从岩石和植物反射的阳光中有信息，虽是镜花水月，但天行有常，探其原委，竟是地下宝藏的线索。迄今为止，几乎不可能探测和解释这些线索。新一代的遥感设备有可能从高阔天宇探测不可见的反射波并更好理解这些反射波的地质意义。从飞机或人造卫星上探测地球资源的地质遥感已有可能以创新的精度为工业节约几百万美元的勘探成本。

遥感的主要优点是搜集地质数据的速度比地面技术快而且成本低。地质学家从飞机或人造卫星上俯视大陆地貌，使斑驳陆离的地形特别醒目。例如，可以看到某些山脉、河流和急斜的悬崖，简直像是用直尺画出来的一样。这样的直线地形，叫作线形构造，特别重要的是这种构造常常是下伏地质断层或裂隙区的地表符号，在这样的地方容易聚集金属或烃。在圆形突出的地表之下可能聚集有石油和天然气，所以地质学家也留心察看丘地。

大陆的化学成分及其形式，也能为其隐蔽的资源提供有价值的线索。因此，大量的研究项目现正集中在收集和分析由地表反射的辐射能，这种辐射能能为经过训练的观测人员提供一个有关岩土组分的大数据库。工业地质学家通常寻找有特征的信号，这些信号表明存在四类矿物：

氧化铁   由褐铁矿而知，并可根据0.5—1.0微米可为近红外线看得见的波段的反射信号识别，在半干旱地区的土粒和岩石中，尤其是在已经发生热液蚀变

（因地下热水而发生的化学变化）的含铁岩石中，聚集有氧化铁矿物，常常潜藏有铜、铅、锌的隐脉。

粘土矿 片状粘土矿的成分是硅酸盐，在其晶体结构中有羟（0 H）离子，容易在热液蚀变岩的表面上形成。识别特殊粘土的反射信号特征是2.0—2.5微米（短波红外线），从而能识别下伏岩岩型。

方解石   其化学成分是碳化钙，主要成分是石灰石和其他沉积岩，这种矿物反射信号的波段是2.0-2.5微米，从地表岩石中的方解石反射的波长可以知道地表岩石原是怎样（例如，是在海水、淡水或深水、浅水中）形成的线索。这样的知识对于确定这些地层是否含有油、气是重要的。

石英岩   这种普通矿物是由二氧化硅（SiO₃）构成，有一系列8 ~ 14微米的反射信号。常在岩隙中发现石英晶体，热水、腐蚀性水经岩隙在岩层深部沉积有用矿物。因而这些石英脉就成了标志矿物位置的信号发射站。

因为地表的70%左右为植物所覆盖，许多地形并不适于土岩化学遥感。但是，从树木和草地反射光的变化，常与土壤中的矿物浓度有关。虽然树叶常吸收土壤中的金属，可供直接检测的数量太小，所以研究人员代之以查看这些金属对树木生长的影响。

对植物的遥感研究远不如对不毛之地的遥感研究。然而，专家强调，结果往往是含糊不清的。华盛顿大学地球和行星系的爱德华A · 吉涅斯说，根据植物解释遥感数据“输入数据与输出答案无论如何不是现成的关系”。加达德宇宙飞行中心的鲁宾 · 贝尔提到，即使从植物获得最好的遥感测量值，我们只能说这里可能有矿物。

尽管如此不明确，地球植物学（研究植物上地面矿物的效果）是一门发展迅速的遥感学科。研究人员分析由森林和草地放射的信号，一般是查看下列线索：

叶绿素   这种绿色色素一般表示其反射强度的陡升在0.68 ~ 1.0微米之间，可为近红外线看得见，当树叶生长，达到成熟、枯萎时，反射强度增长的斜率和位置以特有的方式变化。因此，可以其模式监控树叶的生长阶段。因为科学家新近已经发现，在矿物浓度大的土壤中生长的树叶常常春季迟熟，秋季早枯，这是重要的发现。

含水量   树叶以两个红外波长（1.6和2.2微米）强烈反光。当树叶中的含水量增多时，反射峰值下降、因为日光正在吸收更多的水克分子，许可的反射较小。常发现在高浓度金属（如铜、锌、镁）中生长的树叶水分不足，原因不明。确切地说，不了解这些金属是怎样妨碍树木吸收水分的，但研究人员考虑，土壤中的金属离子达绝对饱和程度时，根部细胞膜的透水性就降低。

生物量   植物覆盖土地的百分率，树叶的平均尺寸和密度，可通过对各种红外反射波段的监控来测定，经常发现在妨碍植物生长的区域的土壤中潜藏着有用矿物。

在这些关系中，多是扑朔迷离，所以，研究人员必须考虑测量的季节和时刻以及研究的植物种类。加达德的贝尔说“把红枫与白栎相比是无效的”。

事实上，不是要以遥感取代地面勘探。为工业搜集解释遥感数据的纽约地球物理和环境研究公司的地质学家威廉 · 考林说：“能标出矿床范围的唯一方法是钻探”。然而，遥感能把地面勘探人员迅速引到有开采价值的现场去。石油地质学家自20年代第一次用东倒西歪的双翼飞机踞高眺远勘测岩层以来，工业界热烈欢迎遥感技术的进展。

自从美国于1972年起开始发射一系列地面传感卫星（Landsats）以来，对‘极目遥望’技术的兴趣确已兴盛起来。始于美国国家航空和宇航局的Landout计划表明遨游苍穹监控地球植物和矿产的可行性，证实了技术上的巨大成功，这一计划现由商业部主管，为工业和政府机关提供遥感资料。

宾夕伐尼亚州普鲁士之王城的通用电气公司制造的Landsat卫星上装用洛杉矶市休士飞机公司制造的机电扫描仪，扫描宇宙飞船之下的陆地，记录各种波谱波段或频道的反光亮度。把数字化的图像发回地球，在地球上用计算机处理，使“江山留胜迹”，泾渭分明。过去12年来，Landsat卫星已发回4幅奇迹般的揭示地球的图像。

美国地质调查局和哥伦比亚大学的一批科研人员在北卡罗林那州小区的同样木质的森林中进行了又一次相似的研究，用能测量树叶中叶绿素和水分波段的机载仪器监控植物的反射。他们在一处发现，叶绿素波段稍微变成较低的波长（似乎与树叶早枯有关），与下伏土壤中的铜、辉钼矿和锡相关。

正如弗吉尼亚州和北卡罗林那州的研究所获的例证一样，单凭反射数据，遥感并不能识别两种不同的金属。但加达德的贝尔指出，即使各种金属的不明确迹象对于工业也有用，因它会减少费用昂贵的地面勘探。

不是所有的遥感方法都能自然反射辐射能。一种技术是从飞机上发射雷达波，分析地面反射信号与可见光线成像相比，常可更加明显地显示起伏的地形。但雷达法的成本高，不能广泛采用。

另一种遥感形式是依靠飞行高度不超过10—15英尺的直升飞机探测从地球裂隙中渗出的油气，由于存在的烃浓度太稀，不能从远处测量，飞机必须靠近地面飞行。如此微渗可能是地表下深处有油气的征兆。

以直升飞机载的旋转天线放出的微波轰击地面，当面的任何烃能吸收微波能并以另一波长再反射能。机载仪器能检测这种反射能。

典型的直升飞机勘测每天可勘测22000 ~ 25000英亩，通常是在卫星和其他遥感源已证实是有开采价值的地带上空进行勘测。微波法的限度是不能区分不同的烃（例如甲烷和乙烷）。它的确不能区分油气，因此，发现任何渗出之后总要分析土样。

有一种探测烃渗漏的专用仪器，能根据热红外区中放射的信号测定天然气的存在位置。这种仪器还可用于天然气管道的测漏。

微波法是很好的找油气方法。美国的石油工业野猫探井年成功率从来没超过八分之一；十分之一比较典型；微波法的成功率更大，大约43 ~ 50%的钻探井变成采油井。

某些遥感技术似乎是成功的，专家强调需要更多的基础研究，尤其需要更好理解因果关系——在一个地区什么类型矿物会导致特有的波谱特性。另一迫切需要是可以很窄的连续波段测量反射的仪器。今天的仪器（如多波谱扫描仪、投影测绘仪）只能以几个宽波段检测信号。

机载光谱仪即将满足这种需要，这是一种可改变遥感面的仪器，从原理上说，有可能以实验室测得的已知图像对照它们的反射图像，识别特定的矿物，几乎就像对照指纹进行侦破一样。

光谱仪样机现已装在飞机上。1986年时，一种更先进的光谱仪能以224个光谱波段从600个图像要素中产生图像，将装在美国国家航空和宇航局的高空飞行的U-2飞机上进行试验，将实施叫作“机载可见和红外成像光谱仪”的试验计划；高分辨力成像光谱仪正在设计中，将用于空间站（或平台）上；还将逐步研制难度更大的尖端系统。空间站仪器将根据现从传感系统获得的资料提供综合性最强的地球地质测绘图。将于1990年实施“航天飞机成像光谱仪”实验。

[High Technology，1935年3月]