古生物化石遙感監(jiān)測中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應用

吳奇

（沈陽師范大學古生物學院 遼寧沈陽 110034）

古生物化石遙感監(jiān)測中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應用

吳奇

（沈陽師范大學古生物學院 遼寧沈陽 110034）

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，我國國產(chǎn)衛(wèi)星的研究和發(fā)展也已取得了相當令人滿意的成果。其中，02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為該項研究工程中新興的先進技術(shù)，現(xiàn)已被廣泛應用于遙感監(jiān)測中。本文主要以關(guān)嶺地區(qū)的古生物化石為研究對象，詳細分析了針對該對象進行遙感監(jiān)測中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的選擇、處理以及解譯等具體應用，以期為廣大古生物化石研究者提供一定的參考意見和建議。

02C衛(wèi)星數(shù)據(jù) 遙感監(jiān)測 古生物化石 應用

隨著關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群的面世，無論是國內(nèi)的古生物學家，還是國外的古生物學家，都紛紛對此矚目不已。目前為止，這一重大發(fā)現(xiàn)已經(jīng)在整個古生物學界引發(fā)了強烈的討論熱潮和研究颶風。但是，不單是正義的研究者對此興趣盎然，當然也有部分不法分子對此心懷叵測。盜取生物化石，對其進行破壞性的大肆挖掘，導致魚龍化石、海百合等古生物化石至今仍然流失在國內(nèi)外非法市場上。現(xiàn)目前，非法市場上流傳的古生物化石中，有一半以上都是從關(guān)嶺地區(qū)經(jīng)非法分子開采、倒賣出去的。面對這樣的情況，對古生物化石進行嚴格保護已經(jīng)刻不容緩。

1 關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群概況

關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群，被發(fā)現(xiàn)于貴州省的關(guān)嶺地區(qū)，該地區(qū)屬于布依族和苗族自治縣中的新鋪鄉(xiāng)境內(nèi)區(qū)域。時至今日，國家已針對關(guān)嶺地區(qū)的古生物化石群建設(shè)了專門的地質(zhì)公園，并特別命名為關(guān)嶺國家地質(zhì)公園。雖然其規(guī)劃面積僅為86（km）2，但保護區(qū)面積可達200（km）2。據(jù)古生物化石學家研究分析，該地的古生物化石是形成于三疊紀時代的海灣，距今2.23億年。其中最突出的就是海洋生物類中的爬行動物，有鰭龍、楣齒龍和魚龍等。另外還有部分形態(tài)各異、姿態(tài)萬千的菊石、海百合、牙形石、雙殼、腕足、鸚鵡螺以及各種古植物化石等。就整個關(guān)嶺地區(qū)的古生物化石群而言，無論是該群所囊括的海生爬行類動物化石，還是海百合以及其他植物類化石，其巨大的化石數(shù)量、繁多的化石種類以及精美的化石保存，都是至今為止，全球同期底層化石中極其罕見的。因此，無論從何種角度理解，作為全球獨一無二的晚三疊紀海洋生物化石庫，關(guān)嶺地區(qū)古生物化石群無論是對整個古生物學，還是整個古海洋學，亦或是整個地層學都有極其重要的研究意義和科學價值。

2 古生物化石遙感監(jiān)測中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的選擇和處理

根據(jù)客觀分析，02C衛(wèi)星通常由幾個部分組成，即10米多光譜相機（分辨率P/MS），5米全色相機以及2.36米相機（分辨率HR）。其中，2.36米的相機必須有兩臺，且需使衛(wèi)星數(shù)據(jù)的幅寬能夠達到54千米。（相機各參數(shù)詳見表1）為了充分滿足古生物化石群的遙感監(jiān)測需求，本文針對該區(qū)的具體情況，選擇了2012年4月24日記錄的02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)監(jiān)測時，無云無霧、噪音較小，整體數(shù)據(jù)質(zhì)量較高，且就全色的數(shù)據(jù)空間而言，其分辨率達2.36米，就多光譜的數(shù)據(jù)空間而言，其分辨率達10米。

在進行遙感監(jiān)測時，兩臺全色且2.36米高分辨率的空間分辨率相機由02C衛(wèi)星搭載，其成像數(shù)據(jù)具體為HR1和HR2。由于兩臺相機在成像角度以及入射角度上存在一定的差異，所以全色的HR影像需要由H R1和H R2鑲嵌而成，其中，HR 1和H R2也必須經(jīng)過各自P R C參數(shù)的正射。另外，經(jīng)過正射后的H R數(shù)據(jù)與M U X數(shù)據(jù)經(jīng)過Gram-Schmidt融合之后，需要利用ARCGIS和ENVI兩個軟件進行結(jié)合分析，從而達成對02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行幾何校正的作用。反復幾次校正完成之后，在絕大多數(shù)地區(qū)的精度都符合標準要求的情況下，需要對影像中的個別地區(qū)進行ARCGIS軟件校正。最后，經(jīng)過數(shù)字化處理并生成的圖像，不僅其各地、各物的類型邊界十分清晰，還非常便于認知、辨別。

3 古生物化石遙感監(jiān)測中02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)的遙感解譯

對02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)而言，其所有信息數(shù)據(jù)的提取都是在ARCGIS軟件平臺進行的。在野外踏勘、收集資料等基礎(chǔ)上，對02C圖像進行真彩色的模擬波段合成，并對其解譯影響要素如形狀、陰影、顏色、圖案、紋理等進行綜合分析，并同步建立相應的解譯標志。然后，在此基礎(chǔ)上，利用人機交互的方式進行科學詳細地數(shù)據(jù)解譯，從而分析出準確的古生物化石開采方式、以及開采狀況等具體信息內(nèi)容。

通常情況下，古生物化石的開采方式都是露天開采。故此，在遙感圖像上都是零星分布狀態(tài)，部分會呈現(xiàn)白色的小斑塊，也有部分會呈現(xiàn)灰白色的條帶，總之規(guī)模不大。另外，由于該地的土地利用類型相對較為簡單，常為裸巖、森林以及荒山草地三種，所以，古生物化石周邊的大部分原始風貌都會得到很好的保存。一般情況下，森林植被分布于陰坡，而裸巖、荒山草地則分布于陽坡，故此，遙感圖像上顯示著極其顯著的光譜特征。

當室內(nèi)完成信息提取后，需要進行野外的實地驗證，該工作的根本目的就是驗證室內(nèi)提取信息的可靠性和精確性，同時對可疑信息進行核查、修改，并對遺漏信息進行研究補充。通過一系列的室內(nèi)信息收集以及野外實地勘察發(fā)現(xiàn)，貴州安順的關(guān)嶺地區(qū)的多處古生物化石都出現(xiàn)了被挖掘采盜的現(xiàn)象，其化石主要種類為魚龍化石和海百合。

4 結(jié)束語

綜上所述，在對古生物化石進行實際研究時，將02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)應用于遙感監(jiān)測中，充分利用02C衛(wèi)星的數(shù)據(jù)特點、處理方法等具體優(yōu)勢，不僅可以支持古生物化石管理部門在秩序整頓或治理方面的科學決策，還可以不斷促進國土資源管理的現(xiàn)代化、規(guī)范化以及信息化發(fā)展。從某種角度理解，02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在古生物化石遙感監(jiān)測中的應用，不僅為衛(wèi)星數(shù)據(jù)在遙感監(jiān)測國土資源上的開發(fā)和研究奠定了基礎(chǔ)，還為其積累了相應的技術(shù)儲備。

［1］劉碧虹，王娟，張建國.資源一號02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在甘肅礦山開發(fā)遙感監(jiān)測中的應用研究［J］.礦產(chǎn)勘查，2015，03：298-304.

［2］閔艷艷.02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在古生物化石遙感監(jiān)測中的應用［J］.數(shù)字技術(shù)與應用，2015，07：77-78.

［3］初禹，張貴達，王少華.資源一號02C衛(wèi)星數(shù)據(jù)在河流塌岸調(diào)查中的應用——以中俄界河撫遠縣段為例［J］.黑龍江工程學院學報，2015，04：6-10.

Q91

A

1674-2060（2016）02-0295-01

吳奇（1992—），男，吉林省蛟河人，沈陽師范大學古生物學院古生物專業(yè)。