广西遥感中心近十年遥感应用成果回顾及展望
陈凌云 钟仕全 胡自宁
(广西遥感中心 南宁 530023)
【摘 要】 遥感感技术是获取资源,环境和灾害等信息的高新技术手段,与图形图像处理系统、地理信息系统、全球定位系统技术结合,可为各级政府有关部门、有关企事业单位提供辅助决策应用。广西遥感中心在近十年的奋进中,在基础地质研究,遥感技术的研究与应用、资源调查、环境评价等方面作了大量的工作,并取得了许多成果,获得了明显的社会效益与经济效益。本文通过对广西遥感中心成立以来遥感应用所取得的主要成果的回顾,并结合当前遥感发展的新趋势,展望中心的未来。
【关键词】 遥感应用、成果、回顾、展望
1、基本情况
广西遥感中心是1992年经自治区人民政府批准成立的,它的前身是广西地矿局遥感地质站,隶属广西区计委和广西地矿厅双重领导,主要职责是:统一管理、分发、使用全区遥感资料;推广、应用遥感技术;承担遥感课题研究,培训技术人员。现有职工14人,其中高工7人(地质专业5名,物探专业2名),中级职称1人,经济师1人,助工3人(地质专业1名,水文专业1名, 计算机应用专业1名),具高级职称人员占总人数的50%,中级职称人员占总人数的14.29%,初级职称人员占人数的21.43%,其它人员占总数的14.28%; 从人员组成结构上看,技术力量是较雄厚的。中心现有主要设备:计算机6台,6250bpi高密度磁带机一台,彩色扫描仪、彩色喷墨仪、激光打印机、可读写光驱各一台,另还有部分光学仪器,如重氮仪等。软件有ENVI遥感图像处理系统软件及IDL开发软件各一套,ICPS—Ⅲ图形图像处理系统软件一套,中国地质大学(武汉)开发的MapGIS地理信息系统软件4套。有覆盖全区的TM卫星数据及大量航片。
2、主要成果
中心成立至今开展了大量的工作,服务领域大大拓宽,尤其是近几年,中心在土地、环境、资源、海洋,地图制作等领域作了很多工作,社会经济效益不断提高,遥感技术的应用与研究水平日益提高。近十年来(90年以来)中心完成27个项目的研究工作,取得大量成果。现正在进行的项目2项。主要工作成果简介如下:
(1)、矿产普查及成矿预测方面
从1991年~1993年,完成了广西1:20万兴安幅,安龙幅,西林幅。大新幅、百色幅、乐业幅,田林幅、富宁幅、德隆幅、靖西幅、凭祥与友谊关等区域化探综合异常遥感优选工作,圈定了大量的A类、B类、C类找矿远景区,为上述地区的找矿普查提供了基础资料。
1992年,完成了桂东南金银矿成矿区遥感地质综合解译,利用1:10万TM7、4、2假彩色合成片进行解译,共解译出线性构造1615条,环形影像481处,并在总结了构造蚀变岩型、石英脉型、火山岩型典型矿床的遥感影像特征及成矿模式的基础上,对全区进厅成矿预测,圈定金银A类成矿远景区2处,B类 4处,C类5处。为该区优选找矿靶区提供遥感依据。
1992年,完成桂西北微细粒浸染型金矿遥感地质方法应用研究。
1997年,完成广西隆林县安然背斜遥感地质调查及成矿预测工作,该项目根据影像特征在建立了该区地质单元解译标志的基础上,解译出线性构造404条,环块构造1个、环状构造122个,在综合遥感、地质、物化探信息与金矿的成矿关系后,提出该区金矿化受安然背斜边界及外侧两端与线、环、构造密集带交汇部位是金成矿的最有利地段,并根据金矿化的地质特征、物化探异常特征和遥感影像特征进行了金矿成矿预测,圈定远景区11个,其中A类2个。 B类6个,C类3个,为该区金矿的找矿工作及构造研究提供了丰富的遥感地质信息和依据。
1998年,完成广西凭祥—东门地区1:10万遥感地质调查及成矿预测工作,该项目遥感解译以目视解译为主,辅以计算机解译,并应用计算机图像处理系统ICPS—Ⅲ对成矿有利地段、构造复杂、影像隐晦地段进行图像处理,提高了解译的识别能力和解译精度。并提出利用主成分分析提取TM1与TM3的光谱差异所对应的铁离子效应信息,可作为遥感意义上的蚀变信息用于成矿预测。新发现断裂1000多条,解译出环状构17处,并通过总结已知金矿,(点)的地质特征与遥感影像特征,建立了已知金矿床(点)遥感成矿模式和区域金矿床(点)遥感找矿模式,并根据该模式,利用控矿因素加权评价的方法进行成矿预测,圈定A类远景6个,B类26个,C类22个,为该区的金矿普查提供了遥感信息和依据。
(2)、环境地质调查方面
1997年,完成广西都安—马山地区岩溶石漠化遥感地质调查,该项目利用ENVI图像系统进行了诸如比值、分类、变换,植被指数运算等图像处理和识别,圈定石漠化面积1575k㎡完成调查面积2.5万k㎡,通过调查发现由于开耕过度,植被被严重破坏,造成水土流失,地下水位下降,使得生态环境进 一步恶化等原因而造成岩溶区石漠化,为该区整治石漠化、保护生态环境提供了依据。
1998年,在广西1:50万环境地质调查项目中,利用多时相的黑白航片和TM卫片对广西中大型矿山、南昆铁路沿线的环境地质及重大滑坡、泥石流等灾害区进行遥感地质调查、通过调查发现大部分矿山开采出来的废渣压占大量的耕地及其它地类,废水、尾沙污染土地严重,侵占耕地及其它地类面积达30.03k㎡在南昆铁路沿线,发现滑坡23处;崩塌42处,泥石流3处,不良城质现象18处,为广西大中型矿山环境治理,南昆铁路沿线地质灾害防治提供了依据。
(3)、水文地质方面
1997年,利用遥感技术结合物探方法寻找岩溶区浅层地下水试点工作,基本查清了龙州、武篆、周鹿、布泉、印茶等六个岩溶片区的浅层地下水分布情况及分布规律,圈定各个片区的富水地段,为该区的扶贫找水工作提供了资料。
(4)、国土资源调查方面
1999年元月,开始广西旅游资源遥感综合调查及广西海洋、海岸带遥感综合调查,现工作正在进行之中。
广西旅游资源遥感综合调查课题,通过收集、研究、整理已知的旅游资料,利用遥感资料的多波段、多片种、多时相的特点,根据航片影像的特殊色斑、影像图案、光谱特征、地形地貌、山体水域等,结合其它学科,力争发现新的自然人文景观、古人活动遗址、旅游地质现象、可供观光的农、林景点以及具有民族风情的建筑物等,同时利用计算机图像处理技术,通过图像增强等处理,寻找隐伏泉水。地热活动区等潜在旅游资源,最后根据自治区旅游规划和有关规定,对调查成果进行分类、分区、并提出各区旅游资源的开发、保护、规划意见及综合评价,为各级政府对旅游资源开发、保护、规划提供科学依据。
广西海洋、海岸带遥感综合调查课题,利用不同时相、不同类型、不同分辨率的航空、航天遥感资料进行近海岛屿、海湾、海岸带(线)、滩涂等解译调查,应用ENVI图像处理系统进行大比例尺高分辨率卫星影像图的研制,并利用于重点岸段的滩涂,港口、港口区进行针对性调查研究。通过总结、对比各时相的解译调查结果,分析海岸带、滩涂、岛屿等的变化情况、变化规律及变化趋势、分析这些变化对海洋生态环境的影响;通过评价海岸带、滩涂的利用适宜性,提出对其合理的开发利用和保护的建议,并针对目前海岸带的围海造田造地,围海养殖、港口建设,旅游开发等情况,结合滩涂地质、地貌、海水动力场、生态环境等因素,探讨其对海洋生态环境带来的影响,提出对滩涂、海岸带(线)及主要港区、港口的合理开发利用和保护的意见和建议,为沿海各地市政府部门开发、利用和保护海岸资源提供科学依据。
(5)、遥感技术方法研究方面
1994年,中心利用美国陆地资源卫星TM数据,研制1:50万数字镶嵌影像图,获94年度广西科技进步三等奖。
1997完成了从TM卫星数据中提取岩石蚀变及矿化信息方法的研究,该项目利用TM数据的7个波段和ICPS—Ⅲ图像处理系统,根据工作区岩石、矿物、植被等的波谱特征及TM数据的各个波段的波谱特性,经过反复试验、研究和野外验证后,提出了一套适合于桂西、桂西北地、植被发育或中等植被发育区含铁氧化物信息提取的方法及增强岩石、构造信息的图像处理方法。
1999年8月,完成了广西红土型金矿蚀变信息提取方法研究,该项目利用TM数据的7个波段和ENVI图像处理系统及ICPS—Ⅲ图像处理系统,根据广西红土型金矿的矿床地质特征和蚀变矿物的波谱特征以及与红土型风化壳有关的金属元素特征谱带,进行了多种蚀变信息提取方法的研究,经过反复试验与研究 ,最后提出了1~2种利用TM数据提取广西红土型金矿蚀变信息的图像处理方法。
1999年8月,进行了大比例尺(1:2.5万)高分辨率卫星影像图的研制 工作,该工作利用法国SPOT卫星的高分辨率遥感器HRV侧制的SPOT全色单波段图像(地面分辨率10×10m)的两帧数据与美国5号陆地卫星TM数据图像(地面分辨率30×30m),通过对图像的预处理及图像镶嵌、几何精校正、TM假彩色图像的制作,图像配准,孟赛尔变换和反变换,最后经过复合,形成既有明显的色彩差异又具有较高空间分辨率的卫星影像图,并提供给广西海洋、海岸带遥感综合调查项目使用。
1999年9月,进行高精度1:5万TM卫星影像图的研制工作,该工作利用美国5号陆地卫星1998年10月份TM测制的7个波段数据,经过波段特性分析、波段选择、图像插值加密放大、几何精校正、拟真彩色合成、整饰、注记等图像处理,制作成1:5万TM卫星影像图,通过自检,该影像图的制作工艺及精度基本符合“GB15968—1995遥感影像平面图制作规范”中的有关要求。 1997年,参加广西1:50万地质图的1/4图幅的数据入库工作。
(6)、土地利用方面
1998年,完成南宁地区土地利用总体规划的编制工作,该工作主要是在对南宁地区土地利用现状,潜力和各业用地需求量进行综合分析的基础上,根据社会经济发展的需要和土地的供给可能,提出今后一定时期内南宁地区上地利用的目标和方针,协调各部门、各行业的用地需求矛盾,统筹安排各业用地,落实重点建设项目和基本农田保护等重要用地的指标和布局,提出土地开发利用方向和结构调整的指导性意见,并制订实施规划的相应保证措施,规划成果在自治区土地局组织的评审验收会上评定为优秀,此外,1999年3月,完成贺州市土地利用总体规划的编制工作;1999年10月,完成贸州市信都镇上地利用总体规划的编制工作。
3、社会经济效益分析
应用遥感技术具有速度快、时间短、成本低等许多优势,这是常规调查方法所不能及的。遥感技术在基础地质、资源调查、环境评价等方面完成了许多工作,取得了显著的社会经济效益现就近年的几个项目略作分析。
1997年与1998年完成的广西隆林县安然背斜遥感地区调查及成矿预测和广西凭祥一东门地区遥感综合调查及成矿预测工作,总投资8万元,人员5人,用时一年,完成6500k㎡的调查工作,每平方公里费用约12.3元,比用常规方法调查节约近50%的经费,大大减轻了野外工作强度。另外成矿预测圈定的远景区部分已开展普查和勘探工作,为该区找矿工作提供了遥感信息和依据,其潜在效益也是难以估计的。
在国土资源调查中,利用卫星遥惑技术,可以在2—3年的时间内基本摸清广西国土资源现状及变化情况,为国民经济和社会发展中长期规划,国土综合开发整治规划、经济发展规划提供基础资料和决策依据,同时也节约了大量经费。
在环境地质调查方面,完成的都安一马山地区岩溶石漠化遥感调查,投入费用4万元,人员2人,用时半年,完成调查面积2.5万k㎡,圈定石漠化面积1575k㎡,每平方公里费用约1.6元,就查明了引起石漠化的主要原因,为政府部门整治生态环境,防灾减灾提供了科学的决策依据,取得了较好的社会经济效益。
在遥感技术方法研究方面,现在虽未创造出经济效益,但作为一种技术贮备,为中心研究工作积累经验和技术,为今后的工作服务。最近研制成功的高分辨率大比例尺卫星遥感影像图已利用于遥感调查中,影像图的制作将会有较大的市场获利效能。
4、遥感应用的展望
遥感技术应用始于50年代,发展到今天,已经历了30多年。已由当初主要应用于地矿和测绘部门,发展到包括地矿、测绘、农业、林业、土地、海洋及交通等部门,并取得了一批优秀科研成果。随着遥感应用技术的不断发展,TM数据的大量提供,SPOT等高分辨率、多波段的卫星数据的出现和应用,国土卫星像片的获取,都将大大地提高了遥感研究的水平,计算机图像处理技术的不断发展也推动了遥感应用技术的发展,当前国内各省从事遥感应用与研究的单位多围绕资源、环境、减灾防灾等方面积极开展遥感研究工作,部分省区已完成该省区的国土资源遥感综合调查工作,部分市还进行了城市航空遥感综合调查工作,所取得的成果,已为省、市人民政府的宏观决策提供了科学依据,遥感技术的应用在多部门,多行业、多领域中推广,必将成为大势所趋。
遥感信息源的获取方法也有很大发展,随着卫星技术的发展,同种型号多 颗卫星的应用,对同一地区已经实现了全天候、全天时的监测,卫星携带的遥感器也向多光谱高分辨率发展。今年9月24日,以分辨率高达1米而引起世人瞩目的美国IK0N0S一2卫星发射成功。高分辨率遥感资料的使用将大大地促进遥感技术的应用与发展。
今年10月份,中心在总结“九五”期间卫星遥感应用的情况和遥感发展的现状的基础上,编制了《广西遥感中心卫星应用“十五”计划和15年发展规划》指出了中心今后的发展目标,发展方向和重点。而对遥感技术的迅速发展中心将继续努力,不断进取,在以往遥感应用取得的成果及积累的经验和“九五”计划完成的广西国土资源遥感调查的基础上,配台广西新一轮国土资源大调查,应用“3S”技术建立广西国土资源卫星遥感地理信息系,应用高分辨率的卫星遥感资料,逐步建立广西中心城市、海洋海岸带、生态环境、灾害、流域等的遥感动态监测系统。开展基础性卫星遥感应用技术研究,开展卫星遥感技术应用专项调查工作,包括地质找矿、土地,水、林、农、海洋海岸带、自然灾害、生态环境、城市建设发展等领域。
展望广西遥感中心的未来,前途将更加光明,道路将更加阔宽。
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