基于ASTER和WorldView-3数据在新疆坡北地区蚀变矿物信息提取对比研究

利用ASTER和WorldView-3数据进行预处理,通过借鉴和分析ASTER数据矿物指数、矿物指数法理论、蚀变矿物光谱特征规律,总结提出WorldView-3数据蚀变矿物指数。通过观察研究区蚀变矿物信息分布情况,对比分析ASTER和WorldView-3数据蚀变矿物信息提取的适用性。ASTER数据更适用于赤铁矿、褐铁矿,黄钾铁矾矿物信息提取,WorldView-3数据更适用于白云母、绿泥石、绿帘石、菱铁矿、方解石矿物的信息提取。同时,结合研究区地质特征,预测了成矿远景区。基于ASTER和WorldView-3数据蚀变矿物指数,实现两种数据的优势互补,完善了WorldView-3数据蚀变矿物信息提取。预测成矿远景区对进一步找矿提供了参考。

ASTER数据蚀变矿物信息提取技术研究及其应用综述

由于ASTER卫星数据具有6个短波红外(SWIR)波段,对粘土矿物和碳酸盐化类矿物具有一定的识别能力,在岩浆热液作用密切相关的铜、金等多金属矿找矿中得到了广泛应用。总结了常见蚀变矿物波谱曲线特征,特别是其吸收谷和反射峰对应ASTER卫星数据波段的特征,同时对比分析了常用的基于ASTER数据开展蚀变矿物信息提取的主成分分析法、光谱角法和比值分析法,分析其各自的优缺点及其主要适用区域,并简要介绍了2个典型蚀变矿物组合信息提取的实例。认为ASTER数据蚀变矿物信息提取方法的选择应结合研究区具体情况而定,即根据研究区地理地貌、植被覆盖度、蚀变类型及其蚀变矿物特征选择最优的蚀变矿物信息提取方法。

不同空间分辨率高光谱遥感数据对蚀变矿物信息提取的影响

高光谱遥感由于其精细的光谱分辨率,在定量分析物质成分上独具优势,因此广泛应用于提取蚀变矿物信息。探讨了不同空间分辨率高光谱遥感数据对蚀变矿物信息提取的影响,采用最邻近插值法、双线性插值法和三次卷积插值法3种重采样方法对美国Cuprite矿区空间分辨率为20 m的AVIRIS影像做空间尺度扩展,分别扩展到空间分辨率为25,30,35,40,45,50 m。采用SAM分类方法从不同空间分辨率影像中提取蚀变矿物信息,使用混淆矩阵评价提取结果。一方面比较不同重采样方法对后期蚀变矿物信息提取精度产生的影响;另一方面比较不同空间分辨率对高光谱遥感影像蚀变矿物信息提取精度的影响。结果表明:①采用不同的重采样方法做空间尺度扩展,会影响后期蚀变矿物信息提取的精度,但是数值变化相对较小。相比之下,最邻近插值法重采样下影像蚀变矿物信息提取的精度稍好一些。②在中等空间分辨率(20～50 m)范围内,基于50 m空间分辨率的高光谱影像,蚀变信息提取的总体精度和Kappa系数较20 m的明显下降。其中最邻近插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了7.94%,0.09;双线性插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了6.87%,0.08;三次卷积插值法重采样下的总体精度和Kappa系数分别下降了6.68%,0.08。较高空间分辨率影像的总体精度和Kappa系数整体上均高于较低空间分辨率的情形。

联合光谱角匹配与随机森林的蚀变信息提取

蚀变矿物信息提取是高光谱遥感在地质方面的重要应用,如何快速精确地进行蚀变矿物信息提取一直是一个难点。随机森林是近年来发展起来的一种新算法,在分类与回归方面具有优异的表现。但蚀变矿物信息提取不同于一般的遥感分类,针对这一算法在高光谱蚀变矿物信息提取中的适用性问题,提出了一种将随机森林算法与光谱角匹配技术相结合的提取方法。实验中通过光谱角匹配选取训练样本,然后构建随机森林分类模型,并利用美国内华达州Cuprite铜矿区的AVIRIS高光谱影像提取了明矾石与高岭石2种矿物的分布分范围,获得了较好的效果。

基于ENVI和GIS的矿物精细化提取与分析

为充分发挥ENVI和GIS等遥感软件在高光谱矿物精细化提取与分析中的作用,以云南个旧老厂矿区及外围为研究区,采用国产GF-5遥感数据,基于ENVI平台采用光谱角匹配法和波谱特征拟合法对研究区的蚀变矿物信息进行精细化提取,基于统计分析软件和GIS平台,对提取的研究区蚀变矿物信息进行数理统计、相关性和地物化遥等综合分析。研究显示,基于国产GF-5数据提取的研究区蚀变异常信息与该区地质和物化探信息吻合较好。研究表明,利用国产GF-5数据,基于ENVI和GIS等软件平台可对研究区蚀变矿物进行精细化提取与分析,为该区传统地质找矿工作提供参考。

基于烃类微渗漏的油气异常信息提取及远景区预测——以中非Salamat盆地为例

油气田中烃类物质渗漏引起的物质变异可以通过遥感手段进行探测。与传统的油气勘探方法相比,遥感技术具有无侵入、大面积、高效、低成本等特点,尤其在地形、地貌环境复杂险恶的地区优势明显。为进一步研究遥感油气探测技术,以烃类微渗漏理论为基础,采用去串扰、大气校正、波段比值、主成分分析和单窗算法处理中非Salamat盆地的ASTER数据,提取了黏土类、碳酸盐类、二价铁离子类矿物蚀变信息和亮度温度值。结果表明,上述几种矿物强蚀变信息和地表高温异常信息主要分布在研究区中部和南部,即中部隆起带和南部洼陷带含油气可能性高。结合已有地质、地震和物化探资料,圈定了5处油气远景区,可为下一步油气勘探提供参考依据。

秘鲁中南部奥马斯地区铜多金属遥感找矿预测研究

利用ASTER多光谱卫星数据,根据研究区内蚀变矿物的波谱特性,采用特征波段组合的主成分分析方法进行蚀变矿物组合信息提取,分别提取了绢云母、高岭石、蒙脱石、伊利石和明矾石等Al-OH类蚀变矿物组合信息,以及绿泥石、绿帘石和碳酸盐化(方解石和白云石)等青磐岩化类蚀变矿物组合信息。同时采用人机交互解译技术在研究区开展了遥感地质解译,结合区域成矿地质特征,综合分析了研究区控矿线性构造、环形构造、赋矿岩层和蚀变矿物组合等遥感示矿信息,并基于遥感示矿信息进行了综合找矿预测,圈定出遥感找矿有利区,经地面水系沉积物化探填图和高分辨卫星影像佐证,研究表明圈定的遥感找矿有利区为研究区开展地面矿产勘查工作提供重要的参考依据。