浅覆盖区基于ASTER 数据的蚀变矿物识别方法

国内外提取蚀变矿物的报道中,多数采用高光谱数据(图像和光谱曲线),而这两者具有数据价格昂贵和大范围进行反演蚀变矿物比较困难的缺点.ASTER在短波红外和热红外波段时刻画岩石中矿物成分具有一定的优势.本文选择内蒙古东乌珠穆沁旗北部地区为研究区域,尝试用ASTER图像进行蚀变矿物识别的研究,并给出了对五种常见矿物提取的主成分分析方法.通过对提取结果的实地调查验证发现,本文所给方法对铁氧化物(褐铁矿和赤铁矿等)、绿泥石、高岭石等蚀变信息提取效果很好,鉴于伊利石和明矾石均以K~+、Al~(3+)和OH~-离子为主要成分,对区分二者的效果并不明显.     

应用多光谱ASTER数据对ETM遥感异常的定性判别研究——以东昆仑五龙沟为例

文中讨论了新的找矿参数——蚀变遥感异常的地质基础和光谱前提,在矿床地质学和蚀变矿物光谱参数特征的基础上,编制了一张用于遥感异常提取及对其地质解释的表格。ETM遥感异常提取技术已在全国推广,ASTER数据可以在三个方面对已推广的ETM起到重要的补充作用：1.利用短波红外增设的波段,对某些矿致异常区分其矿化（矿床）类型;2.利用增设的热红外波段区分某些岩性;3.可有助于解决ETM因第7波段太宽而产生的许多疑难问题。本文以东昆仑五龙沟为例讨论了ASTER对于解决ETM遥感异常性质判别困难方面的作用。     

基于ASTER 和ETM+数据的蚀变信息提取 比较研究———以西藏泽当矿田为例

利用ASTER和ETM+数据分别对西藏泽当矿田试验区进行了遥感数据矿物蚀变信息提取。根据研究区岩石矿物光谱特征,采用主成分分析法,提取了含三价Fe离子和粘土矿化蚀变信息,通过对两者提取的结果进行比较之后认为,ASTER数据比ETM+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蚀变矿物,并且也能很好的提取含三价Fe离子蚀变信息,未来具有较大的优势。     

基于多源遥感数据的矿物蚀变信息提取——以西藏甲玛铜多金属矿为例

以甲玛矿区的ETM+(TM)数据和Aster数据为数据源, 采用波段代数运算法和主成分分析法提取两种数据中的蚀变矿物信息, 然后将蚀变信息结果融合得到研究区矿物蚀变分布图。ETM+(TM)数据适合提取羟基、铁染、碳酸盐等基团(离子)信息, 为遥感找矿提供基础的技术支撑。Aster数据可以识别出更细化的蚀变矿物, 如方解石、褐铁矿、绿泥石、白云母和高岭石等。通过与研究区地质资料及前人勘探结果比对分析, 遥感矿物蚀变信息结果有效、可靠。      

ASTER遥感数据蚀变遥感异常提取研究

基于ETM+/TM数据提取矿化蚀变遥感异常已趋于成熟, 而利用ASTER(先进星载热发射和反射辐射仪)遥感数据提取矿化蚀变遥感异常鲜有报道。本研究利用USGS波谱数据库中典型蚀变矿物反射率数据, 重建其在ASTER数据中波谱曲线研究表明, ASTER遥感数据可以提取Mg-OH、Al-OH、CO32?和Fe3+离子(基团)信息。热液矿床的蚀变围岩通常含有上述4种离子(基团), 它们的波谱特征是蚀变遥感异常提取的理论依据。本研究利用改进“去干扰异常主分量门限技术流程”, 以河北省承德地区和太行山区为例, 上述离子(基团)信息提取结果与野外实际分布相一致, 表明利用ASTER遥感数据提取上述4种离子(基团)信息是可靠的。     

基于ETM+与ASTER数据的矿化蚀变信息提取方法研究——以满都拉地区为例

本文以满都拉地区为试验区,以ETM 和ASTER为数据源,选择了多种方法对全区及四个重点区进行了遥感矿化蚀变信息提取研究。研究结果表明:(1)在利用ETM 数据提取区域性矿化蚀变信息中,传统的Crósta技术在该区取得了较好的效果,提取的遥感矿化蚀变信息与区域已知矿点有显著的相关性,圈定的成矿远景区对区域找矿有着重要参考价值;(2)构建的ASTER数据提取矿化蚀变信息的系列方法是有效的,它大大提高了泥化蚀变信息的可识别性;(3)ETM 数据与ASTER数据的结合使用将有利于进一步扩展遥感技术在区域矿产调查中的应用前景。     

ASTER数据在遥感蚀变填图中的应用研究——以内蒙古花敖包特银铅锌多金属矿床为例

花敖包特是位于内蒙古西乌珠穆沁旗的一个大型脉状银铅锌多金属矿床,其矿区的蚀变矿物主要是黏土矿物、绿泥石和方解石,此外还可见孔雀石、萤石和赤铁矿等局部蚀变矿化.结合花敖包特矿床的地质特征,本研究利用高级星载热辐射和反射探测器(ASTER)获取的遥感数据进行蚀变矿物填图.利用ASTER可见光-近红外波段和短波红外波段,对校正后遥感数据采用波段比值分析、波段组合分析和主成分分析来提取黏土矿物、绿泥石和方解石化蚀变.利用ASTER热红外波段,根据相关数值关系,对校正后遥感数据计算二氧化硅含量、QI值以及CI值来分析地质体二氧化硅含量变化规律和碳酸盐化蚀变.结合野外勘查结果发现,主成分分析、波段组合分析能够初步划分矿区绿泥石化、碳酸盐化和黏土化蚀变带以及硅化带,其中主成分分析方法取得的效果较好,显示矿区北部以绿泥石化带为主,南部以碳酸盐化和黏土化混合带为主,而热红外波段数值分析方法在矿田尺度下对矿区附近的硅化带和碳酸盐化蚀变也具有一定的识别能力.     

森林覆盖区利用ASTER 数据提取蚀变信息实验研究 ———以黑龙江省东宁县金厂金矿区为例

[摘要]ASTER 数据比TM/ ETM+数据在短波红外(SWIR) 和热红外波谱具有更高的波谱分辨率 和空间分辨率。本文利用ASTER 数据,采用假彩色合成、主成分分析和光谱吸收指数等三种方法,以金 厂特大型金矿区为例,尝试开展森林覆盖区大比例尺蚀变信息提取方法及其有效性实验研究。实验效 果理想,利用ASTER 数据提取蚀变信息可以为矿区构造解析、圈定矿化蚀变区提供有效信息。     

利用细分光谱仪数据提取矿化蚀变信息的方法研究——以柴达木盆地北缘为例

基于ETM数据的矿化蚀变信息提取方法的选择主要为:①根据野外波谱测试数据,建立蚀变矿物波谱数据库,并按ETM数据的波段对波谱库进行相应的重采样,使得重采样后的光谱分辨率与ETM的光谱分辨率相匹配,以选择矿化蚀变信息提取的最优波段组合;②根据矿化蚀变信息提取的最优波段组合,分别采用比值(组合比值)、主成分分析(多重主成分分析)和光谱角填图等方法提取铁化、泥化和硅化信息,并对所提取的各类矿化蚀变信息进行可靠性评估,优选可靠性较高的矿化蚀变信息作为依据,结合区域成矿地质条件进行成矿预测.     

用ASTER数据提取云南个旧西区矿化蚀变信息

以ASTER影像为数据源、野外实测波谱数据为参考,用光谱角分类法（SAM）在个旧矿区提取矿化蚀变信息。为剔除假“异常”信息,用ASTER热红外波段的比值计算定义硅酸盐、碳酸盐和超基性岩指数作RGB合成得反应岩性信息的影像,据此确定西区重点研究区。在此区域再次用SAM提取矿化蚀变信息,结合用ASTER短波红外数据的比值计算增强的构造信息,分析提取的重点研究区矿化蚀变信息结果,为该矿区找矿工作提供了参考。     

基于ASTER数据的断裂构造判读:以甘肃白银地区为例

ASTER传感器提供了包括可见光-近红外（VNIR）、短波红外（SWIR）、热红外（TIR）共14个波段的地物波谱数据。其中最高分辨率在VNIR波段达到了15m。另外,在获得地物波谱数据的同时,它还能利用在03N波段和03B波段以不同视角获得的图像组成立体像对,从而获得同一地区的高程数据。这些特点为该数据的地质应用提供了很大的方便。由于断裂构造能造成断裂带内及其两侧之间地质环境与地貌特征的差异,这种差异会造成相应地区遥感影像中地物的波谱特征及空间分布即纹理型式上的差别。反之,使用多种图像处理技术,通过增强图像的灰度差并获取纹理图像,可以使这种差异凸现出来分析图像中的这些差异,找出在灰度和纹理上的规律性变化,不但可以推断可能的断裂分布,并可确定它的性质.利用ASTER数据高空间分辨率、多波谱段及同时提供DEM数据的特点,将之用于甘肃白银地区断裂构造的识别和判读。试验表明,利用该数据判读的结果与实地调查结果有相当的一致性。     

Extracting mineral alteration information using WorldView-3 data

The multispectral commercial satellite-WorldView-3 (WV-3) has the highest spatial, spectral and radiation resolutions among the satellites currently and can generate good data in the shortwave infrared (SWIR). The study area is located in the Pobei area of Xinjiang Uygur Autonomous Region, which is rich in mineral resources. The spectral analyses of some typical altered hydroxy-bearing, iron-bearing, and carbonate-bearing minerals could establish several Principal Component Analysis (PCA) models and mineral indices, using the visible and near infrared (VNIR) and the shortwave infrared (SWIR) subsystems of WV-3 data. In addition, the Spectral Angle Method and the spectrum index tool of ENVI software were used to extract the relevant alteration information. The WV-3 data is well suited for identifying hydroxy-bearing alteration with rich SWIR bands which distinguish Al-OH-bearing from Mg-OH-bearing alteration. Hence, this study provides a basis for the prediction of mineral resources in the Pobei area and sets the foundation for WV-3 data to be used as an important tool in extracting alteration information and prospecting practices.     

结合实测光谱的ASTER TIR数据岩性划分与构造样式分析:以新疆阿克苏蓝片岩为例

常见造岩矿物的特征谱带位于热红外区域,因此热红外遥感在岩石地层划分与构造样式分析方面有巨大的应用潜力,并且精细岩石地层划分是构造样式分析的基础。新疆阿克苏蓝片岩被认为是目前世界范围内保存最好的前寒武纪蓝片岩之一。本文对该地质体中采集的不同类型岩石样品进行了室内热红外发射光谱测试,发现白云母石英片岩类残余辐射特征（restrahlen features,RF）位于波长8.55、9.16和9.60 μm处,绿泥绿帘片岩类RF位于波长9.60、10.50和11.66 μm处。按照ASTER TIR波段位置将样品的发射率光谱曲线重采样,利用ASTER TIR数据计算基性指数I_b和白云母指数I_m。依据I_b和I_m得到不同岩性段分布图,该图能反映蓝片岩地质体中不同基性程度岩石、后期侵入的基性岩墙群以及白云母石英片岩单元的空间分布。从岩性区域分布特征看,我们认为新疆阿克苏蓝片岩地质体平面构造样式表现为褶皱,其轴迹线为NE—SW向,这一结果与前人对其划分的单斜地层结构有较大的差异。另外,褶皱出现在地质体南部,说明其北部所受压力较南部小,与前人认识一致。研究结果体现了热红外遥感结合实测光谱可有效探测矿物岩石信息的优势,该方法可为相关研究提供参考。     

ETM+和ASTER数据在遥感矿化蚀变信息提取应用中的比较——以安徽铜陵凤凰山矿田为例

在利用遥感技术找矿中,矿化蚀变信息识别与提取起着重要作用。选择具有典型蚀变特征的安徽铜陵凤凰山矿田作为研究区,从分析地物波谱,尤其是岩矿光谱特征出发,根据ETM+和ASTER数据的光谱特征,采用主成分分析（PCA）,设计了相应的粘土矿化蚀变信息提取方案,成功地进行信息提取。对两者的提取结果进行比较后表明,ASTER数据较之ETM数据在粘土类矿化蚀变信息提取中具有更大的优势。     

赣东北地区矽卡岩典型矿物形成与演化的光谱证据:以朱溪钨多金属矿为例SCIEI北大核心CSCD

朱溪是近年来在江西塔前-赋春成矿带发现的一个世界级超大型钨铜矿床。本文采用短波红外+热红外光谱技术对矿区13个钻孔进行了光谱测量,结合岩石-矿物地球化学分析,探讨了朱溪矿床矽卡岩中典型蚀变矿物的形成与演化过程,厘定了矽卡岩形成不同阶段矿物组合的光谱特征,构建了朱溪矿床的短波红外+热红外光谱勘查模型。研究发现:(1)区内不同矿物组合形成了明显的蚀变分带,由内向外依次为绢云母(富Si)+长石(岩体顶层蚀变,多期流体叠加综合作用)→外矽卡岩:钙铝榴石+透辉石+(绢云母)→透辉石+蛇纹石+绿泥(帘)石+滑石→绢云母(富Al)+绿泥(帘)石(基底不整合面蚀变);(2)Al-OH波长的移动可指示成矿流体压力、温度及pH值的变化;(3)研究区透辉石的形成、演化与矿体之间关系密切,虽然富矿体赋存于矽卡岩形成早期的透辉石-石榴子石蚀变带,但大量矿体则赋存于矽卡岩退蚀变阶段的蛇纹石-绿泥石蚀变带;(4)矿体的形成与流体的混合作用关系极大,伊利石光谱吸收特征能够指示外部冷水(大气降水或地下水)的灌入轨迹。     

Geological mapping of the Francistown area in northeastern Botswana by surface temperature and spectral emissivity information derived from Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) thermal infrared data

We identified geological units in the Francistown area in northeastern Botswana by using Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) thermal infrared (TIR) data, which contains both surface temperature and spectral emissivity information. A scatter plot of ASTER L1B daytime TIR digital values and L2 daytime temperature indicates that in the ASTER L1B daytime TIR data, bands 10, 11, and 12 contain spectral emissivity and temperature information, whereas surface temperature dominates the spectral emissivity information in bands 13 and 14. Visual interpretation of the ASTER TIR false color composite (FCC) images generated by assigning red, green, and blue to band 14:band 12:band 10 using L1B daytime data allowed us to identify mafic-to-ultramafic units and quartz-rich felsic units. Mafic-to-ultramafic units such as gabbro, dolerite, and dunite appear white in ASTER L1B daytime TIR FCC images due to their high spectral emissivities in the 8–9 μm region (bands 10 and 12) and high surface temperatures. Mafic-to-ultramafic units have higher surface temperatures than other geological units because they absorb more solar radiation due to their lower albedos and they have a lower thermal inertia. Quartz-rich felsic units such as granite and dry river sand appear reddish in the ASTER L1B daytime TIR FCC image because the spectral emissivity of quartz is lower in the 8–9 μm region (bands 10 and 12) than in the 10–12 μm region (band 14). Mafic-to-ultramafic and granitic units are important targets for mineral exploration because they are potential geological units to host or accompany mineralization. The proposed ASTER L1B daytime TIR FCC images can be prepared very simply and they provide valuable information for geological mapping and mineral exploration.     

基于ASTER光谱特征的科技廊带岩性填图:以新疆塔什库尔干地区为例

科技廊带填图是以解决关键地质问题为目的填图方式,但部分地区海拔高差大,交通不便,给填图工作造成巨大困难。遥感岩性解译可为填图工作提供重要参考。然而,当前主流的遥感岩性解译方法仍是基于地貌纹理等间接解译标志开展的。相对而言,矿物岩石光谱特征作为最为直接和准确的遥感岩性解译标志却少有实例报道。本文基于ASTER遥感影像和岩石光谱特征分析,对部分地区海拔高差较大的新疆塔什库尔干地区进行岩性解译工作,以检验其适用性。在野外工作对研究区岩性类型进行识别和鉴定的基础上,ASTER光谱分析成果影像可较准确显示区内主要岩性类型的地表出露。其中,ASTER热红外波段比可反映区内中高级变质岩、花岗岩类及碳酸盐岩的整体分布特征;在此基础上,ASTER可见光-近红外及短波红外波段比可准确鉴定与Fe~(3+)、Fe~(2+)-硅酸盐、Al-OH、Mg-OH等成分相关的矿物组成(如绿泥石、白云母及石榴子石等),从而对地表岩性出露进行更为细致的识别和分类。研究结果表明基于ASTER光谱特征的岩性填图方法在新疆、西藏等地区有天然的实用性,既可克服区内海拔高、交通不便等困难,又可准确指示地表关键岩性类型的出露情况,可作为科技廊带填图及地质研究工作的重要手段。     

Terra卫星ASTER数据的特点与应用

ASTER是搭裁在Terra上的一种多光谱高分辨率遥感数据源，它包含从可见光到热红外范围的14个波段，分辨率从15m到90m，具有多种用途，如环境监测、地表度盖变化、短期气候顿测、自然灾害监测等。了解它的数据特点及应用，对于我们了解地球、观测地球具有重要的科学价值。