本次研究选用质量好的2015年度ZY1-02C, GF-1, GF-2及ZY-3数据作为数据源。就数据调查能力而言, GF-2数据调查能力较好, 适合大于1∶ 10 000全要素遥感调查, 能够较好地反映地物的纹理信息; 就数据调查精度而言, ZY-3影像的定位精度最高, GF-1的定位精度次之, ZY1-02C影像的定位精度相对较差。4类国产卫星调查能力和调查精度均满足全要素遥感地质解译能力和精度要求, 其中GF-1与ZY-3数据调查能力较好, 可满足1∶ 5万遥感地质调查工作需求, ZY1-02C, GF-1及ZY-3数据均可满足1∶ 5万比例尺成图要求。4颗卫星的技术参数详见表1。

表1

Tab.1

表1(Tab.1)

表1 ZY1-02C, GF-1, GF-2, ZY-3卫星技术参数表 Tab.1 ZY1-02C, GF-1, GF-2, ZY-3 satellite technology parameters 平台 有效载荷 波段 光谱范围/μ m 空间分辨率/m 幅宽/km 侧摆能力 重访周期/d GF-1 全色相机 — 0.45~0.90 2 60(2台相机组合) ± 25° 具有应急侧摆(滚动)± 35° 的能力 4 1 0.45~0.52 8 4 多光谱相机 2 0.52~0.59 8 60(2台相机组合) 3 0.63~0.69 8 4 0.77~0.89 8 1 0.45~0.52 16 4 多光谱相机 2 0.52~0.59 16 800(4台相机组合) 3 0.63~0.69 16 4 0.77~0.89 16 GF-2 全色相机 — 0.45~0.90 1 45(2台相机组合) ± 35° 5 1 0.45~0.52 4 多光谱相机 2 0.52~0.59 4 45(2台相机组合) ± 35° 5 3 0.63~0.69 4 4 0.77~0.89 4 ZY1-02C 1 0.51~0.85 5 60 P/MS相机 2 0.52~0.59 10 60 ± 32° 3~5 3 0.63~0.69 10 60 4 0.77~0.89 10 60 HR相机 — 0.50~0.80 2.36 27(单台), 54(2台) ± 25° 3~5 ZY-3 前视相机 — 0.50~0.80 3.5 52 ± 32° 3~5 后视相机 — 0.50~0.80 3.5 52 ± 32° 3~5 正视相机 — 0.50~0.80 2.1 51 ± 32° 3~5 1 0.45~0.52 6 多光谱相机 2 0.52~0.59 6 51 ± 32° 5 3 0.63~0.69 6 4 0.77~0.89 6

表1 ZY1-02C, GF-1, GF-2, ZY-3卫星技术参数表 Tab.1 ZY1-02C, GF-1, GF-2, ZY-3 satellite technology parameters

研究区分布在阿尔金山脉一带, 呈近东西向展布, 海拔范围在1 900~3 725 m, 地势整体呈南高北低、东高西低的态势, 属于干旱半干旱高寒山区景观区。

区内气候干旱, 年均降水量为20~50 mm, 年平均气温在0 ℃以下。区内水系不发育, 多呈树枝状, 仅在巴什考供、木孜萨依、斯米尔布拉克以及红柳沟的局部地段分布有地表径流, 河水主要来自于出露泉水、山体冰雪融化和降水。沉积物以较粗的砂砾为主, 砂质、粉砂质等细粒物质较难沉积; 常见基岩河床。

在土壤垂直带中缺少山地淡栗钙土带, 山地棕色荒漠土上升至2 800 m, 山地棕钙土上限可达3 800 m, 3 800 m以上分布亚高山草原土和高山荒漠土。谷地中发育有盐化高山荒漠土, 沟谷底部则出现沼泽和大小盐湖, 其周围分布有沼泽土与山原盐土, 局部洼地可见龟裂土。研究区植被呈极端干旱荒漠山地的植被垂直带谱, 从山麓、中山、亚高山以至高山带, 均以荒漠植被为主, 主要代表植物有合头草、昆仑蒿和驼绒蒿等。2 300~3 000 m河谷中可见少量植物, 如沙棘和短穗柽柳等。在区内局部地段有面积较小的绿洲分布。

研究区所处的大地构造位置各构造单元地层发育状况各不相同, 阿北地块自下而上包括结晶基底米兰岩群和喀孜萨依岩组, 变质基底其盖布拉克群, 沉积盖层索拉克组和奥陶系。阿中地块自下而上包括结晶基底阿尔金岩群, 变质基底巴什库尔干岩群、塔昔达坂群和索尔库里群, 沉积盖层为额兰塔格组、环形山组、阿克提山组。

结合研究目的, 对在研究区及周边区域开展过或正在开展地质工作的单位进行需求调研。涉及的单位有中国地质调查局西安地质调查中心、青海省地质调查院、中国地质调查局水文地质环境地质研究所、核工业航测遥感中心等; 涉及的地质调查工作有区域地质矿产调查、成矿带多金属矿资源调查评价、航空高光谱遥感调查、矿产资源调查评价和多金属矿预查、普查等。此外, 沿G315国道还有新疆若羌县公路局在开展相关的道路养护工作, 走访调研了其工作人员, 了解了其在遥感地质解译中的要素需求。

研究区及周边区域已开展了大量的应用及研究工作。开展的区域地质矿产调查、科研工作、遥感工作和矿产勘查工作全面系统地阐述了地层、侵入岩、火山岩、变质岩、围岩蚀变、构造及矿产等特征; 初步建立了地层构造格架和岩石组成谱系, 勾勒了地质构造演化历史; 通过物化遥及工程揭露相结合的手段, 发现了多个有色金属、贵金属、稀有金属等矿床或矿点。

相关研究专题有青藏高原隆升机制、阿尔金活动断裂带、阿尔金山内部的热点问题、阿尔金地区蛇绿岩带、高压变质岩带、古太古代年代学信息的发现和研究、成矿地质背景和成矿条件、基础地质综合研究、遥感找矿异常提取方法研究、成矿规律和找矿方向综合研究、阿尔金断裂北带资源评价和阿尔金断裂东南缘铜金矿评价等。

完成的区域地质调查工作包括1∶ 25万区域地质矿产调查、1∶ 20万区域地质调查、1∶ 5万区域地质矿产调查以及阿尔金成矿带多金属矿资源调查评价等。完成的遥感调查工作包括1∶ 5万阿尔金成矿带矿产资源遥感综合调查、1∶ 5万航空高光谱遥感调查, 以及1∶ 25万、1∶ 20万、1∶ 5万开展的前期遥感地质解译和相关研究项目开展的专项遥感地质解译工作。

随着遥感技术的发展与应用的日趋广泛和成熟, 我国相继出台了遥感数据处理、遥感数据地质信息解释、遥感地质应用产品等相应的技术要求、规范和标准, 笔者从基础地理、基础地质、矿产资源、水文地质、第四纪地质、环境地质、地质灾害、矿山开发、矿山环境等9个方面进行梳理, 总结归纳出已有规范和标准中的主要要素组成(表2)。

表2

Tab.2

表2(Tab.2)

表2 已有规范和标准中的要素组成表 Tab.2 Existing elements of specifications and standards 序号 遥感地质解译大类 遥感地质解译要素 参照的相关规范 1 基础地质 地层、岩浆岩、构造等 遥感地质解译方法指南(DD2011— 03)、区域地质调查中遥感技术规定(DD2011— 04)、遥感解译地质图制作规范(DD2011— 02)等 2 矿产资源 矿源层、控矿构造、容矿构造、找矿靶区等 遥感地质解译方法指南(DD2011— 03)、区域地质调查中遥感技术规定(DD2011— 04)、遥感解译地质图制作规范(DD2011— 02)等 3 水文地质 地表水、井、泉、沉积物类型等 环境地质遥感监测技术要求(DD2011— 07)、区域地质调查中遥感技术规定(DD2011— 04)、遥感地质解译方法指南(DD2011— 03)、区域环境地质调查总则(试行)(DD2004— 02)等 4 第四纪地质 第四纪地层、新构造、地貌等 环境地质遥感监测技术要求(DD2011— 07)、区域地质调查中遥感技术规定(DD2011— 04)、遥感地质解译方法指南(DD2011— 03)等 5 环境地质 荒漠化、石漠化、盐渍化、岩溶塌陷等 环境地质遥感监测技术要求(DD2011— 07)、区域地质调查中遥感技术规定(DD2011— 04)、遥感地质解译方法指南(DD2011— 03)、区域环境地质调查总则(试行)(DD2004— 02)等 6 地质灾害 崩、滑、流、不稳地斜坡、地裂缝等 滑坡崩塌泥石流灾害调查规范(1∶ 50 000)(DD2008— 02)、区域环境地质调查总则(试行)(DD2004— 02)、环境地质遥感监测技术要求(DD2011— 07)等 7 矿山开发 开采点、开采面等 矿产资源开发遥感监测技术要求(DD2011— 06)、矿产资源遥感调查技术要求(DD2011— 05)等 8 矿山环境 采场、矿山建筑、固废、中转场地、矿山地质灾害、矿山恢复治理等 矿产资源开发遥感监测技术要求(DD2011— 06) 、矿山地质环境调查评价规范(DD2014— 05)等

表2 已有规范和标准中的要素组成表 Tab.2 Existing elements of specifications and standards

以围绕满足国家需求和各行业地质调查工作需要为目的, 以满足地质调查对遥感产品需求为目标, 结合干旱半干旱高寒山区景观区特征, 通过地质调查领域需求调研及分析、地质调查工作研究及应用现状分析及已有规范和标准中的解译要素分析, 确立干旱半干旱高寒山区景观区遥感地质解译全要素组成及各要素可解译程度和要素表达, 从而完成干旱半干旱高寒山区景观区遥感地质解译全要素体系研建。

综合前人成果资料、地质调查领域需求调研、干旱半干旱高寒山区景观区特征等, 构建了干旱半干旱高寒山区景观区遥感地质解译全要素体系中的要素组成(图1)。

图1

Fig.1

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	图1 全要素遥感地质解译体系图Fig.1 Map of the whole factor remote sensing geological interpretation system

根据示范区遥感影像的空间分辨率特征, 以及野外地物的分布范围情况, 干旱半干旱高寒山区景观区各要素的可解译程度不同, 具体的表达形式也将依据遥感影像和野外地物实地情况, 以点、线、面的形式进行表达和表示(表2), 具体为野外实地地物在1: 5万比例尺遥感影像图件上, 可以清楚表达的面型地物、线性地物和点状地物分别用区、线条和单点表示。

表3

Tab.3

表3(Tab.3)

表3 各要素可解译程度和表示形式一览表 Tab.3 The level of interpretation and representation of each element 序号 遥感解 译大类 遥感可解 译要素 野外实地 地物形态 遥感解译 表示形式 可解译 程度 1 基础地理 居民地 面状 区文件 较高 道路 线形 线文件 高 水系 面状 区文件 高 植被 面状 区文件 高 沙地 面状 区文件 高 裸地 面状 区文件 高 2 基础地质 地层 面状 区文件 较高 构造 线形 线文件 较高 岩浆岩 面状 区文件 较高 蚀变带 面状 区文件 高 矿源层 面状 区文件 高 控矿构造 线形 线文件 较高 容矿构造 线形 线文件 较低 4 水文地质 地表水 线形 线文件 高 泉眼 单点 点文件 低 5 第四纪地 质 第四纪地层 面状 区文件 高 地貌 面状 区文件 高 6 环境地质 荒漠化 面状 区文件 高 盐渍化 面状 区文件 低 7 地质灾害 崩塌 单点 点文件 低 滑坡 单点 点文件 低 泥石流 单点 点文件 低 不稳定斜坡 单点 点文件 低 8 矿产开发 开采点 单点 点文件 较低 开采面 面状 区文件 较高 固废占地 单点 点文件 低 中转场地 单点 点文件 低 9 矿山环境 采场占地 面状 区文件 较高 矿山建筑占地 面状 区文件 较高 固废占地 面状 区文件 较高 中转场地 面状 区文件 较高

表3 各要素可解译程度和表示形式一览表 Tab.3 The level of interpretation and representation of each element