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地热资源作为一种廉价、清洁的绿色新能源,已被人们日益关注,大力开发利用地热资源,具有很重要的社会和经济意义。在地热区域普查中,热红外遥感技术具有快速、经济、可进行大区域探测热场分布变化的优势被广泛应用。但是,目前热红外遥感技术主要应用于植被覆盖低的高温地热异常区的区域,对于我国东南部植被覆盖程度较高条件下的中低温地热异常的地热区域普查应用的可能性和效果有待论证。本次以福州大都市区为例,进行热红外遥感在植被覆盖程度较高条件下的中低温地热异常中的数据处理技术和效果研究。
福州大都市区地表温度反演中选用性价比和分辨率高的LANDSAT7卫星的ETM+6波段的热红外数据,利用基于单波段的单窗算法进行地表温度反演。单窗算法进行温度反演时需进行大气校正并估算三个重要参数:大气平均作用温度、大气透射率和地表辐射率,其中大气校正和地表辐射率的估计是地表温度反演的关键和难点。本次地表辐射估算选用针对ETM+数据的基于地表覆盖类型的加权混合模型,而大气平均作用温度和大气透射率则利用当地气象资料通过经验公式进行估算。根据参数结果利用单窗算法进行福州大都市区地表温度反演,温度反演的结果和实际情况相符。利用LANDSAT7卫星数据、ALOS卫星数据和30m分辨率的DEM数据,结合已有构造资料对福州大都市区的构造进行解译。最后根据反演的地表温度结果、构造解译结果、已有地质资料和地热背景资料对原有地热异常区的成因机理和影响因素进行研究讨论,通过研究建立地热异常判断因子,判定福州大都市区的潜在地热异常区。研究表明:
(1)福州大都市区地表温度反演结果符合实际情况,同时解译精度达到实际要求,已有地热异常点的对应反演的温度主要分布在28-38℃区间内,这个温度区间作为地热异常区的远景区进行提取。
(2)本次构造解译共解译出线性构造265条和环形构造3条,线性构造中有118条构造为福州大都市区原有构造。构造解译效果良好,为后期的已有地热异常区和构造关系分析提供依据。
(3)结合地表温度解译结果、构造解译结果和已有地热资料,可知福州大都市区地热异常点和构造之间有着密切的关系,其中的北北东向导水构造、3个环形构造和北北西向的导热构造控制着福州大都市区地热异常。
(4)根据地表温度分布信息、构造信息和对已有地热点的分析,建立地热异常判断因子对福州大都市区潜在地热区进行分析,分析可知福州大都市区有15个潜在地热异常区域。
(5)遥感技术在福州大都市区地热资源区域普查中效果良好,解译出的潜在地热异常区域为后期的工作提供了重点工作区域。
(6)本次以福州大都市区为例,进行热红外遥感在植被覆盖高条件下的中低温地热异常中的应用数据处理技术和效果研究,研究表明利用遥感技术在植被覆盖度高的中低温进行地热异常提取可行且效果良好。
综上可见热红外遥感进行地表温度反演和地学遥感技术获取构造信息,都是针对地球表面的信息提取,要通过这些信息获得地热异常信息必须结合已有的资料,分析已有地热背景资料,特别是构造对地热的影响、可能的导热构造和研究区的地质构造历史,根据以上研究来确定潜在异常异常区域。通过遥感技术获得的潜在异常异常区域,需要综合应用地表调查、物探、化探、钻探来确定和研究地热异常的机理模式。