国产遥感卫星和北斗卫星的境外地质勘查技术研究取得重要进展

　　地调局航遥中心积极开展GF-1卫星的境外解译工作和北斗二代终端的应用实践，细化境外专题产品体系及其生产流程，开展国产卫星境外数据服务能力进行评估与分析；同时对北斗卫星手持终端的境外应用需求进行进一步总结和凝练，在整个国产卫星地质遥感解译业务化应用的大背景下，开展北斗手持终端的功能详细设计工作，为后续关键模块的设计奠定基础。

　　据了解，地调局航遥中心所完成的2014年度设计的内业工作量和外业核查工作量，包括境外典型区域应用示范（1∶5万）1673平方千米，境外典型区域应用示范（1∶25万）11124平方千米国产卫星境外地质矿产解译系列图件1套（包括植被覆盖区、地表裸露区）。塔吉克斯坦示范区已完成所有外业验证与评估工作，包括野外考察路线670千米以及野外检查点27个。印度尼西亚示范区完成所有外业验证与评估工作，包括野外考察路线1000千米以及野外检查点32个。

　　2014年度，地调局航遥中心利用高分一号卫星（GF-1）数据的融合图像（空间分辨率为2米）和资源一号卫星ZY-1 02C 数据（空间分辨率为2.36米）的融合图像分别对研究区的阴影、水系、泉点、第四系沉积物、砂砾岩、蚀变带、断层、节理等进行了解译效果对比分析。ZY-1 02C 卫星轨道高度为780.099千米，GF-1卫星轨道高度为645千米，GF-1卫星轨道高度更低，致使影像中的阴影更为明显，阴影区城亮度值更低。对比ZY-1 02C卫星数据，GF-1卫星数据的空间分辨率略高，纹理特征更为清晰，对第四系中发育的新构造、冲沟、洪积扇边缘、层理、断层、砂砾岩等反映得更为明显，细部特征更为显著。但GF-1数据的融合图像中色彩或色调不够丰富，影像上局部地物的对比度及图像的饱和度有所欠缺，对泉点、河流阶地、第四系发育阶段、蚀变带、岩浆岩中的蚀变现象等反映不够明显。

　　通过野外实地验证可以看出，在对地质图中已分的地质体界线进行解译过程，解译有着较高的正确率，而对地质图中未分的地质体界线进行解译过程中，解译正确率较低，但也可以看出，1∶25万解译遥感解译能解译出部分1∶20万地质图没有标识的地质界线，这对于野外地质工作有一定的积极意义。未解译出地质体原因分析：通过结合遥感影像、基础地质图、遥感解译地质图、野外测试点，对遥感地质解译中未解译出的地质体进行叠加分析可以看出，遥感解译中，未解译的地质体往往存在着覆盖面积小、与周围地质体光谱特征、纹理特征相似等特征，给遥感解译造成了一定的影响。以点RS008为例，该处为周围主要岩性为灰岩，点处为灰岩与紫红色砂岩、砾岩坡积物的界线，点的西南面为母岩，地质图中没有划分界线，遥感解译过程中也由于面积太小而未解译出。而点RS012处在地质图上有明确的界线，遥感解译没有解译出则是因为该处界线在遥感影像上特征不够明显。点位误差较大原因分析：遥感解译过程中，一般采用明显的界线作为地质界线，但是在野外验证过程中，会根据实地情况（第四系中出露的露头等）确定地质界线，因此二者有着一定的差别。以RS027野外验证点为例，从遥感影像上看，该点明显处于第四系中，但是在野外验证过程中发现，该点两边均有基岩出露，点北为紫红色砂岩、细砂岩，点南为第四系，因为分界标准不同，所以该处点位误差很大，达400米，但在1∶5万解译过程中，由于解译更为精确，其点位误差为50米。

　　在北斗二代终端的应用实践中，通过北斗定位系统境外验证过程，终端设备对验证的效果有着非常重要的影响。在本次野外验证过程中，所采用的北斗终端有两种，一种为中国地调局星锐安全保障终端蓝牙模块+三星Galaxy beam安全保障终端手机，一种为中国兵器工业集团北方通用电子集团公司研发的一种小型手持用户机。在北斗通讯服务方面，与2013年测试结果一样，根据测试，北斗一代短播文功能只限于同时能接收到卫星信号的两台设备，如果接收设备卫星信号不畅通，发送设备发送的短信就会丢失。而且在两台设备均连接卫星的情况下，也有个别信息丢失现象，但不是很多，在本次测试过程中，在连接卫星的条件下，用两台设备互发短信息共50条，成功42条，丢失8条。

　　在进行北斗定位测试过程中，采用了中国兵器工业集团北方通用电子集团公司的手持终端进行定位测试，然后进行坐标转换，将测出的坐标转到同一个坐标系统下,然后与集思宝手执GPS进行比较。由于目前采用的手持终端为测试机，尚不能采用投影坐标系统，因此本试验统一采用Pulkovo-1942地理坐标系统。

　　根据测试结果可以看出，在本次测试过程中，由于我们的北斗终端数据显示精度为1"（即只能显示整数秒），因此尚难以判定该终端的定位精度为1"，但北斗小型手持用户机测试数据与集思宝GPS坐标误差很小，均在1"以内，可以确定北斗终端的定位精度与GPS相差经纬度在1"以内，海拔在50米以内。在塔吉克帕米尔地区，经度1"约为25米，纬度1"约为30米。因此，可以保证北斗在该区域内精度应该在20米左右，甚至更高，最差精度也可达到50米，可以很好满足野外地质工作需求。

　　通过2013、2014两年的持续研究，地调局航遥中心进一步完善了国产卫星境外地质矿产应用专题产品体系，主要包括遥感地质专题产品、矿产专题产品、工作区地质环境专题产品、影像产品、基础图件产品、报告产品六大类。待地调局武汉中心返回野外工作数据后，可结合GF-1数据信息提取、示范效果，进一步细化专题产品体系，并量化其技术指标。