李強開題報告新

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目錄 1\o"CurrentDocument"第一部分開題報告 2\o"CurrentDocument"―、論文題目及來源 2\o"CurrentDocument"二、 研究的目的及意義 2\o"CurrentDocument"三、 遙感在石油勘探中的研究現(xiàn)狀 3\o"CurrentDocument"四、 研究內容 5\o"CurrentDocument"五、 研究思路和方法 6\o"CurrentDocument"六、 關鍵技術 6\o"CurrentDocument"七、 預期目標 7\o"CurrentDocument"八、 進度安排 7\o"CurrentDocument"第二部分文獻綜述 8\o"CurrentDocument"一、 遙感技術的發(fā)展及其應用簡介 8\o"CurrentDocument"二、 高光譜遙感發(fā)展簡介 9\o"CurrentDocument"三、 高光譜遙感在石油工業(yè)中的應用簡介 13\o"CurrentDocument"五、總結： 18\o"CurrentDocument"主要參考文獻 21第一部分開題報告―、論文題目及來源題目：高光譜遙感分類識別方法及在油氣信息提取中的應用來源：中國石油天然氣股份有限公司科技發(fā)展部〃油氣勘探新領域、新理論、新方法研究”項目課題“復雜巖性測井處理解釋與遙感應用技術研究”。二、研究的目的及意義目的：本次研究主要應用從美國EarthObserving-1(EO-1)衛(wèi)星所載HYPERION成像光譜儀所得渤海地區(qū)部分高光譜遙感影像數(shù)據(jù)。通過計算機遙感圖像處理獲取有用的油氣信息和與已知地區(qū)相應區(qū)域的對比分析，確定從遙感圖像上所得信息的準確性。從而，可進一步獲取未探測區(qū)域的油氣信息，對這些區(qū)域地下是否有油氣進形預測，形成油氣助探靶區(qū)。高光譜遙感以較窄的波段區(qū)間、較多的波段數(shù)量提供的遙感信息，能夠從光譜空間中對地物予以細分和鑒別。本次研究利用高光譜遙感的這種特性，通過對高光譜遙感影像分類識別，可以從宏觀，甚至微觀上對陸地和海洋油氣信息識別，為進一步的油氣探測提供信息。意義：本論文從分析高光譜遙感技術能夠識別物質的特性出發(fā)，對所得渤海地區(qū)的海陸部分高光譜遙感圖像進形研究，不僅對于高光譜遙感在找尋油氣信息理論上具有重要意義，而且對該探測區(qū)找尋油氣信息有非常重要的現(xiàn)實意義。理論上，通過對該區(qū)域進形遙感影像計算機分析處理，對其影像特征進行分析、統(tǒng)計和總結，為進一步研究以及分析做好準備；另外把高光譜遙感計算機分析處理地過程進行總結和系統(tǒng)化，深化認識，提高處理能力及認識水平。實踐中，通過對該區(qū)域高光譜遙感影像分類識別，經(jīng)過分析、統(tǒng)計并與實際地物相對照，挖掘該區(qū)域與油氣信息相關的識別物質，提高對油氣信息提取的能力，對該地區(qū)下一步油氣資源評價和尋找油氣勘探靶區(qū)起到積極的作用。三、遙感在石油勘探中的研究現(xiàn)狀地質礦產(chǎn)行業(yè)是我國最早應用遙感技術的部門。早在50年代中期，原地質部等部門就開始把航空地質調查方法應用于1：20萬區(qū)域地質填圖和石油地質普查。70年代，國外的衛(wèi)星遙感資料傳入我國后，遙感地質工作更加迅速發(fā)展起來?，F(xiàn)在，遙感技術已經(jīng)廣泛應用于地質構造、斷裂的分析，區(qū)域地質調查編制區(qū)域地質圖，獲得豐富的地質信息，進而用于探測金礦、鈾礦和石油、煤田，取得了豐碩成果，為加速我國地質工作步伐做出了重要貢獻。從上世紀80年代以來油氣遙感探測技術成為非地震油氣勘探方法中的最新技術，目前應用遙感技術尋找油氣資源的成果日益增多?？偨Y起來主要有兩種理論和方法，即間接油氣遙感法和直接油氣遙感法。遙感技術是對衛(wèi)星遙感圖像進行處理、解譯，從而獲得所需信息的一種技術，把其用于地質研究、礦產(chǎn)普查及環(huán)境檢測等領域，具有很好的現(xiàn)實意義。利用遙感技術進行油氣助探，不僅形象，具有宏觀性，而且能在較大區(qū)域內進行研究，比較適用于早期的油氣資源調查。上世紀80年代以來，間接油氣遙感法首先發(fā)展起來并日趨成熟。它的研究內容主要是通過提取遙感影像的線性體造、環(huán)形體構造、地貌特征、水系分布等確定地下隱伏構造，再以隱伏構造為目標，通過研究地層的分布規(guī)律和巖性特征，在綜合分析基礎上來圈定油氣藏的勘探靶區(qū)遙感直接找油技術的發(fā)展幾乎與間接遙感法同時，其理論基礎是“烴類微滲漏現(xiàn)象”。這種現(xiàn)象能造成油氣藏上方的地表或近地表物質的物化性質發(fā)生變化，出現(xiàn)地球化學異常，烴類微滲漏的土壤及植被吸附烴類產(chǎn)生“蝕變現(xiàn)象”。石油勘探始于地表烴類跡象的尋找，現(xiàn)在尖端的航空和遙感方法提高了這項工作的效率。油氣田中的烴類以微烴方式沿微裂隙垂直向上運移并與周圍物質相互作用。在泄漏的過程中，烴類微滲漏造成了巖石和土壤蝕變褪色，黃鐵礦、碳酸鈣包粒和磁性物質形成以及植物病變等一系列變異，形成烴蝕變帶。最直接、最顯著的微滲漏標志應是土壤烴組分異常。我國石油工業(yè)中雖有很多應用遙感的實例，而這些也主要應用于陸地上，并且應用也只是做一些大致的地質及構造的調查，主要應用的是TM或SPOT數(shù)據(jù)，而不是高光譜數(shù)據(jù)，并很少用高光譜數(shù)據(jù)對油氣田進行勘探。以下是二個應用遙感尋找油氣助控靶區(qū)成功的實例：近年來石油遙感的一個主要的新應用是將遙感技術與物探、化探和地震資料集成進行綜合助探油氣。許多國家重視多種油氣助探方法的綜合應用.進行了大量的有效工作。上世紀九十年代，美國RFCON勘探公司在得克薩斯州西北部山前構造中采用陸地衛(wèi)星圖像分析為先導，航空烴類檢測和土壤烴氣檢測相結合發(fā)現(xiàn)了4個新油田［812000年至2002年完成了鄂爾多斯盆地等黃土塬地區(qū)的油氣遙感信息綜合應用研究，成功預測了勘探靶區(qū)(中國石油勘探開發(fā)研究院石油遙感所)。高光譜遙感作為一個新生的探測手段，在近幾年有了長足的發(fā)展，應用于陸地和海洋的各個方面，取得了一系列的成果。在以前很多海洋高光譜的研究中，高光譜遙感的應用主要用來對海洋環(huán)境的監(jiān)測，與石油有關的研究一直注重與海上油氣泄漏和溢油的光譜特征的研究以及對事故的追蹤；對在海洋上應用高光譜影像分析尋找油氣田幾乎沒有涉及。這也反映出在海洋上應用高光譜影像數(shù)據(jù)尋找石油微滲漏的難度。本文就是基于這樣的情況下對高光譜遙感在海洋石油遙感的就用進行嘗試。四、研究內容對美國EarthObserving-1(EO-1)衛(wèi)星所載HYPERION光譜成像儀所得渤海地區(qū)部分高光譜數(shù)據(jù)進行先期的預處理，使其符合本研究所用的遙感專題處理軟件中可應用的格式；然后對圖像進行幾何校正和輻射校正以及用特定的模塊獲得高光譜處理所需要的反射率值。之后，便是對圖像進行一些變換處理，消除干擾和濾掉噪聲，提高處理圖像的質量。完成以上處理之后，就可以對影像進行分類處理，提取對項目有用的信息。根據(jù)需求，把用影像所處理的結果和實際地物進行對照，確定所得內容的正確性，從而進一步應用所得影像處理的信息，與未知領域相映照，獲取新的探測目標區(qū)。五、 研究思路和方法本研究所遙的HYPERION高光譜影像由242個波段組成，其中有一部分波段在目前還沒有正式運用，實際可用的波段目前為198個。由于數(shù)據(jù)量龐大，在本研究中，運用對所要提取信息已知的知識，選取相應的對研究最有用的波段，并且在處理的過程當中，運用所用軟件具有的數(shù)據(jù)壓縮方法，盡可能地消除對結果有不良影像的噪聲，經(jīng)過ENVI遙感專題處理軟件的處理，獲得我們所想要的信息。高光譜遙感影像處理的主要方法，在對所有影像幾乎相同的校正處理之后，要本研究以后所用的方法主要有，分類預處理方式為：最低噪聲分數(shù)變換（MinimumNoiseFraction（MNF）），純凈像元指數(shù)（PixelPurityIndex（PPI）），n維可視化器（n-DVisualizer）。所用分類方法主要為：波譜角度填圖（SpectralAngleMapper（SAM）），波譜特征匹配方法（SpectralFeatureFitting（SFF）），線性波譜分離（LinearSpectralUnmixing（LSU）），匹配濾波（MF）與混合調制匹配濾波（MTMF），和SAM—BandMax以及PartialUnmixing[6處理以及部分解混等方法進行處理。六、 關鍵技術1、EO-1衛(wèi)星所載HYPERION成像光譜儀遙感數(shù)據(jù)的圖像處理技術；2、 海量遙感信息挖掘；3、 端兀提??；4、 目標分類識別解譯技術。七、 預期目標通過衛(wèi)星遙感圖象處理、高光譜遙感分類信息提取，最終達到獲得目標區(qū)域的油膜分布信息實際分布相吻合，幫助油氣勘探部門先期獲得助探靶區(qū)，對高光譜遙感在油氣勘探應用中有一個較深入的了解。具體工作量和成果包括：1、 高光譜遙感影像數(shù)據(jù)及相應參數(shù)的獲取；2、 高光譜影像的先期處理，例如幾何、輻射校正等；3、 對影像中目標區(qū)域進行分類處理、分析統(tǒng)計相關信息；4、 得出相應地物分布類型圖若干幅；5、 以已知的情況為參照，對影像中相應結果進行對比分析；6、 提交碩士畢業(yè)論文。八、 進度安排2006年8月-11月：查閱文獻資料，獲取高光譜遙感數(shù)據(jù)，收集研究區(qū)域相應的基礎資料，完成開題報告，做出研究計劃。2006年12月-2007年6月：對HYPERION成像光譜儀遙感數(shù)據(jù)進行前期的預處理，進行校正，噪聲消除和端元提取等處理。2007年7月-2007年11月：高光譜遙感分類判別，詳細分析研究區(qū)域中地物分布情況。2007年12月-2008年2月：結合已知目標物的資料，與研究所得分類識別地物對比分析，統(tǒng)計擬合結果，并獲得未知區(qū)域的有用信息。2008年3月-2008年5月：分析總結研究成果，撰寫論文。2008年6月：準備并進行論文答辯。第二部分文獻綜述一、遙感技術的發(fā)展及其應用簡介遙感作為一門綜合技術是美國學者E.L.Pruitt在1960年提出來的。為了比較全面地描述這種技術和方法，E.L.Pruitt把遙感定義為“以攝影方式或非攝影方式獲得被探測目標的圖像或數(shù)據(jù)的技術”。從現(xiàn)實意義看，一般我們稱遙感是通過某種傳感器裝置，在不與被研究對象直接接觸的情況下，獲取其特征信息，并對這些信息進行提取、加工、表達和應用的一門技術。1957年前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，是遙感史上的一件大事；1959年蘇聯(lián)宇宙飛船月球3號拍攝了第一批月球相片，20世紀60年代美蘇多次發(fā)射宇宙飛船對月球、火星進行攝影，并連連登月，獲得了大量的有關圖片資料，美蘇的空間技術競爭也由此拉開帷幕?？梢哉f美蘇的空間競爭極大的推動了遙感事業(yè)的發(fā)展。70年代后美國宇航局(NASA)、歐空局((ESA)、加拿大、日本、印度、中國等國家都先后建立了各自的遙感系統(tǒng)。美國1967年開始計劃推行人造衛(wèi)星，自1972第一顆地球資源技術衛(wèi)星ERTS-1(即后來的LandSat-I發(fā)射成功到1999年4月共發(fā)射了7顆陸地衛(wèi)星(LandSatl-7)。20世紀80年代后，法國相繼發(fā)射了SPOT系列衛(wèi)星；歐空局(ESA)發(fā)射了ERS系列衛(wèi)星；日本發(fā)射了JERS系列衛(wèi)星印度發(fā)射了IRS-1系列衛(wèi)星；俄羅斯于1995,1996年分別發(fā)射了ALMMII和RESOURS-02衛(wèi)星；1987年經(jīng)中國、巴西兩國政府批準，由中巴聯(lián)合研制的地球資源1號衛(wèi)星CBERS于1999年發(fā)射成功；另外低空間、高時相頻率衛(wèi)星如氣象衛(wèi)星NOAA系列及其它各種多光譜傳感器也相繼投入運行，這些衛(wèi)星也大多進入了商業(yè)運行階段。各種不同衛(wèi)星是各國針對不同的研究領域而研制并發(fā)射的，它們的主要區(qū)別在于其所搭載的傳感器空間、光譜分辨率及衛(wèi)星繞地球一周時間上的差異。在常規(guī)遙感蓬勃發(fā)展的同時，高光譜遙感也迅速興起并成為遙感發(fā)展的主導趨勢之一。二、高光譜遙感發(fā)展簡介高光譜遙感(HyperspectralRemoteSensing)是指利用很多窄的電磁波段獲取物體有關數(shù)據(jù)的技術，它可在電磁波的紫外、可見光、近紅外、中紅外以全熱紅外區(qū)域，獲取許多非常窄且光譜(波譜分辨率^10nm)連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)。運用具有高光譜分辨率的儀器，通過獲取圖像上任何一個像元或像元組合所反映的地球表面物質的光譜特性，經(jīng)過計算機的圖像處理，就能得到快速區(qū)分和識別地球表面物質的目的。EACHPIXELHASANASSOCIATED.CONTINUOUSSPECTRUMTHATCANBEUSED70IDENTIFYTHESURFACEMATERIALSIMAGESTAKENSIMULTANEOUSLYIN100-200SPECTRALBANDS.INHERENTLYREGISTERED圖1成像光譜儀原理：數(shù)百幅波譜影像，數(shù)以千計的單一波譜曲線高光譜((hyperspectral)遙感是上世紀末地球觀測系統(tǒng)中最重要的技術突破之一，自從誕生以來就以其高光譜分辨率的特點受到國外國內的廣泛關注。它克服了傳統(tǒng)單波段、多光譜遙感在波段數(shù)、波段范圍、精細信息表達等方面的局限性，以較窄的波段區(qū)間、較多的波段數(shù)量提供遙感信息，能夠從光譜空間中對地物予以細分和鑒別，在資源、環(huán)境、城市、生態(tài)等領域得到了廣泛應用。近來在遙感和地學信息領域高光譜傳感器的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出領頭的趨勢，高光譜遙感也叫成像光譜儀是一種相對新的技術。當前，研究者和科學家把其用來進行礦物探測、植被統(tǒng)計以及人造礦物的識別。在到如今大約百年以來，光譜成像技術在物理學家和化學家的實驗室里被用來對礦物和他們的成份進行識別。光譜學常常用來對固體、液體和氣體的獨一無二的吸收特征進行探測。近來，隨著技術的發(fā)展，成像光譜技術開始用于對地球的探測。高光譜遙感的概念開始于八十年代中期，一開始就被地質學家廣泛地用于繪制礦物圖譜。對礦物的實際探測取決于波譜覆蓋、波譜分辨率以及分光計的信號噪聲，在一定波長范圍內對礦物吸收波長特征和豐度進行測量。在單個系統(tǒng)中，高光譜遙感結合成像光譜學通常包括大量的數(shù)據(jù)集和需要新的處理方法。高光譜數(shù)據(jù)集通常由100到200相對狹窄(5到10nm)的波譜段組成。而多光譜數(shù)據(jù)集一般由5到10個相對長的波段(70到400nm)組成。迄今為止，國際上己有40余套航空成像光譜儀處于運行狀態(tài)，在實驗、研究以及信息的商業(yè)化方面發(fā)揮著重要的作用。高光譜遙感技術的出現(xiàn)是20世紀80年代遙感技術最大成就之一，其發(fā)展應用首推美國。美國地球物理研究公司(GER),NASA噴氣推進實驗室(JPL)的研究人員所主持的航天飛機多光譜紅外輻射計(SMIRR)實驗研究，在成像光譜概念形成的初期發(fā)揮了重要的作用。1983年在NASA的支持下，JPL研制的第一臺高分辨率航空光譜儀(AIS-1)問世，它具有128個波段，它的出現(xiàn)開創(chuàng)了高光譜遙感的新時代。1986年JPL又研制成功了AIS-2，它與AIS-I一起成為第一代成像光譜儀。1987年JPL又研制成功了具有224波段的航天可見/紅外光成像光譜(AVIRIS)，投入使用后在很多領域取得了很好的成果。隨后日本、澳大利亞等國家也發(fā)射或計劃發(fā)射高光譜成像衛(wèi)星，并將成像光譜儀應用到航空平臺上。跟蹤國際高光譜成像技術的發(fā)展，并鑒于在應用方面的需求，我國于80年代中、后期亦開始著手發(fā)展自己的高光譜成像系統(tǒng)，同步解決信息分析與處理的技術問題，并在實驗應用中不斷檢驗和完善?！捌呶濉逼陂g成功研制了機載成像光譜儀MAIS，在自然基金項目和“八五”攻關項目推動下完成了具有19波段的多光譜掃描儀((AMSS),“九五”期間在863項目的支持下，又完成了適用模塊化航空成像光譜儀系統(tǒng)（（OMISI,OMISII）和？皿超光譜成像光譜儀。這些成像光譜儀被廣泛應用于農、林、地、礦、海洋水色等領域，并取得了顯著的成果，為我國成像光譜技術的發(fā)展奠定了良好的基礎。高光譜技術所獲取的圖像包含了豐富的空間、輻射和光譜三重信息[17]它表現(xiàn)了地物空間展布的影像特征，同時也可能以其中某一像元或像元組為目標獲得它們的輻射強度以及光譜信息。與常規(guī)遙感手段相比，它具有波段多、光譜分辨率高、空間分辨率高的優(yōu)點。利用高光譜數(shù)據(jù)不僅能有效地識別地表物質，而且能深入研究地表物質的成分和結構。高分辨率、高性能、高應用效率和數(shù)據(jù)定量化將是高分辨率光譜技術的主要發(fā)展方向。高光譜技術的獨特性能，特別是在地表物質的識別和分類、有用信息的有效提取等方面與其它技術相比具有明顯的優(yōu)勢，使得這一技術在環(huán)境監(jiān)測、植被精細分類、農作物估產(chǎn)和農田水肥狀況分析、冰雪覆蓋調查、土地利用監(jiān)測、巖石礦物填圖等方面展現(xiàn)了巨大的應用前景。其中，高光譜遙感分類方法應用問題、終端端元選擇問題以及混合像元的分解問題也引起了人們的廣泛關注，并且已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。我國自然資源豐富，有各種各樣的礦物、石油和生物資源，高光譜遙感在應用中一定能發(fā)揮重要作用。高光譜遙感的應用領域主要包括（Robert,1995）:（1）環(huán)境評估和監(jiān)測（包括城市增長、危險廢棄物檢測）；（2）全球變化探測和監(jiān)控（大氣臭氧耗損、森林退化、全球變暖；（3）農業(yè)（作物長勢、產(chǎn)量預測、土壤侵蝕）；（4）非再生資源探測（礦物、石油、天然氣）；（5）再生資源探測（濕地、土壤、森林、海洋）；（6）氣象（大氣動力學、氣象預報）；（7）制圖（地形、土地利用、土木工程）；（8）軍事偵察與服務（戰(zhàn)略方針、戰(zhàn)術評估）；（9）新聞媒體（圖例、分析）等。三、高光譜遙感在石油工業(yè)中的應用簡介地質礦產(chǎn)行業(yè)是我國最早應用遙感技術的部門。早在50年代中期，原地質部等部門就開始把航空地質調查方法應用于1：20萬區(qū)域地質填圖和石油地質普查。70年代，國外的衛(wèi)星遙感資料傳入我國后，遙感地質工作更加迅速發(fā)展起來?，F(xiàn)在，遙感技術已經(jīng)廣泛應用于地質構造、斷裂的分析，區(qū)域地質調查編制區(qū)域地質圖，獲得豐富的地質信息，進而用于探測金礦、鈾礦和石油、煤田，取得了豐碩成果，為加速我國地質工作步伐做出了重要貢獻。理想的油氣助探方法既能發(fā)現(xiàn)構造，又能指出油氣藏在子什么位置，這樣可降低風險、節(jié)省時間和費用?，F(xiàn)有助探方法分為兩大類：（1）探測構造的方法，如地震、重力和遙感；（2）檢測油氣的方法，如地表地球化學、井中化探、測井和遙感。含油氣盆地中的構造容易圈閉油氣，因此要尋找構造。衛(wèi)星圖像和航空像片能有效地發(fā)現(xiàn)構造［7。正向構造和線性構造在地表具有許多表現(xiàn)形式，通過遙感方法可提取這些構造信息，。油氣藏在地表也可以有很多顯示標志，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)作為直接助探油氣的手段同樣具有潛力。衛(wèi)星遙感方法是一種理想的助探方法，為了使油氣助探更科學高效，有必要將現(xiàn)有的助探方法與遙感方法結合起來，形成集成助探技術系統(tǒng)。遙感技術是對衛(wèi)星遙感圖像進行處理、解譯，從而獲得所需信息的一種技術，把其用于地質研究、礦產(chǎn)普查及環(huán)境檢測等領域，具有很好的現(xiàn)實意義。利用遙感技術進行油氣助探，不僅形象，具有宏觀性，而且能在較大區(qū)域內進行研究，比較適用于早期的油氣資源調查。衛(wèi)星圖像和航空像片能有效地發(fā)現(xiàn)構造，正向構造和線性構造在地表有多種表現(xiàn)形式，通過遙感方法可提取這些構造信息；油氣藏在地表也有很多顯示標志，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)作為直接勘探油氣的手段同樣具有潛力。通過對其線性影像與環(huán)形影像的解譯，為預測油氣藏的分布提供了依據(jù)。遙感影像信息提取技術可提取出遙感影像的烴類微滲漏信息，預測油氣勘探靶區(qū)，是一項經(jīng)濟、快速且潛力很大的綜合預測技術。國外遙感技術的發(fā)展及其在油氣勘探中的應用可分為三個階段[12]第一階段，20世紀70年代至80年代中期，主要以航天MSS遙感技術迸行遙感信息獲取和遙感信息的構造分析，發(fā)展起“遙感石油地質構造信息提取與分析技術”?？铝炙?ColliesRJ)和麥可(MccownFP)等人早在第一顆陸地衛(wèi)星發(fā)射之后就進行了衛(wèi)星圖像對石油勘探實用性評價工作，并取得了令人鼓舞的成果。前蘇聯(lián)在石油地質與勘探工作中引人航天遙感技術大體始于1976年，經(jīng)過十余年的不斷探索，工作成效突出，已由景觀構造目視分析法發(fā)展到動力地質解譯法和地質指示模擬法。第二階段，20世紀80年代中期以來，遙感技術取得了一系列重大進展，出現(xiàn)了多光譜遙感技術(TM和SPOT)；紅外細分光譜技術(FIMS)；熱紅外細分光譜技術(TIMS)；航空成像光譜技術(AIS)；航天飛機多光譜紅外輻射技術(SMIRR)和航天飛機成像雷達技術(SIR和SAR)等，極大地推動了遙感信息提取和分析的深人和完善。地質構造提取與分析的研究內容集中到多源數(shù)據(jù)的綜合分析，最大程度地發(fā)揮了遙感技術的優(yōu)勢，使之在基礎理論和精確性等方面得到了進一步加強和提高。在這一階段，GIS技術被引人并得到最大程度的應用。利用TM等圖像數(shù)據(jù)進行地表礦物蝕變異常、地表植物異常等信息的增強提取，均取得成功。研究還發(fā)現(xiàn)利用激光遙感方法可發(fā)現(xiàn)油氣微滲漏信息，開辟了直接找油的新途徑。第三階段，20世紀90年代以后，遙感技術進人一個以星載成像光譜儀和多參數(shù)成像雷達為前導的遙感新時代，圖像的空間分辨率和光譜分辨率都大為提高，探測波段越來越窄細，數(shù)據(jù)量龐大無比，同時也取得了許多重大的成果。盡管衛(wèi)星遙感在我國石油行業(yè)中的應用起步較晚，但從1978年對新疆塔里木盆地西部進行遙感石油地質應用研究以來，曾利用遙感技術先后在河南、西藏、內蒙、山東及四川等國內幾乎所有含油氣地區(qū)進行了石油遙感地質研究，涉及了不同地質單元和地貌類型，其中新解譯的局部構造或構造帶近千個，斷裂上萬條，并預測了一批有勘探遠景的含油氣構造帶。實踐證明，衛(wèi)星遙感圖像形象、真實，具有宏觀性特點，是其他資料無法比擬的。遙感技術不但在勘探前期含油氣盆地的區(qū)域地質背景研究，盆地形成的時空規(guī)律及形成機制等方面的研究有著重要的作用，而且在研究盆地自身結構特點，含油氣構造帶的分布，利用已知油氣田圖像特征類比分析，預測新油氣田方面，也能做出積極的貢獻。烴類微滲漏具有各種的地表響應、異常植物的遙感探測和土壤與巖石地球化學異常的遙感探測等遙感方法應用通過烴類微滲漏信息的遙感影像信息提取技術能夠直接探測油氣信息直接圈定有利的油氣勘探靶區(qū)具有良好的應用前景烴類物質微滲漏現(xiàn)象［5是指山油氣圈閉內的伴有二氧化碳，水和惰性氣體的甲烷等輕烴類物質穿透上覆致密巖層滲漏到地表的一種現(xiàn)象。處于動態(tài)平衡的油氣藏不斷提供烴類物質穿透地殼巖石裂隙運移全地表，可引起近地表物質如巖石、土壤、生物等物理與化學性質變化，其中巖石蝕變作用與礦化作用是烴類物質滲漏的地表地球化學異常響應的主要特征。這種異常在遙感圖像上表現(xiàn)為不同的能量數(shù)值即灰度變化，呈現(xiàn)斑狀、霧狀、環(huán)形和圓形的暈狀色調異常影像。地面規(guī)模可達幾公里到幾十公里，這些影像異常與色調異常是有利的遙感找油標志。據(jù)Rechers等人以及美國達拉斯城的地球化學助探公司40年的經(jīng)驗表明，目前世界上的己知油田，至少有85%以上都存在著烴類的微滲漏現(xiàn)象⑷。烴類微滲漏物質向上運移的方式主要有3種⑸：滲透運移、水動力運移和擴散運移。其中滲透運移是油氣藏烴類物質微滲漏的主要方式。小分子的烴類在14d里可以穿透300m的上覆蓋層。28d能穿透600m的上覆蓋層。而體積相當于膠粒的烴類分子則以每秒若干毫米的運動速度上升運移。由于烴及非烴組分向地表的垂直滲漏，是通過上覆巖層中孔縫系統(tǒng)來進行的。因此使孔縫周圍的某些金屬元素被還原，結果在油氣藏上力一形成一個由孔縫系統(tǒng)構成的次生“還原相”⑼。烴類微滲漏物質對上覆地層發(fā)生多種蝕變作用。其中的化學作用有還原、熱降解、化合和氧化。結果形成瀝青、地蠟、硫化物、酸性水和一氧化碳等。從而改變了異常區(qū)地表物質的反射光譜特征。在遙感圖像上出現(xiàn)環(huán)狀色調異常⑶。其中生成的碳酸鹽造成碳酸鹽巖礦化暈，生成的H2S氣體是造成紅層褪色化暈、粘土化暈和地植物異常暈的一個原因，三價鐵離子轉化為二價鐵離子也造成紅層褪色暈。此外還有土壤吸附烴暈、云霧狀暈、熱異常暈、低價鐵富集暈、放射性暈等。遙感以其豐富的空間信息與光譜信息被用作地表土壤與巖石因烴類微滲漏而產(chǎn)生的蝕變暈與植被的異常特征的圈定。然后通過數(shù)字圖像處理和地質解譯模式判別，可以直接探測烴類蝕變異常，預測可能的油氣勘探靶區(qū)。石油勘探始于地表烴類跡象的尋找，現(xiàn)在尖端的航空和遙感方法提高了這項工作的效率閉。油氣田中的烴類以微烴方式沿微裂隙垂直向上運移并與周圍物質相互作用。在泄漏的過程中，烴類微滲漏造成了巖石和土壤蝕變褪色，黃鐵礦、碳酸鈣包粒和磁性物質形成以及植物病變等一系列變異，形成烴蝕變帶。最直接、最顯著的微滲漏標志應是土壤烴組分異常。在地表的常溫常壓環(huán)境下，土壤中微滲漏的烴類有5種存在形態(tài)川：1） 擴散到近地表大氣中的輕烴（主要為碳（1_5））,呈氣態(tài)混合于大氣中，易被氧化或被風吹散；2） 被土壤或礦物顆粒吸附的烴類，可以是氣態(tài)或液態(tài)，氣態(tài)部分受外界大氣系統(tǒng)條件變化的影響，而液態(tài)部分較穩(wěn)定；3） 充斥于地表土壤顆?？紫吨械臍鈶B(tài)烴，與外界環(huán)境條件保持相對動態(tài)平衡;4） 溶解于淺層地下水中的烴類，主要為輕烴或芳烴；5） 被食烴菌吃掉的烴類，以菌類軀殼——石蠟垢的固態(tài)烴堆積于地表土壤中。所以，近地表土壤中的烴類為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)并存。在遙感圖像上出現(xiàn)環(huán)狀色調異常。其中生成的碳酸鹽、造成碳酸鹽巖礦化暈。生成的硫化氫氣體是造成紅層褪色化暈、粘土化暈和地植物異常暈的一個原因。三價鐵離子轉化為二價鐵離子也造成紅層褪色暈。此外還有土壤吸附烴暈、石霧狀暈、熱異常暈、低價鐵富集暈、放射性暈等。遙感以其豐富的空間信息與光譜信息被用作地表土壤與巖石因烴類微滲漏而產(chǎn)生的蝕變暈與植被的異常特征的圈定。烴效應導致的變異現(xiàn)象在光譜域表現(xiàn)為光譜反射率的變化，在陸地衛(wèi)星影像上呈現(xiàn)為烴蝕變暈。例如，油田上方因黃鐵礦和菱鐵礦增加，在600^-700nm光譜域光譜反射率增高，在影像上顯示為亮色調；因高嶺石等粘土礦物增加，在波長為2200nm附近光譜反射率降低，在影像上顯示為暗色調。遙感直接找油實質上就是應用遙感技術探測烴蝕變帶。遙感探測烴蝕變帶的效果取決于傳感器的性能、信息提取技術和地物光譜特征的研究程度。含油氣區(qū)地面光譜測量結果表明，反映植物變異的光譜反射率變化，出現(xiàn)在可見光和近紅外光譜域；反映礦物變異的光譜反射率主要出現(xiàn)在短波紅外光譜域。在掌握以上信息后，可通過數(shù)字像處理和地質解譯模式判別可以直接探測烴類蝕變異常預測可能的油氣助探靶區(qū)。五、總結：隨著高光譜遙感技術的發(fā)展，其會在石油工業(yè)中的應用越來越廣泛。在陸地遙感應用中，遙感技術能揭示深部的隱伏構造，對預測靶區(qū)，指明勘探方向可以發(fā)揮作用。為了提高預測成功率，遙感地質專家除了要掌握圖像判讀和地質解譯技術外，還應盡可能多地掌握其他學科知識,了解盆地的地質發(fā)展史和構造演化。綜合運用遙感與地質、物化探多學科技術資料，油氣發(fā)現(xiàn)的成功率將大大提高。目前遙感預測因方法不同，可分為烴蝕變信息提?。ㄋ^“直接找油氣方法”）和線-環(huán)構造應力分析（間接找油氣方法）兩種。烴蝕變信息能直接發(fā)現(xiàn)烴的微滲漏異?；蛭⒂蜌饷?對地質家分析構造活動和油氣生成事件無疑非常有用。在實際工作中要注意地表強微滲漏現(xiàn)象