高光谱遥感在找矿中的应用

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遥感技术在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿中的应用遥感技术是指通过从航天器或飞机上获得的遥感影像数据,进行地物识别、分析和提取信息的一种技术。

在地质找矿中,遥感技术具有以下应用:1. 地质构造调查:遥感影像能够有效地显示地壳的构造特征,如断层、岩脉等;通过分析影像上的地形、地貌和地质构造,可以发现潜在的矿产资源富集区域。

2. 矿床研究:遥感影像可以提供矿床出露的信息,并识别矿化脉体的特征和类型;此外,通过遥感数据可以分析矿床区域的地球化学特征,包括含金、含银、含铜等元素的多光谱或高光谱反射光谱特征。

3. 矿山勘探:利用遥感技术可以获得大范围、高分辨率的影像数据,可以对目标矿产进行快速、经济、高效的矿山勘探;遥感数据可以提供各种地形、地貌以及植被等的信息,从而更好地分析矿床分布和类型。

4. 矿区环境评价:通过遥感数据可以获取矿区范围内的土地利用和环境信息,进行矿区环境评估,包括水体质量、土壤质量、植被覆盖等,以及污染源的探测和分布情况,为矿产开发提供环境基础数据。

5. 矿业安全监测:通过遥感技术可以监测矿区的地貌变化,例如地面沉降、活动性埋藏矿床的活动等,及时预警和监测矿区地质灾害的发生,为矿山安全生产提供支持。

6. 矿区规划与管理:遥感技术可以提供矿产资源、土地利用和交通网络等信息,对矿区的规划和管理提供指导;可以通过遥感手段监测矿区开采过程中的环境污染和资源衰减情况,对矿区可持续发展提供支持。

7. 无探搜矿:遥感技术还可以结合地球物理、地球化学等数据进行无探搜矿,即在没有地面勘探工作的情况下,通过分析遥感影像数据中的特征,发现矿产资源潜力,为进一步的矿产勘探提供指导。

综上所述,遥感技术在地质找矿中有着广泛的应用。

通过分析遥感影像数据,可以获得大面积、高分辨率的地质、地貌和环境等信息,为矿产资源的发现、规划、开发和管理提供有效的手段和工具。

高光谱遥感

高光谱遥感
光谱范围 400~850nm 采样间隔 1.8nm 光谱分辨率 <5nm 瞬时视场角 1.5mrad 行象元数 376 信噪比 ~200
• 中国:MAIS、PHI、OMIS-1(10个热波段)、 中国: 个热波段)、 、 、 ( 个热波段 CMODIS(神舟III号) 、Env-DD(环境灾害小卫星) (神舟 号 (环境灾害小卫星)
三、高光谱遥感技术优势与局限性
优势 1:充分利用地物波谱信息资源 :
图 不同波谱分辨率对水铝反射光谱曲线
优势 2: 利用波形 精细光谱特征进行分类与识别地物 : 利用波形/精细光谱特征进行分类与识别地物
Al-OH
Paragonite
Muscovite
Phengite
三种类型的白云母精细光谱特征
岩石的光谱发射率特征
航空高光谱遥感飞行设计图
(2)光谱特征参数定量分析技术 )
不同水分含量的叶片的光谱反射率
RWC(%)=24.5+7.13*面积 (R2=0.845)
(3)光谱匹配技术(二值编码) )光谱匹配技术(二值编码) • 岩矿光谱分类与识别
岩石和矿物
2.15-2.31微米 粘 土 矿 2.24-2.31微米 Mg-OH 对称性>1 滑石 2.15-2.19微米 叶蜡石 2.31-2.35微米 碳 酸 盐
优势 3: 利用图 谱实现自动识别地物并制图 : 利用图-谱实现自动识别地物并制图
局限1:海量数据的传输、 局限 :海量数据的传输、处理与存储 128波段的 波段的OMIS: 采集数据速率 采集数据速率60Mb/s;400Mb/km2 波段的 ;
高光谱遥感信息的图像立方体表达形式是一种新 高光谱遥感信息的图像立方体 表达形式是一种新 型的数据存储格式, 型的数据存储格式,其正面图像是由沿飞行方向的扫 描线合沿扫描方向的像元点组成的一景优选的三波段 合成的二维空间彩色影像; 合成的二维空间彩色影像;其后面依次为各单波段的 图象叠合,其数据量为所有波段图像的总和; 图象叠合,其数据量为所有波段图像的总和;位于图 像立方体边缘的信息表达了各单波段图像最边缘各像 元的地物辐射亮度的编码值或视反射率。 元的地物辐射亮度的编码值或视反射率。

多高光谱遥感找矿模式与典型案例

多高光谱遥感找矿模式与典型案例
围岩蚀变:成矿过程中的热液作用
与一定类型的热液矿床相联系,并能反映热液矿床形成过 程的物理化学条件及矿床的成因。
蚀变带:矽卡岩化、云英岩化、绢英岩化、青盘岩化、
蛇纹石化、阳起石化、叶蜡石化、明矾石化、绢云母化、 绿泥石化、绿帘石化、高岭石化、粘土化、泥化、碳酸盐化、 赤铁矿化、石膏化
这些蚀变带和主要蚀变矿.物都能被遥感所探测。
0 .0
(产于奥陶纪灰岩和页岩)
G o ld
Illite
ppm
Kaolinite
5 .0 2 .5 2 .0 1 .5 1 .0 0 .5 0 .0
.
Illite
云南普朗地区 Hyperion
已发现14个含矿斑岩体
离子数
普朗斑岩铜矿:钾化硅化带—
黄铁绢英岩化带—青盘岩化带
钾化、硅化、绢云母化、
褐铁矿化
羟基矿物,包括粘土矿物和云母
水合硫酸盐矿物(石膏和明矾石)、碳 酸盐矿物(方解石和白云石) TM7波段都有较强的吸收谷, TM5 高反射
植被: TM2、4 高反射,
.
TM1、3、7 低
遥感技术的发展
高光谱分辨率:
精细光谱特征 图像特征退居次要地位
量变:提高了分辨地物本领、识别精细程度 识别和分类的精度,减少不确定性
J. A. Frank, et al, 2005, Geology, 33(7)
Panorama VHMS成矿体系
recharge Discharge
magmatic
Hyperion
.
T Cudahy
1998
Panorama VHMS成矿体系
Volcanic massive sulphide and magmatic hydrothermal systems

现代遥感技术在地质找矿中的应用

现代遥感技术在地质找矿中的应用

矿产资源M ineral resources 现代遥感技术在地质找矿中的应用赵 超摘要:随着科技的快速发展,现代遥感技术已经成为地质找矿领域的重要工具。

遥感技术是一种利用传感器、雷达等设备从远距离感知目标物体所辐射的电磁波信息,获取目标物体的高分辨率、多光谱和多角度的图像或数据的技术。

遥感技术基于其快速、准确地获取大量信息的特征,已经逐渐成为一种重要的地质调查手段。

现代遥感技术在地质找矿中的应用,不仅可以提高找矿的效率和准确性,还可以推动地质找矿领域的创新和发展。

本文将对现代遥感技术在地质找矿中的应用进行深入探究,旨在提高找矿效率和准确性,为地质找矿领域的工作提供新思路、新方法。

关键词:现代遥感技术;地质找矿;应用地质找矿是指通过对地质体进行详细的研究和分析,以确定其内部的矿产资源的类型、分布和储量的过程。

传统的地质找矿方法通常依赖于大量实地勘探和采样分析,不仅耗时费力且成本高昂。

随着现代遥感技术的快速发展,遥感技术在地质找矿中的应用已经成为一种高效、准确的方法。

遥感技术是通过获取和解释地球表面和大气层的各种信息,而不直接接触地面的技术手段。

它利用航空和卫星平台上搭载的传感器,获取地面、水体和大气中反射、辐射和散射的电磁波信息,将这些信息转化为数字图像或数值数据,从而实现对地球表面特征的探测和分析。

在地质找矿中,遥感技术能够提供大范围、高分辨率的地球表面信息,从而帮助地质学家快速了解地质构造、岩石类型、地表特征等因素,进而推测潜在矿产资源的存在。

1 现代遥感技术概述现代遥感技术是利用遥感器从远距离平台对目标进行感知、获取、分析和处理,从而得到有用信息的一种技术。

在遥感技术中,信息的获取是基础和核心。

现代遥感技术获取信息的主要方式是利用各种遥感器,如照相机、电视摄像机、多光谱扫描仪、成象光谱仪、微波辐射计、合成孔径雷达等。

这些遥感器可以获取不同类型、不同精度的遥感数据,如可见光、红外线、微波等不同波段的数据,从而得到广泛的应用。

浅析遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

浅析遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

得的数据具有波段多 , 光谱分辨率高 、 波段相关 性高 、 数据冗余大 、 高光谱 图像 的光谱信息层次丰富 , 不同的波 稳定的本征 光谱 吸收特征 ,光谱特征的产生主要是 由组成物质 的 空间分辨率高等特点。 通过建立岩石光谱 的信息模型 , 可反演 内部离子 、 基团的晶体场效应或基 团的振动效果 引起 的。 各种矿物 段具有不 同的信息变化量 , 都有 自己独 特的电磁辐射 ,利用波谱仪对野 外采样进行光谱 曲线 某些指示矿物的丰度 。 充分利用高光谱 的窄波段 、 高光谱分辨率的 结合 遥感 专题 图件 以及利用 丰富的纹理信息 , 加强 高光谱数 测量 , 根据实测光谱与参考资料库 中的参考光谱进行对 比, 可 以确 优势 , 全天候 、 穿透陛强 、 波段 定 出样品的吸收谷 , 识别出矿物组合 。根据 曲线 的吸收特征 , 选择 据的处理应用能力 。微波遥感具有全天时 、 因此对提取构造信息有一定 的优越性 , 同时也 可以 合适的图像波段进行信息提取 。 根据量子力学分子群理论 , 物质 的 范围大等特点 , 因为穿透性强 , 对覆 盖地 区的信息 光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加 。传感器在空 中接收 区分物理结构不 同的地表物体 , 提取也有效 。微波遥感技术 因其 自身的特点而具有很大 的应 用潜 地表物质 的光谱特性 , 因为探测范 围内有干扰介质存在 ( 白云 、 大
但微波遥感 在天线 、 极化方式 、 斑噪消除 、 几何校正及 辐射 校正 气、 水体 、 阴影 、 植被 、 土壤等 ) , 因此 , 在进行蚀变矿物信息提取时 , 力, 等关键技术都有待于深入研究 , 否则势必影响微波遥感的发展。 根据干扰物质 的光谱曲线 出发 , 进行预处理消除干扰 。目前遥感找 . 2 数据 的融合 。随着遥感技术的微 波 、 多光谱 、 高光谱 等大量功 矿蚀变异常信息 的提取有多种方法 , 例 如波段 比值法 、 主成分分析 2 它们 以不 同的空间尺度 、 时 间周 期 、 光 法、 光谱 角识 别法 和 MP H技 术( Ma s k P C A a n d HI S ) 、 混合 象元分解 能各异的传感器不断 问世 , 谱范围等 多方 面反 映地物 目标 的各种特性 ,构成同一地 区的多源 等。 数据 , 相对 于单 源数据而言 , 多源数据既存在 互补性 , 又存在冗余 1 . 2 遥感技术 间接找矿的应用 。

高光谱遥感技术的应用前景

高光谱遥感技术的应用前景

高光谱遥感技术的应用前景随着科技的不断发展,遥感技术越来越成为人们了解和掌握地球信息的有力工具,而高光谱遥感技术就是其中一种很重要的技术。

高光谱遥感技术能够提供比传统遥感技术更丰富和精细的地球信息,因而在许多领域都有广泛应用,从环境保护、水资源管理到农药使用管理等等,都有着广泛的应用前景。

一、高光谱遥感技术的基本原理和特点高光谱遥感技术是指遥感技术中利用高光谱仪器获取并记录地物反射光谱的过程。

高光谱遥感技术相比于传统遥感技术,不仅能够获取到地物的空间和光晕信息,还能够获取到更高的光谱分辨率,能够对地物的光谱反射进行更精确的分析。

高光谱遥感技术有着广泛的应用范围,既能用于地表覆盖和生态环境监测,也能用于资源勘探和开发。

高光谱遥感技术数据的处理通常是建立在一个多波段反射率数据集上,数据集中每个像素的反射率都被记录在不同波长的光谱带中。

二、高光谱遥感在环境保护中的应用高光谱遥感技术在环境监测与评估中有着广泛的应用,可以用于监测和掌握地球上的各种环境指标,比如水质检测、空气污染等等。

在水资源管理中,高光谱遥感技术可用于测定水体水质、流速等水文参数,还可以追踪水文演化、水生生态系统变化等。

在空气污染的识别、区分和定量化监测方面,高光谱遥感技术也无疑是非常有用的。

能够捕获不同类型的污染物质与混合物在光谱上的独特的“指纹”,通过这些指纹可以对目标物质进行识别和区分。

这种技术可以适用于城市和工业区域、矿山地区、较为多源的汽车尾气等。

三、高光谱遥感在农业中的应用高光谱遥感技术在农业中的应用是多方面的,例如识别不同的植物覆盖、追踪作物生长等。

针对农业领域,高光谱遥感技术能够提供更为精确和准确的地物分类、植被指数、作物监测和干旱指数等信息,还可以对农药使用管理等方面进行科学决策和预测。

例如,在干旱监测上,采用高光谱遥感获取显著的有机物光谱特征,从而可制定地表和植被湿度指数,进而进行干旱程度分级评估。

这种技术可用于种植业、水资源管理、生态学和气候模型研究等领域。

高光谱遥感技术在矿山生态修复治理中的应用

高光谱遥感技术在矿山生态修复治理中的应用

高光谱遥感技术在矿山生态修复治理中的应用摘要:随着科学技术迅速发展,在进行矿山开采工作的过程中,逐渐出现了土地资源问题、生态环境问题等多方面问题,同时也在一定程度上增加了地质灾害和安全问题的发生率。

高光谱遥感技术作为一项现代化技术,能够针对矿山环境进行全面、高效的监测,并快速获取矿山环境信息,为矿山生态修复治理工作提供重要保障。

在高光谱遥感技术持续发展的过程中,其中的空间分辨率、时间分辨率以及光谱分辨率均持续提升,应用效果也越来越好,所以将其应用于矿山生态修复治理工作当中,必然能够取得良好的应用效果。

关键词:高光谱遥感技术;矿山生态修复;应用引言中国矿产资源丰富,种类齐全,分布广泛,是国民经济建设发展的重要基础。

随着矿产开发技术的提升和能源需求的与日俱增,矿山开发速度也在不断加快,在推动经济社会发展的同时,也给矿山及其周边带来了严峻的生态环境问题。

矿山开采活动不仅破坏土地资源、污染地表水和地下水、产生粉尘扩散、改变地貌景观、加剧地质灾害、导致生物多样性丧失和生态系统功能退化等,也进一步威胁人类生产生活和生命财产安全,同时还会影响其碳汇功能。

深入推进矿山生态修复工作,可恢复和强化矿山生态系统的碳汇功能,对于缓解全球气候变化,实现中国“双碳”目标具有重要意义。

1我国矿山生态修复的发展和挑战1.1我国矿山生态修复的发展历程我国矿山生态修复事业起步较晚,基础比较薄弱,在20世纪50年代到80年代,主要是个人零星的植树种草造田活动,政府无实质性要求与大规模统一部署;80年代到2000年,矿区的土地复垦成为建设重点,在此阶段,国家颁布了《土地复垦规定》,明确要求采取措施将损毁的土地恢复到可利用状态,首次提出了“谁破坏、谁复垦”的原则;2000-2015年,国家又颁布了《矿山地质环境保护规定》,并将原来的《土地复垦规定》上升为《土地复垦条例》,同期开始实行土地复垦费和矿山地质环境治理恢复保证金制度,生产建设矿山要求编制土地复垦方案和矿山地质环境保护与恢复治理方案;2016年之后,国家陆续开始实施“山水林田湖草”态保护修复工程试点(其中包含矿山生态修复)、重点区域露天矿山生态修复工程,并在2019年出台《关于探索利用市场化方式推进矿山生态修复的意见》,进一步明确了相关的政策精神,在矿山修复领域持续探索新模式、新办法。

矿产资源勘探的遥感技术与应用

矿产资源勘探的遥感技术与应用

矿产资源勘探的遥感技术与应用遥感技术是一种利用航空或卫星传感器获取地球表面信息的方法。

在矿产资源勘探领域,遥感技术具有重要意义,可以提供大范围、高分辨率的地球观测数据,辅助矿产资源的勘探与开发。

本文将探讨矿产资源勘探中常用的遥感技术及其应用。

1. 矿产勘探中的遥感技术遥感技术在矿产勘探中可以应用多种方法,包括光学遥感、热红外遥感、雷达遥感和激光雷达等。

这些技术具有不同的工作原理和特点,可根据不同的矿产资源进行选择与应用。

1.1 光学遥感光学遥感是利用光学传感器获得地球表面可见光和近红外信息的技术。

通过获取和分析地表反射光谱特征,可以判断地表物质的组成与性质。

在矿产勘探中,光学遥感可以根据不同矿石的特点,识别出矿化蚀变带的分布情况,从而帮助确定矿床的位置和规模。

1.2 热红外遥感热红外遥感技术是利用热红外传感器测量地球表面物体的热辐射信息。

地表不同物质存在不同的热辐射特征,利用热红外遥感可以检测地下矿体周围的温度变化。

这种技术在地热勘探、煤矿火灾隐患监测等方面具有广泛应用。

1.3 雷达遥感雷达遥感技术利用微波信号与地表相互作用的原理,获取地表地形、地貌和地物等信息。

与光学遥感相比,雷达遥感具有穿透云层和植被的能力,因此适用于在复杂环境下进行勘探。

雷达遥感可用于检测矿床下的隐蔽矿体,为矿产勘探提供重要数据支持。

1.4 激光雷达激光雷达技术是一种利用激光脉冲测距原理获取地理信息的方法。

激光雷达可以高精度地获取地表地貌、建筑物以及矿体等目标的三维点云数据。

在矿产勘探中,激光雷达可以提供精确的地形和矿体模型,帮助分析矿床的形态和结构。

2. 矿产勘探中的遥感应用2.1 矿床潜力评估遥感技术可用于对矿产勘探区域进行矿床潜力评估。

通过获取遥感影像数据,结合地质地球化学和地球物理勘探数据,可以对矿产资源的空间分布和赋存规律进行分析,确定潜在的矿产资源区域。

2.2 矿床勘探与开发遥感技术可辅助确定矿床的位置和规模。

浅谈现代遥感技术在地质找矿中的应用

浅谈现代遥感技术在地质找矿中的应用

浅谈现代遥感技术在地质找矿中的应用本文首先概述了遥感技术,然后分析了现代遥感技术在地质找矿中的应用,最后指出了遥感找矿技术的发展前景。

标签:现代遥感技术地质找矿应用经济的迅速发展增长了矿产资源的需求,而矿床也越来越难以发现,地表矿床多数呈现为隐伏或是半隐伏,找矿难度增加。

现代遥感技术的应用,为找矿带来了新的技术手段,它可以将地质的结构与成分信息全面地反映在遥感图像上,经过信息分析就能够找到成矿的有利部位。

其已成为找矿中的重要手段,且效果显著,所以当前人们已日益重视遥感技术在找矿中的应用。

1遥感技术概述所谓遥感技术指的是对远距离目标反射的或辐射的可见光、电磁波、红外线、卫星云图等信息进行收集与处理,最后感知成像,探测与识别目标的一种技术。

其发展于上个世纪60年代,遥感技术作为一种综合的探测技术,现己随着各种高新技术如信息技术、航空航天技术等的发展,而得到不断的发展且被应用于各种领域。

其优点突出,是一门集宏观、综合、多层次、动态且快速等特点相结合的探测技术,应用价值广泛、经济效益较高,也因此越来越受到人们的重视。

将遥感技术应用于地质找矿领域也是一种普遍应用的方式,利用遥感技术能够将地质的分层信息与成分信息反映到遥感图像中,且可以全面分析地质相关的信息,有助于勘探到有矿的地表区域,从而发现矿产资源。

其在地质找矿中的应用具体包括:勘查清楚矿体所在的范围、呈现的几何形态、成矿的地段;分析成矿区域的地质条件。

这些都可为后期的地质找矿工作提供遥感地质的科学依据。

2现代遥感技术在地质找矿中的应用2.1遥感岩石矿物识别一定的岩石类型和岩石组合是成矿的物质基础和赋存条件,岩石在成矿作用中的重要性是不言而喻的。

遥感岩石矿物信息提取技术的发展与地物光谱特征的研究密不可分。

岩石、矿物的光谱特征研究是利用遥感数据提取岩性信息的基础。

岩性识别主要是应用图像增强、图像变换和图像分析方法,增强图像的色调、颜色以及纹理的差异,以便能最大限度地区分不同岩相、划分不同岩石类型(沉积岩、岩浆岩、变质岩)或岩性组合。

遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景王昌宇安徽省核工业勘查技术总院,安徽 芜湖 241000摘 要:遥感技术在地质找矿中具有广域观测、多源数据整合、非侵入性和非接触性、高时间分辨率、快速、高效和经济性等优势。

它能帮助识别和定量化不同类型的矿物质,确定潜在的矿产资源。

在地质找矿中,遥感技术主要应用于矿物识别、构造特征分析、矿化带探测和环境监测。

未来,随着遥感技术的发展,地质找矿工作将进一步改进高分辨率图像获取、多光谱和高光谱遥感、雷达和LIDAR技术以及数据处理和分析技术,从而提高矿产勘探的效率和精度。

总体而言,遥感技术在地质找矿中有广阔的应用前景。

关键词:遥感技术;地质找矿;光谱分析;矿化带中图分类号:P627 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)02-0096-4Application and Development Prospect of remote Sensing Technology in Geological ProspectingWANG Chang-yuAnhui Nuclear Exploration Technology Central Institute, Wuhu 241000,ChinaAbstract: Remote sensing technology has the advantages of wide area observation, multi-source data integration, non-invasive and non-contact, high time resolution, fast, high efficiency and economy in geological prospecting. It can help identify and quantify different types of minerals and identify potential mineral resources. In geological prospecting, remote sensing technology is mainly used in mineral identification, structural feature analysis, mineralization zone detection and environmental monitoring. In the future, with the development of remote sensing technology, geological prospecting will further improve high-resolution image acquisition, multi-spectral and hyperspectral remote sensing, radar and LIDAR technology, as well as data processing and analysis technology, so as to improve the efficiency and accuracy of mineral exploration. Generally speaking, remote sensing technology has a broad application prospect in geological prospecting.Keywords: remote sensing technology; geological prospecting; spectral analysis; mineralization zone收稿日期:2023-11作者简介:王昌宇,男,生于1989年,安徽芜湖人,本科,地质调查与矿产勘查工程师,研究方向:高光谱遥感与遥感地质。

高光谱遥感在矿产资源勘探中的应用

高光谱遥感在矿产资源勘探中的应用

高光谱遥感在矿产资源勘探中的应用在当今的矿产资源勘探领域,高光谱遥感技术正发挥着日益重要的作用。

它如同一位“超级侦探”,能够透过表象,深入地下,为我们揭示那些隐藏在深处的矿产资源奥秘。

高光谱遥感,简单来说,就是一种能够获取大量连续且狭窄波段光谱信息的遥感技术。

与传统的遥感技术相比,它具有更高的光谱分辨率,可以分辨出细微的光谱差异。

这一特点使得高光谱遥感在矿产资源勘探中具有独特的优势。

首先,高光谱遥感能够有效地识别矿物。

不同的矿物具有独特的光谱特征,就像每个人都有独特的指纹一样。

通过对这些光谱特征的分析,我们可以准确地判断出地下存在哪些矿物。

例如,赤铁矿在特定的光谱波段会表现出明显的吸收特征,而黄铜矿则有其独特的反射峰。

高光谱遥感技术能够敏锐地捕捉到这些细微的差异,从而为我们指明矿产的类型和分布。

其次,它可以帮助我们确定矿化带的范围。

矿化带往往是矿产资源集中的区域,通过高光谱遥感图像的分析,我们能够清晰地看到矿化带与周围岩石在光谱上的差异,从而精确地勾勒出矿化带的边界。

这对于后续的实地勘探和开采工作具有重要的指导意义。

再者,高光谱遥感技术还能够对矿产的品位进行初步评估。

虽然不能达到非常精确的程度,但可以提供一个大致的参考。

通过分析光谱信息,了解矿物的含量和组合情况,从而对矿产的质量有一个初步的了解。

在实际应用中,高光谱遥感技术的工作流程通常包括数据采集、预处理、特征提取与分析以及结果解译等步骤。

数据采集是整个工作的基础。

通过搭载在卫星、飞机或者无人机上的高光谱传感器,获取大范围的地表光谱数据。

这些数据包含了丰富的信息,但也存在着各种噪声和干扰。

预处理阶段就像是对原材料的初步加工。

需要对采集到的数据进行辐射校正、几何校正等处理,以消除由于传感器误差、大气影响等因素造成的偏差,使数据更准确、更可靠。

特征提取与分析是关键的环节。

运用各种数学算法和模型,从海量的数据中提取出有用的光谱特征,并与已知的矿物光谱库进行对比分析,从而识别出矿物类型和矿化信息。

高光谱遥感影像处理与地质勘查应用实例

高光谱遥感影像处理与地质勘查应用实例

高光谱遥感影像处理与地质勘查应用实例近年来,高光谱遥感技术在地质勘查中扮演着越来越重要的角色。

高光谱遥感影像处理的研究和应用,旨在识别和解释地表成像中的物质组成和属性。

本文将探讨高光谱遥感影像处理的基本原理以及其在地质勘查中的应用实例。

一、高光谱遥感影像处理原理高光谱遥感,简称HSI(Hyperspectral Imaging),利用一定波段范围内的连续光谱信息,获得地物的光谱反射率,并进一步实现对地物信息的获取和分析。

其基本原理是通过记录可见光与地表物质相互作用的光谱信息,从而了解地物的组成和属性。

高光谱遥感影像处理需要经过一系列的步骤。

首先,通过光谱辐射计测量不同波段的反射强度,得到高光谱数据。

然后,对高光谱数据进行预处理,包括大气校正和几何校正等,以提高数据的可靠性。

接下来,利用光谱分析方法对高光谱数据进行处理,比如光谱曲线拟合、分类和变化检测等。

最后,将处理后的数据转换为可视化图像,用于解释和应用。

二、高光谱遥感影像处理的地质勘查应用1. 矿产资源勘探高光谱遥感影像处理在矿产资源勘探中具有重要的应用价值。

通过分析光谱特征,可以发现潜在的矿产资源分布。

例如,在铜矿勘探中,铜矿石中的铜通常具有特定的吸收光谱特征,利用高光谱遥感技术可以检测到这种特征,进而快速标定矿区范围。

2. 地质构造研究高光谱遥感影像处理也可以应用于地质构造研究。

地质构造通常与特定矿产资源的分布有关,因此通过分析高光谱影像中的相对强度变化,可以揭示地质构造的分布规律,从而预测矿产资源的潜力。

3. 矿石评估矿石的质量和成分对矿石的开采和加工具有重要的影响。

利用高光谱遥感影像处理可以快速获取矿石的光谱信息,从而对矿石进行评估。

例如,在黄铁矿评估中,通过分析高光谱数据中的红外光谱特征,可以判断矿石中赤铁矿含量的高低。

4. 水文地质调查水文地质调查是研究地下水分布和地下水水质状况的重要手段。

利用高光谱遥感影像处理可以识别地表的植被状况和水质特征,从而推断地下水的分布和水质变化。

高光谱遥感技术在地质勘探中的应用研究

高光谱遥感技术在地质勘探中的应用研究

高光谱遥感技术在地质勘探中的应用研究第一章引言高光谱遥感技术是一项新兴的遥感技术,在地质勘探中的应用越来越受到研究者的关注。

本文将对高光谱遥感技术在地质勘探中的应用进行研究。

第二章高光谱遥感技术的基本原理高光谱遥感技术是一种通过获取物质在多个波段上的吸收、反射和辐射情况,来对物质进行识别和分类的技术。

它通过获取物质在很多个波段上的不同反射率或吸收情况,来获取它们的不同特征,从而进行物质的识别和分类。

第三章高光谱遥感技术在地质勘探中的应用3.1 矿产勘查高光谱遥感技术能够获取地表物质在多个波段上的不同反射率或吸收情况,可以获取地表的矿物组成信息。

在矿产勘查中,通过获取矿物的反射率信息,可以进行矿物的识别和分类。

同时,高光谱遥感技术还可以获取地表矿物的分布情况,加强对矿床的探测能力,提高勘探精度。

3.2 地质灾害勘查通过高光谱遥感技术可以获取地表在多个波段上的反射率情况,可以获取地表地貌、岩性等地质信息。

这些信息可以应用于地质灾害的勘查,例如洪水、泥石流等。

通过获取雷达影像和遥感图像,获取地表状况,可以对这些灾害进行监测和预警,提高预测和应对的效率。

3.3 油气勘探高光谱遥感技术还可以应用于油气勘探。

由于油气在多个波长上的反射率具有特定的特征,通过高光谱遥感技术可以获取这些特征,以帮助油气勘探的精度。

因此,高光谱遥感技术成为了探测油藏储层和油气运移过程的一种新方法。

第四章高光谱遥感技术在地质勘探中的案例研究4.1 矿场勘探案例利用高光谱遥感影像及其特征库,结合地面地质调查和样品分析等方法,可以对矿产资源进行综合研究和评价。

一项研究表明,高光谱遥感技术可以对铁矿石进行准确的识别和分类,同时可以对铁矿区进行灰度区域的天然群分类。

4.2 油气勘探案例高光谱遥感技术在油田开发与勘探中也有广泛的应用。

一项研究表明,高光谱遥感技术可以获取光学干涉能力的好处,减少由于树冠、水体等自然要素造成遮挡和干涉的影响,提高了油藏开发的能力。

高光谱遥感技术的介绍及应用

高光谱遥感技术的介绍及应用

高光谱遥感技术的介绍及应用高光谱遥感技术的介绍及应用在20 世纪,人类的一大进步是实现了太空对地观测,即可以从空中和太空对人类赖以生存的地球通过非接触传感器的遥感进行观测。

最近几十年,随着空间技术、计算机技术、传感器技术等与遥感密切相关学科技术的飞速发展,遥感正在进入一个以高光谱遥感技术、微波遥感技术为主要标志的时代。

本文简要介绍了高光谱遥感技术的特点、发展状况及其在一些领域的应用。

1 高光谱遥感简介1.1 高光谱遥感概念所谓高光谱遥感,即高光谱分辨率遥感,指利用很多很窄的电磁波波段(通常<10nm)从感兴趣的物体获取有关数据;与之相对的则是传统的宽光谱遥感,通常>100nm,且波段并不连续。

高光谱图像是由成像光谱仪获取的,成像光谱仪为每个像元提供数十至数百个窄波段光谱信息,产生一条完整而连续的光谱曲线。

它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质,在高光谱中能被探测。

高光谱遥感技术是近些年来迅速发展起来的一种全新遥感技术,它是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。

在成像过程中,它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,以几十或几百个波段同时对地表地物像,能够获得地物的连续光谱信息,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而在相关领域具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。

1.2 高光谱遥感数据的特点同其他常用的遥感手段相比,成像光谱仪获得的数据具有以下特点:1)、多波段、波段宽度窄、光谱分辨率高。

波段宽度< 10 nm ,波段数较多光谱遥感(由几个离散的波段组成)大大增多,在可见光和近红外波段可达几十到几百个。

如AVIRIS 在0. 4~214 波段范围内提供了224 个波段。

研究表明许多地物的吸收特征在吸收峰深度一半处的宽度为20~40 nm。

这是传统的多光谱等遥感技术所不能分辨的(多光谱遥感波段宽度在100~200 nm 之间),而高光谱遥感甚至光谱分辨率更高的超光谱遥感却能对地物的吸收光谱特征进行很好的识别,这使得过去以定性、半定量的遥感向定量遥感发展的进程被大大加快。

遥感技术在矿产资源勘探中的应用

遥感技术在矿产资源勘探中的应用

遥感技术在矿产资源勘探中的应用在当今的矿产资源勘探领域,遥感技术正发挥着日益重要的作用。

它犹如一双“千里眼”,让我们能够在广袤的大地之上,更高效、更精准地探寻那些隐藏在地下的宝藏。

遥感技术,简单来说,就是不直接接触目标物体,通过接收来自目标物体反射或发射的电磁波信息,来获取有关目标物体的特征和状态。

这一技术在矿产资源勘探中的应用,为地质工作者提供了全新的视角和强大的工具。

遥感技术能够帮助我们快速、大面积地进行地质填图。

传统的地质填图方法往往需要地质人员亲自到野外进行实地考察和测量,工作强度大,效率低下,而且受地形、气候等自然条件的限制。

而遥感技术则可以通过卫星或飞机搭载的传感器,获取大面积的地表图像,这些图像包含了丰富的地质信息,如地层、岩石类型、地质构造等。

地质工作者通过对这些图像的解译和分析,可以快速绘制出地质图,大大提高了工作效率,并且能够覆盖一些难以到达的地区。

在矿产资源的勘查中,遥感技术对于识别地质构造尤为关键。

地质构造通常控制着矿产的形成和分布。

通过遥感图像,我们可以清晰地看到褶皱、断层等地质构造的形态和展布特征。

例如,大型的断裂带往往是成矿流体运移和聚集的通道,在其附近容易形成矿床。

此外,遥感技术还能够发现一些隐伏的地质构造,为寻找深部矿产提供重要线索。

遥感技术在找矿工作中的另一个重要应用是提取矿化蚀变信息。

当矿床形成时,周围的岩石会发生一系列的化学变化,形成蚀变带。

这些蚀变带在遥感图像上会表现出独特的光谱特征。

通过对遥感数据的处理和分析,利用多光谱、高光谱等技术,可以准确地识别和提取这些蚀变信息。

例如,铁染、泥化等蚀变在遥感图像上会呈现出特定的颜色和纹理特征。

一旦发现了这些蚀变信息,就意味着在其附近可能存在矿床,从而大大缩小了找矿的范围。

除了上述直接的找矿应用,遥感技术还能够为矿产资源勘探提供环境背景信息。

矿产资源的形成和分布往往与特定的地理和生态环境密切相关。

通过遥感技术,可以获取地形地貌、植被覆盖、土壤类型等信息,帮助我们了解成矿的环境条件,分析矿产资源的潜在分布区域。

高光谱 应用

高光谱 应用

高光谱应用广泛,下面是一些主要的应用领域:
1. 农业:高光谱技术可以用于农作物监测和管理。

通过收集不同波段的光谱数据,可以分析作物健康状况、营养水分含量和病虫害等信息,帮助农民制定农作物种植和管理策略。

2. 矿产勘探:高光谱遥感技术可以帮助发现和识别地下矿藏。

不同矿石和矿物在不同波段下有独特的光谱吸收特征,通过分析这些特征,可以远程探测矿产资源的位置和类型。

3. 环境监测:高光谱遥感技术可以用于环境监测和生态系统研究。

通过观测地表和大气的光谱反射特征,可以监测空气质量、水质污染、植被覆盖和土地利用等环境指标,为环境保护和可持续发展提供重要数据支持。

4. 国土资源调查:高光谱技术在国土资源调查中有广泛应用。

通过获取地表不同波段的光谱数据,可以提供土地覆盖分类、土地利用监测、土地质量评估和土地变化分析等信息,对国土资源合理利用和规划提供科学依据。

5. 医学诊断:高光谱成像技术在医学中的应用越来越多。

通过收集和分析人体组织或细胞的光谱信息,可以提供疾病诊断、肿瘤检测和治疗反应监测等重要数据,为医学研究和临床实践提供帮助。

这些只是高光谱应用的一些例子,随着技术的不断发展和创新,高光谱在更多领域可能会有更广泛的应用。

遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景

地质勘察290 2015年38期地质勘察遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景陈奕霖河南省地矿局第四地质勘查院,河南 郑州 450001摘要:科学技术的迅速发展,将遥感技术应用到地质灾害监测与治理中来已经成为相关部门重点研究问题,而随着高精尖技术在遥感技术中的成功应用,遥感技术已经成为地质灾害监测及治理工作中必不可少的一部分。

本文针对遥感技术在地质找矿中的应用及发展前景进行简要分析。

关键词:遥感技术;地质找矿;应用;发展前景 中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)38-0290-011 导言遥感技术作为我国当今矿产勘查工作的常见技术,它被广泛的应用于各种矿产找矿勘查工作中,并取得了一定的工作成绩。

也可以说,现代遥感找矿技术的应用范围的大小直接关系到遥感信息的提取进度、地质构成信息的观察以及矿床改造信息的处理等不同工作要求,同时它伴随计算机技术、信息技术和遥感技术的进一步发展而逐渐完善,势必成为未来矿产领域工作的主流。

2 遥感找矿技术概述 2.1 遥感技术内涵所谓遥感技术主要指的是以太空技术为基础,以遥感影像为核心的现代化太空技术,这一技术的应用能够利用遥感影像全面、系统、客观、综合的记录勘测目标的几何形态、地理位置和分布情况,它不仅能获得地表景观的各方面形态,而且能获取物质内部的结构组成和成分,进而实现物质识别的工作目的。

2.2 遥感技术在找矿工作中的作用遥感找矿技术是我国找矿工作中最为常见的一种,也是遥感技术发展和创新的基础。

自从二十世纪八十年代开始,以多光谱数据传输和图像处理技术为主的遥感技术变在矿产生产领域广泛应用,它以超前的矿产潜力、矿山成分、矿床范围和矿体规律的研究中有着突出的优势。

而在近些年来,随着我国科学技术的进一步发展和经济的进步,遥感技术在GPS 、GIP 技术的指导下也取得了更大的突破,这也为它在矿产勘查工作中的应用提供了技术指导。

2.3 遥感找矿技术特点遥感找矿技术是基于遥感信息综合处理技术的基础上产生和实现的,它以地址资源比较丰富、物理处理技术扎实的优越性在矿产勘查工作中被广泛应用,具体的应用特点包含了宏观性、全面性、立体感强烈、信息丰富以及定位方便等特点。

高光谱遥感的应用及原理

高光谱遥感的应用及原理

高光谱遥感的应用及原理引言高光谱遥感是一种非常重要的遥感技术,它可以获取地球表面广泛频谱分辨率的遥感图像。

它的应用范围非常广泛,涉及到农业、环境保护、地质勘察等领域。

本文将介绍高光谱遥感的应用以及其原理。

高光谱遥感的应用高光谱遥感技术在许多领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域:农业•作物监测:通过高光谱遥感图像可以对农作物进行快速监测和评估,帮助农民掌握作物的生长状况和健康状况,从而采取相应的措施。

•土壤分析:高光谱遥感图像可以获取土壤的光谱特征,从而帮助农民了解土壤的质地、湿度等参数,为农作物的种植提供参考。

•病虫害监测:高光谱遥感可以检测农作物上的病虫害,帮助农民及时采取控制措施,减少损失。

环境保护•水质监测:高光谱遥感可以通过检测水体的光谱特征来评估水质的好坏,监测污染源,为环境保护部门提供有效的数据支持。

•植被监测:高光谱遥感可以检测植被的健康状况和类型,对植被的分布、变化进行及时监测。

这对于森林资源管理和生态环境保护非常重要。

地质勘察•矿产资源调查:高光谱遥感可以通过检测地表岩矿的光谱特征来定量和定性分析地质信息,为矿产资源的勘察提供重要的数据支持。

•地形测量:高光谱遥感可以获取地表的高程和形态特征,可以用于地形测量、地形分析和地质灾害评估等方面。

•矿山环境监测:高光谱遥感可以监测矿山的环境变化,帮助矿产公司进行环境保护和可持续发展。

高光谱遥感的原理高光谱遥感是利用地表物体对不同波段的光谱反射或辐射进行测量,然后利用这种反射或辐射的光谱信息来提取地表物体的特征和参数。

其原理可以简单描述如下:1.光谱测量:高光谱遥感使用一台高光谱遥感仪器,能够同时获取多个波段的光谱数据。

这些波段的范围通常覆盖了整个可见光和近红外光谱区域。

2.光谱分析:通过对获取的光谱数据进行分析,可以得到地表物体在不同波段上的反射或辐射信息。

这些信息可以反映地表物体的不同特征,如植被的健康状况、土壤的含水量等。

热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述

热红外高光谱技术在地质找矿中的应用综述
美国地质调查局(USGS)为 了 面 向 矿 产 遥 感 勘 探,在JPL(JetPropulsionLaboratory)标 准 波 谱 库 的基础上,开发了 USGS 波 谱 数 据 库。 光 谱 是 在 美 国地质勘探局丹佛光谱实验室的贝克曼光谱仪上测
量的。经过 多 年 的 开 发 利 用,共 有 400 余 条 波 谱。 波谱涵盖范围延伸 为 150μm,即 远 红 外 区。 该 波 谱 库下设有实验室波 谱 库、地 面 波 谱 库 和 高 光 谱 遥 感
近 年 来 ,短 波 红 外 技 术 被 广 泛 应 用 于 斑 岩 型 、浅 成低 温 热 液 型、火 山 岩 型 块 状 硫 化 物 (VHMS)、
IOCG(IronOxideCopperGold)型 等 矿 床 勘 查 研 究 中,取 得 了 良 好 的 应 用 效 果 (Thompson etal., 2009;Changetal.,2011;YangZhimingetal., 2012;Tappertetal.,2013;Carrinoetal.,2015; Duuringetal.,2016;Nealetal.,2018)。 短 波 红 外光谱技术不仅能够识别与成矿作用密切相关的热 液 蚀 变 矿 物 (如 白 云 母 族 矿 物 、绿 泥 石 、明 矾 石 、葡 萄 石 、蒙 脱 石 、高 岭 石 等 ),而 且 根 据 其 特 征 波 长 吸 收 峰 位的变化规律,可以 鉴 定 矿 物 组 分 的 变 化 与 分 析 成 矿环境,进而圈定热液中心,指导找矿 勘查(Yanget al.,2011;DaCruzetal.,2016;Guo Naetal., 2017;XuChaoetal.,2017;Lypaczewskietal., 2018;Maydagánetal.,2018)。 但 是 短 波 红 外 技 术对石榴子石、辉 石 等 矽 卡 岩 矿 物、石 英、长 石 等 造 岩矿物及黑云母、角 闪 石 等 暗 色 矿 物 探 测 效 果 不 理 想;热红外 技 术 (TIR)可 以 弥 补 这 一 缺 陷,对 含 有
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高光谱遥感在找矿中的应用1001113309 林良平摘要:高光谱遥感技术矿物光谱识别机理,较详细地介绍了高光谱数据处理和分析技术及发展程度,并系统地阐述了国内外高光谱遥感技术在矿产资源调查应用方面的发展概况,最后指出了高光谱在矿产资源调查领域中的应用及其发展方向。

关键词:高光谱遥感;数据处理技术;矿产资源调查Application of Hyperspectral Remote Sensing onMineral Exploration1001113309 Liangping LinAbstract:Hyperspectral remote sensing technology mineral spectrum recognition mechanism, the paper introduces in detail the high spectral data processing and analysis technology and development degree, and systematically elaborated the hyperspectral remote sensing technology at home and abroad in mineral resource survey the general situation of the development of application, and finally points out the high spectrum in the mineral resources in the field of investigation application and development direction.Key words:Hyperspectral remote sensing; Data processing technology; Mineral resource survey 0 引言所谓高光谱遥感,是在紫外到中红外波段范围内,划分成许多非常窄却光谱连续的图像数据来进行探测的影像数据技术,这项技术起源于20世纪80年代,由于高光谱数据是一个光谱图像的立方体,其空间图像维描述地表二维空间特征,其光谱维揭示图像每一像元的光谱曲线特征,由此实现了遥感数据图像维与光谱维信息的有机融合。

能够提供更为丰富的地面信息,因此受到国内外学者的广泛关注[1][2]。

矿物识别是高光谱最能发挥优势的领域之一,高光谱数据立方体蕴含着丰富的矿物学信息。

一般而言,在岩体侵位以及地质构造等地质作用下,热液侵入、物质置换等使源于矿体的矿物质发生扩散作用,使在“未蚀变”围岩中产生用岩石学方法难以直接识别的细微成分的变化,而这些成分的变化却在矿物光谱中有着或强或弱的表现,如富铝云母与贫铝云母在2000~2500nm光谱区间的最大吸收位置发生漂移。

因此,利用高光谱遥感技术不仅可以实现矿物种类的识别,也可以通过对这些细微的变化的探测,实现对地质作用演化信息的探测。

通过对矿物的识别、地质成因信息等相关信息的提取与组合关系的分析,能够探讨矿床成生过程中的物源和动力过程等,直接判断可能存在的矿化或矿床信息,进而在其它知识的辅助下,可以实现对矿化与成矿远景区以及靶区的圈定[3]。

1高光谱遥感矿物光谱识别1.1 光谱机理任何物质其光谱的产生均有着严格的物理机制。

对于一个分子,其能量由电子能量、振动能量和转动能量组成。

根据分子振动能量级差的计算,其能量级差较小时,产生近红外区的光谱;分子电子能级之间的能量差距一般较大,产生的光谱位于近红外、可见光范围内。

在0.4~1.3 μm 光谱范围内的光谱特征,主要取决于矿物晶格结构中存在着铁等过渡性金属元素;1.3~2.5μm光谱范围内的光谱特征是由矿物组成中的碳酸根离子、氢氧根离子及可能存在的水分子决定的;3~5μm光谱范围内的中远红外波段的光谱特征则由Si-O、Al-O 等分子键的振动模式决定的[3]。

1.2 矿物光谱识别特征参数矿物光谱主要取决于物体内电子与晶体场的相互作用,以及物体内的分子振动。

在晶体场作用中由于离子能级的跃迁会引起吸收特征的变化,但反射光谱主要还是由矿物的差异引起的,它与粒径无关。

电子从一个原子到另一个原子的转移也会对光谱产生影响,例如Fe-O 的电子转移就会引起光谱吸收位置向紫外方向移动。

所以,矿物光谱吸收机理包括金属阳离子在可见光区域的电子过程以及阴离子基团在近红外区域的振动过程[4][5]。

由于电子在各个不同能级间的跃迁而吸收或发射特定波长的电磁辐射,从而形成特定波长的光谱特征,因此,不同晶格结构的岩石矿物成分有其不同的光谱特征[1]。

这是利用高光谱数据寻找岩矿的物理前提[6]。

高光谱地质遥感主要是利用高光谱数据识别各种矿物成分、它们的丰度以及制图( 矿物成分空间分布)。

其主要研究内容包括从许多光谱参数中提取各种地质矿物的定性、定量信息。

光谱吸收特征包括吸收波段波长位置、深度、宽度、斜率、对称度、面积和光谱绝对反射值等参数。

2 高光谱数据处理和分析技术高光谱遥感数据波段众多,数据量庞大,为快速、准确地从这些数据中提取资源与环境信息,识别不同的物质,揭示目标的本质,则需要依据实际应用的数据处理的要求对海量数据进行处理和分析。

高光谱数据处理与分析的首要目标是实现对地观测海量数据处理能力,同时要求比较精确的定量分析能力。

近年来,随着高光谱遥感理论的不断完善以及机载和星载高光谱传感器的日益成熟,高光谱遥感技术在资源勘查、环境评价以及军事研究等领域得到广泛应用。

同时,在数据处理方法研究方面,随着该技术应用领域的逐渐拓展和深入,相应的遥感数据处理方法亦不断创新和完善。

目前,针对高光谱数据特点,基于多光谱遥感已有的成熟的数据处理方法,并结合现代信息技术,众多国内外科研工作者通过大量的科研实践,又发展了不少技术方法,并在相关的领域取得了成功。

2.1 国内外高光谱数据处理技术发展现状2.11国外研究概括美国加利福尼亚大学计算机可视化研究实验室主任GlennHealey博士,利用计算机算法和基于地物光谱特征的反射模型[7](reflectance models), 研究不同光照条件、不同天气状况下,不同尺度目标的识别技术,识别算法可以提取低对比度、局部可视的亚像元(subpixel)信息(目标只占单个像元面积的5% );美国加利福尼亚洲托兰斯光学研究系统公司(OKSI)采用归纳特征值(generalized eigenvalue problem,GEP)技术[8],将高光谱数据转换到类间距离最大,而类内距离最小的特征空间内,实现了海量数据的最佳分离效果;美国华盛顿海军研究实验室(Naval Research Laboratory,NRL)亦成功开发了可以针对海量数据进行有效的数据压缩,并进行像元分解和最终端元(endmember)的识别的光学信号实时自适应识别系统[9](optical real-time adaptive signature identification system,ORASIS);Harsanyi等发展了正交亚空间投影(Orthogonal subspace projection)低概率探测(Low-probability detection, LPD)算法,用于植被覆盖区岩石出露少的地物类型的成像光谱填图和未知背景下的目标提取;在混合像元处理方面,美国马里兰大学的研究人员提出了一种正交子空间投影方法(OSP),他们将224个波段的A VIRIS影像数据去掉噪声较大的波段后得到158个波段,再针对五种主要地物类型,采用OSP方法得到5个分量影像,每个分量各表示一种地物类型的分布情况。

经检验,成图的分类结果与地面观测是一致的。

这一方法既考虑了混合光谱问题,又考虑了数据压缩问题,还在处理过程中加入了去噪声的操作,是目前比较有代表性的混合像元处理技术[12];Tompkins提出修正的光谱混合分析(MSMA)模型。

该模型利用虚拟端元,采用一个阻尼最小二乘算法,根据一定的先验知识,有效地并最终可以选择亚像端元进行光谱分解。

另外,以下高光谱数据处理方法在光谱填图中亦得到广泛应用,并取得较好的实际应用效果。

比如[13]光谱角匹配技术(Spectral Angle Mapper,SAM)、光谱微分技术(Spectral Derivative)、二值编码匹配(binary encoding classification,BEC)、线性光谱分解(Spectral unmixing/spectralmixing analysis)、最大噪声组分变换(Minimum noise fraction,MNF)、光谱特征拟合(Spectral feature fitting, SFF)、交叉相关光谱匹配技术(Cross correlogram spectral matching, CCSM)(该技术曾应用于美国内华达州Cuprite地区的粘土矿物填图)、最小距离分类(minimum distance classification,MDC)、最大似然分类(maximum likelihood classification,MLC)、马氏距离分类(mahalanobis distance classification,MaDC)、最小二乘法分类( least squares classification, LSC)等。

2.12 国内研究概括中国科学院遥感应用研究所提出了面向地物诊断光谱特征提取的光谱吸收指数计算方法(spectral absorption index, SAI)[11]。

其基本原理是:任一光谱吸收特征主要是由光谱吸收峰和两个肩部组成,因此根据高光谱图像的中心波长与带宽,可以计算出该吸收峰的波段宽度、对称性参数、反射率差及吸收强度,并由此建立吸收基线方程。

在此基础上,根据已知条件与光谱参数,解算光谱吸收指数,生成一系列典型目标与背景的光谱吸收指数图像。

该技术在哈图金矿区的实际应用中,有效地识别了5种类型的蚀变岩石,发现了两条稳定的金矿化蚀变带;该所的刘建贵博士根据城市目标物光谱特点,基于多光谱数据处理中的K-L变换技术,提出了面向地物分类的改进型主成分分析技术(principal component analysis,PCA)[1],并将其应用于北京市沙河镇城市地物分类研究中,取得理想效果;另外,在高光谱数据地质应用的研究中,中国国土资源航空物探遥感中心王润生等根据矿物的完全波形,利用神经网络进行矿物自动识别,甘甫平等设计开发了基于完全谱形的成像光谱岩矿识别技术,也取得了一定的应用效果。

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