新疆哈密三种典型蚀变矿物的HyMap高光谱遥感信息提取

利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱(HyMap)数据,对新疆哈密地区岩矿信息识别方法进行研究。基于方解石、绿泥石和绢云母3种常见蚀变矿物的光谱特征,在遥感数据定标和反射率图像转换的基础上,应用光谱角度模型(SAM)分类法进行自动匹配识别和信息提取。通过掩膜技术进行方解石、绿泥石和绢云母矿物填图,并结合实验室光谱数据库光谱进行了验证。

高光谱遥感图像特征选择和提取方法的比较——基于试验区Barrax的HyMap数据

以西班牙Barrax地区的HyMap数据为例,利用K-L变换、波段指数、分段K-L变换、小波变换和可分性准则等常见的特征选择和提取方法,进行了特征提取和特征选择;然后,基于常用的监督分类法,通过各自的分类精度对各特征提取和特征选择法进行了比较和分析。实验结果表明使用可分性准则进行的特征选择时,基于波段指数、离散度平均值的分类精度相对较高;基于变换的特征选择中,K-L变换、分段K-L变换和小波变换的分类精度较高,三者基本上一致。而在监督分类方法的比较分析上,平行六面体法相对较差,最小距离法分类精度则相对较高,而最大似然法则比较稳定。

基于HyMap数据的浮水植被信息提取

以美国加利福尼亚州萨克拉门托—圣华金三角洲为研究区,利用2007年6月空间分辨率3 m的HyMap高光谱数据,根据湿地植被的光谱差异,结合地面实况数据,对植被的"三边"参数进行分析,选取合适的植被指数并结合"三边"参数特征,构建决策树模型,提取出研究区的浮水植被,并与最大似然法的分类结果进行比较。结果表明:利用决策树模型分类的总体精度达到82.68%,与最大似然法相比,总精度提高了6%,很好地识别出了研究区湿地植被中的浮水植被。

HyMap-C机载高光谱仪定标方法与结果评价

HyMap-C机载高光谱仪能够在400~2 500 nm波长范围内获取144个精细光谱通道,对于地球表面地物特征有极强的探测能力。为保证高光谱遥感数据的可靠性与定量化分析的精度,作者分别采用单色准直光法、漫反射板定标法和内部参考标准法对HyMap-C机载高光谱仪进行了实验室光谱定标、绝对辐射定标以及飞行过程中航线上相对辐射定标。通过航空飞行测量与地面实际测量的光谱反射率数据进行对比验证,结果表明两者整体谱型与局部吸收特征非常一致,定标结果可靠,数据可信。文中阐述的定标原理与方法为我国自主研制机载高光谱仪的定标提供了依据与思路,定标后获取到的高光谱分辨率数据可广泛应用于地质调查领域特别是矿物填图中。

不同载荷指标的模拟HyMap数据质量评价

从图像预处理和地学应用两个角度对不同载荷指标的模拟HyMap数据质量进行评价。在图像预处理角度上,利用图像的均方差异常、直方图异常、数据相关异常等3个参量分别对模拟HyMap图像质量加以分析和评价;在模拟数据的地学应用角度上,利用模拟的HyMap数据进行矿化蚀变信息提取和矿物填图。通过对提取信息的种类、数量及矿物填图精度的分析,获得了对不同载荷指标和不同尺度模拟HyMap数据质量评价方法的许多重要认识。

基于Hymap数据的高光谱矿物填图技术找矿应用——以新疆野马泉西地区为例

遥感是二十世纪中后期迅速发展起来的科学技术领域之一,是一门年轻而富有挑战性的学科。自上世纪八十年代,高光谱遥感技术一直处于遥感科学技术前沿,并且得到了不断发展,高光谱遥感为遥感带来了技术性革命(霍红元,2011)。矿物填图是高光谱技术最成功也是最能发挥其优势的应用领域。应用高光谱数据,根据岩矿标型波谱特征,可以直接识别岩矿类型或与成矿作用密切相关的蚀变矿物。

基于HyMap和ASTER遥感数据的蚀变信息提取及对比研究

遥感技术在矿产资源勘查中得到了广泛应用并取得了较好的效果,选择具有典型蚀变特征的新疆哈密野马泉西作为研究区,从分析地物波谱,尤其是岩矿光谱特征出发,利用基于诊断性吸收波段的方法、主成分分析法分别处理HyMap数据和ASTER数据,对野马泉西地区进行了遥感数据矿物羟基类蚀变信息提取。通过对绢英岩化和绿泥石—绿帘石化的蚀变信息提取结果进行比较之后认为,HyMap数据比ASTER数据在矿化蚀变信息提取中能进一步识别不同类型的含羟基类蚀变矿物,具有较大的优势。

基于随机森林算法的高光谱遥感作物分类

随机森林算法是近年来发展起来的一种新型算法,具有速度快、精度高等优势,综合性能优异。本文运用随机森林算法和Hymap高光谱数对几种常见的作物进行了分类识别,并与支持向量机的分类结果进行了对比,综合讨论了随机森林算法的优势与不足。实验结果表明:当实际参与训练的样本数目接近时随机森林算法的分类精度和运算速度都优于支持向量。在提取足够样本的情况下,随机森林能在保证精度的条件下节约大量时间,在大面积的遥感分类中具有较大应用潜力。

成像光谱技术在典型蚀变矿物识别和填图中的应用

成像光谱矿物识别和填图技术是中国国土资源调查和监测重点发展的高新技术之一。笔者以国土资源调查应用为主要目标,研究了成像光谱矿物识别和矿物填图技术实用化中的一些关键技术问题。分析了白云母和绿泥石两种重要蚀变矿物的光谱特征及光谱变异特征;以新疆东天山黄山地区的HyMap数据为例,对目前已较为系统化的成像光谱识别技术(如MNF变换、像元纯度指数PPI和N维可视化端元识别NDVI)在典型蚀变矿物识别和填图中的应用进行介绍。

哈密土墩矿区高光谱影像蚀变矿物识别初步研究

文章以哈密土墩矿区为例,利用航空高光谱HyMAP数据,从单矿物光谱与混合像元光谱之间的相似概率和模型化参数出发,发展了基于光谱混合组成的极大相关高光谱矿物识别方法,初步识别出该区与成矿关系密切的6种蚀变矿物及其空间分布趋势,并为野外地质工作与薄片鉴定所证实。该研究初步表明,高光谱遥感可为地质学中矿物的空间分布研究提供有用的新技术。

高光谱数据湿地植被类型信息提取

以美国Sacramento-San Joaquin三角洲为研究区,利用高光谱和高空间分辨率遥感影像HyMap数据,在光谱特征分析和实测数据的基础上,构造特征指数,建立决策树分类模型对湿地植被进行分类。研究结果表明,湿地植被在近红外波段（0.75-1.3μm）上有明显的光谱特征差异,根据这些差异,可以构造合适的特征指数,实现湿地植被在物种水平上的识别。

基于光谱特征的湿地植物种类识别

光谱特征的选择对于湿地植被的识别精度和效率有直接的影响作用。以美国舍曼(Sherman)岛水域为研究区,基于Hy Map航空高光谱遥感影像数据,分析湿地植被的一阶微分光谱和光谱吸收特征,利用逐步判别分析法筛选识别精度较好的光谱特征参数参与C4.5决策树分类。结果表明:4种湿地植被的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大;基于一阶微分光谱特征和光谱吸收特征利用C4.5决策树进行分类,可以实现湿地植被在物种水平上的识别,并达到较好的分类精度。

光谱重建与光谱真实性检验中地物光谱的作用

将地物光谱与高光谱重建、影像光谱真实性检验相结合,重点阐述地物光谱在高光谱数据预处理中的主要作用。以新疆东天山航空HyMap数据为例,在光谱重建过程中导入数据区特征地物(白云母和高岭石)光谱,以对利用大气模型校正的视反射率影像光谱进行平滑、去"伪"或增强处理。进一步利用2种矿物的特征光谱评价重建光谱的真实性,从数据源头确保高光谱遥感数据光谱特性的准确与可靠。

面向对象的高光谱影像湿地植被信息提取

以美国Sacramento-San Joaquin三角洲为研究区,提取高光谱遥感影像上湿地植被的光谱响应特征,用于指导面向对象的湿地植被信息提取。结果表明,基于光谱响应特征分析的面向对象分类精度为88.03%,而未利用光谱响应特征的面向对象分类精度为72.08%。在面向对象提取前对植物光谱响应特征进行特征提取,可以实现湿地植被在物种水平上的识别,并可以有效提高分类精度。

哈密黄山铜镍矿蚀变矿物近红外光谱特征分析

在哈密黄山铜镍矿区,采用PIMA（便携式短波红外矿物分析仪）进行野外光谱测试,用新引进的TSG（光谱地质专家）软件进行了矿物种类及相对含量识别、光谱处理分析,为蚀变矿物光谱分析起到了示范作用.详细论述了几类典型蚀变矿物的光谱特征;对绿泥石特征光谱吸收强度D（Fe-OH ）、D（Mg-OH）与矿物成分的关系进行了探讨.结果表明,绿泥石Fe-OH 和Mg-OH 吸收强度比值可以大体上代替Fe2＋/Mg2＋ 比值,D [Mg-OH）/ （Fe-OH）＋ （Mg-OH）]值绝大部分在0.4~0.8之间.用HyMap数据做地质信息半定量反演,准确反映了各岩相主要金属元素含量的变化.研究结果对高光谱技术识别矿物种类、反演岩矿成分具有重要意义.

高光谱遥感数据藻类信息提取方法研究

以Sacramento-San Joaquin三角洲水域为研究区,利用2007年覆盖研究区的64个航带的HyMap数据,分别用混合调谐匹配滤波(MTMF)和决策树进行藻类信息的分类提取,在此基础上均采用Kappa系数作为标准进行精度评价。结果表明:混合调谐匹配波(MTMF)分析方法对藻类进行分类的结果,Kappa系数是0.634;用基于指数的决策树方法对藻类进行分类的结果,Kappa系数是0.613,两种结果都具有高度的一致性。这说明这两种方法在提取水生物种方面比价有效。

多源遥感数据的蚀变异常信息提取及对比研究

分别使用多光谱Aster数据和HyMap航空高光谱数据对新疆若羌的研究区进行矿物填图,并通过实地考察与样本光谱检测分析将验证结果与提取结果进行准确度评价。结果表明,两种遥感数据的提取结果吻合度较高,高光谱HyMap数据无论在填图精度还是在准确度方面都远远优于多光谱Aster数据,填图结果可以为新疆若羌的矿产勘探提供数据参考。

澳大利亚机载成像光谱仪及其应用

本文主要介绍了当今实用的澳大利亚机载成像光谱仪(HYMAP)主要特点和主要技术指标,以及首次在我国应用效果。

沉水植物水蕴草盖度高光谱遥感估算研究

以美国萨克拉门托-圣华金三角洲为研究区,提取高光谱遥感影像上沉水植物水蕴草的光谱数据,计算水蕴草的光谱特征参数,将水蕴草盖度与光谱特征参数进行相关性分析,得到R725、BD602.9和NBDI587.53个特征参量,与水蕴草盖度建立估算模型,并对模型进行精度检验。结果表明,以NBDI587.5为变量建立的盖度估算模型具有较高的精度。

高光谱遥感技术在基岩区区域地质调查填图中的应用

高光谱遥感以其超高的光谱维数据优势,使对地物的精细识别和区分能力较传统多光谱遥感数据有质的提升。以HyM ap高光谱数据和高分五号高光谱数据为数据源,选择中国西部基岩区区域开展了高光谱遥感岩性-构造解译工作。通过图像增强处理后,对研究区地层单元、岩体/脉、构造等进行了遥感地质解译。对比已有的地质调查结果,发现高光谱遥感数据相较多光谱/高分数据对岩性-构造信息的展布情况显示得更加清晰和直观,同时其对不同岩性段、不同岩相带,以及细小构造等区分能力突出,表现出明显的技术优势。研究认为,高光谱遥感可为基岩区区域地质填图提供更加客观、真实的地质体、构造展布情况,能提高地质调查填图的效率和质量。