用分析
运用遥感技术对相山地区地貌特征的提取，采用了ETM遥感影像信息，并结合整个相山地区地质图，进行了综合处理以及展开相关的研究。研究中选择Landsat-7ETM加相关的影像数据资料，轨道号为P112R041。
1.4遥感数字图像的预处理
利用遥感技术提取相山地区的地貌特征，由于遥感图像主要是取决于山区表面综合辐射能量几何特征和分布特征，在一定程度上会存在与物体实际表面差异较大情形，比如，在遥感成像的过程中、数据信息传输的过程中都会造成影像的“退化”，因此，必须对遥感的数字图像进行预处理。就相山地区的实际情况来看，主要需要从照度、几何以及辐射三个维度进行校正。辐射校正主要包括遥感传感器的校正、大气的校正两个方面，前者是对仪器精准度的校正，避免由于系统光学特征导致灵敏度降低情况的出现，而后者则是将大气的散射影响降到最小。照度的校正主要是指条纹的消除、斑点的消除，条纹的消除一般是将条纹上的各个像元点去上下限的平均值来代替，斑点的校正则是采用边缘检测的方式進行处理。几何校正的目的是减小由于遥感传感器、平台等方面的原因，在进行遥感成像时引起的畸变，就针对相山地区的地质特征来说，应该主要是进行系统性畸变、随机性畸变的校正，但是，并不需要精细校正，相对于前两种校正来说，这一校正较为简单。
2相山地区地貌信息的提取
2.1相山地区岩性影像
一般情况下，岩性影像的特征在外在表现形式上，主要是以不同岩石的纹理特征具有较为明显的差异性来体现的，而色调对于不同岩石的识别并不具有较高的价值。相山地区构造地貌特征的提取可以使用目视解译法，主要是根据遥感图像上的空间、光谱、实践等特征推断整个地区地唱的电磁波的波谱特征、性质。根据调查地区不同地质单元的特征、地物的光谱的差异性，选择7、5、4波段进行了研究与分析，作为相山地区地貌特征提取的主要的影像信息资料来源。
运用主分量分析对相山地区的岩性进行识别研究，计算机处理过程中，采用了K-L变换的方式，将TM和ETM+在图像处理过程中经过K-L转换，转换为一组彼此之间并不相关的函数序列，这样可以显著地压缩图像的波谱位数、山区突出部分的类别以及提取必要的有价值的地貌岩性信息。
表1：主成分分析向量矩阵表
KL1 KL2 KL3 KL4 KL5 KL6
band1 0.166 -0.153 -0.413 0.152 -0.749 -0.441
band2 0.219 -0.121 -0.428 0.09 -0.171 0.849
band3 0.367 -0.340 -0.515 0.101 0.625 -0.289
band4 0.322 0.869 -0.288 -0.226 0.049 -0.07
band5 0.659 0.069 0.486 0.569 -0.032 0.019
band7 0.502 -0.296 0.247 -0.764 -0.125 0.01
对遥感所得到的数据信息进行图像主成分分析，得到如表1的分析数据。分析表1中的数据可以得知，KL1中，六个波段均为正值，其中波段5贡献最大，主要反映了地形和亮度的信息；KL2主成分上，波段4属于加信息，贡献值最大，而3则为减信息，该主成分主要反映了植被信息；KL3中的主成分为5、7相加之和减去前四个波段之和的组合，每个波段的贡献值均较小，该图像主要是岩性的反映与体现；KL4与KL3主成分成像特征，或者说与其它主成分的RGB合成的图像，都难以真实地、较为准确滴识别出相山地区岩性、蚀变的信息。同时，前三个主成分合成的RGB色调虽然比较明显，层次也比较清晰（间下图），但是与相山地区的地质图对比可以发现，距离岩性识别还有一些差距，但是，这些遥感得到的数据足以满足地貌特征提取的需要。
图1：KL1、KL2、KL3主成分RGB图像
2.2相山地区构造地貌特征的解译
整个相山地区地貌特征比较复杂，笔者以坡面构造为例，对相山地区构造地貌特征进行案例分析，其它构造地貌的分析采用同类方法即可达到预期的目标。从相山地区的坡面构造来看，该地区地表的高原、大型的山系以及盆地的形成等受到较为显著的区域构造的影响，在一定程度上能够较为理想地反应该地区坡面构造的特征、轮廓，因此，相山地区的岩石断裂、岩层分布以及褶皱分布等基本上能够体现出来。