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。     

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。     

基于OLI和ASTER数据的蚀变信息提取分析与对比 ——以青海都兰通突尔铅锌多金属矿区为例

研究区位于我国西北部干旱地区,植被稀少,为利用多光谱遥感数据进行蚀变信息提取提供了便利条件,对寻找内生矿床尤其是热液矿床有着重要作用。本文基于OLI数据和ASTER数据,利用主成分分析法(PCA)对都兰县通突尔铅锌多金属矿区进行了羟基蚀变信息提取并取得了良好的效果,已知矿点与提取的羟基蚀变异常吻合程度较高。由于ASTER数据对可见光-短波红外部分的谱段进行了细分,故基于ASTER数据提取出了两类羟基蚀变信息,含铝羟基蚀变(高岭土、绢云母、伊利石等)和含镁羟基蚀变(绿帘石、绿泥石)。通过两类数据蚀变信息的相互补充,为快速寻找矿产勘查靶区提供了有力依据。     

基于SREM融合数据的矿物蚀变信息提取

目前卫星高光谱数据幅宽小,难以进行大面积矿物填图应用.本文探讨了基于多光谱图像光谱分辨率增强方法(spectral resolution enhancement method,SREM)融合算法,将Hyperion窄幅高光谱和先进星载热发射和反射辐射仪(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer,ASTER)宽幅多光谱数据进行融合,获得宽幅高光谱数据,从而进行矿物蚀变信息提取的方法和流程.结果表明:(1)原始ASTER数据仅能识别出Al-OH基团,Mg-OH基团和Fe3+离子基团3种矿物,SREM方法能够识别出高岭石、伊利石、绢云母、绿泥石和黄钾铁矾5种蚀变矿物;(2)融合图像矿物提取结果与原始ASTER和Hyperion图像的相对精度分别达到90.56%和92.85%;(3)其中绢云母、伊利石、高岭石与Al-OH基团,黄钾铁矾与Fe3+离子,绿泥石与Mg-OH基团出露区域基本一致.SREM融合数据具有幅宽大和光谱分辨率高的特点,提高了矿物蚀变信息解译精度,该方法对大面积矿物填图具有示范作用.     

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.     

基于ASTER数据和反射光谱分析的烃类微渗漏信息提取

选取陕西省榆林气田地区为研究区, 利用ASTER数据多波段的优势, 在研究区开展了基于波段运算和主成分分析的二价铁、黏土矿化以及碳酸盐矿化等烃类微渗漏蚀变信息提取, 圈出4个有效靶区; 并利用ASTER数据的热红外波段进行基于分裂窗简化算法的温度反演得到研究区的温度图像以验证靶区的有效性, 温度反演结果中高温异常区和靶区范围基本吻合; 最后对USGS光谱库中常见蚀变矿物光谱、研究区实测光谱以及原油光谱进行综合分析, 进一步验证靶区有效性, 多种方法相结合以提高烃类微渗漏蚀变信息提取精度。      

基于ASTER影像的遥感蚀变信息提取及找矿预测——以滇东北会泽项目为例

矿物波谱特征是遥感蚀变信息提取的重要理论依据,ASTER影像数据比ETM+光谱分辨率高,波谱范围宽,具有分辨特殊矿物的能力,在蚀变信息提取中具有更广阔的应用前景。本文利用ASTER数据,采用比值+掩膜+主成分分析法方法,提取铁染、羟基蚀变信息,结合地质、构造、矿产等多元地学信息综合分析,开展遥感找矿预测,圈定7处遥感找矿远景区,为地质找矿工作提供基础数据和决策依据。     

基于ASTER影像的遥感蚀变信息提取及找矿预测——以滇东北会泽项目为例

矿物波谱特征是遥感蚀变信息提取的重要理论依据,ASTER影像数据比ETM+光谱分辨率高,波谱范围宽,具有分辨特殊矿物的能力,在蚀变信息提取中具有更广阔的应用前景。本文利用ASTER数据,采用比值+掩膜+主成分分析法方法,提取铁染、羟基蚀变信息,结合地质、构造、矿产等多元地学信息综合分析,开展遥感找矿预测,圈定7处遥感找矿远景区,为地质找矿工作提供基础数据和决策依据。     

基于特征导向主成分分析遥感蚀变异常提取方法

为利用多光谱遥感数据提取蚀变异常信息, 在分析蚀变矿物的先进星载热发射和反射辐射仪(advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer, ASTER)和影像短波近红外(visible and near IR-short wave-length IR, VNIR-SWIR)谱带的特征光谱曲线的基础上, 对传统的主成分分析法进行了改进, 利用特征导向主成分分析法对辽宁兴城地区进行矿物蚀变信息提取, 成功的对该地区内的褐铁矿(Fe3+)、绿泥石(Mg-OH基团矿物)和高岭石(Al-OH基团矿物)进行了蚀变异常信息提取.通过实践验证和研究区地质资料表明, 特征导向主成分分析法能够有效地提取蚀变信息并识别研究区内主要矿物, 可以为该区的成矿预测工作提供一定的依据.      

基于ASTER的雅鲁藏布江缝合带泽当-罗布莎蛇绿岩套分析和组分识别

本文通过对西藏雅鲁藏布江缝合带泽当-罗布莎地区蛇绿岩套的主要岩石组成和蚀变矿物的标准波谱吸收特征分析,比较了标准光谱库的相应岩性光谱吸收特征和ASTER数据波段特征之间的关系,采用连续统去除、比值法和光谱角制图法对ASTER影像数据进行处理及相关岩性和矿物提取。结果表明,蛇绿岩组分岩性中亚铁离子和Fe-OH,Mg-OH的可见-短波红外吸收特征显著,而且有一个宽波长范围的Si-O热红外光谱特征,基于这些光谱特征采用ASTER数据和比值法与光谱角制图法可有效地识别蛇绿岩的主要岩性和相关矿物成分及其空间分布,结果与地质资料基本吻合。     

克里金算法与多重分形理论在岩土参数随机场分析中的应用

岩土参数的空间分布特征由于存在取样数据之间自相关和互相关的特性,未知点的岩土参数属性可通过特定的方法内插或外推,经典的数理统计方法难以确定周围的数据样本点以及相应的插值系数。首先介绍地统计学中基于距离加权的普通克里金（ordinary kriging, OK）算法、泛克里金算法（UK）和协克里金算法（CK）。由于基于滑动距离加权的OK算法无法度量局部空间的奇异性,将引入多重分形理论弥补该缺陷。以2010上海世博会的世博轴区域（长525 m,宽80 m）为工程背景,区域内共有42个取土钻孔,以典型的粉质黏土层3个重要的物理力学指标,即黏聚力、内摩擦角和压缩模量验证以上算法。对于岩土参数黏聚力和内摩擦角,预测精度由高至低为多重分形联合模型（MK）、协克里金模型（CK）、泛克里金模型（UK）、普通克里金模型（OK）;对于岩土参数压缩模量,相应的顺序为泛克里金模型和普通克里金模型位置互换。研究结果证明,在岩土参数空间场的分析中,辅助信息有助于提高数据预测精度,并且多重分形联合模型有助于分析空间局部的奇异性。     

页岩油(气)微尺度流动中的若干问题

本文调研了国内外近些年在页岩油(气)微尺度流动方面的研究成果。从分子动力学方法(MD)、格子玻尔兹曼方法(LBM)、孔隙网络模型(PNM)3种计算模型的角度展开分析,同时结合作者的前期工作,分析了影响页岩油(气)流动输运的关键因素,指出3种方法的局限性及存在的问题,认为PNM方法可作为微尺度流动研究的基础模型,并将3种方法之间的联系有机地体现在研究路线框图中,为页岩油(气)微尺度流动的研究指明了方向。     

Karst database implementation in Minnesota: analysis of sinkhole distribution

This paper presents the overall sinkhole distributions and conducts hypothesis tests of sinkhole distributions and sinkhole formation using data stored in the Karst Feature Database (KFD) of Minnesota. Nearest neighbor analysis (NNA) was extended to include different orders of NNA, different scales of concentrated zones of sinkholes, and directions to the nearest sinkholes. The statistical results, along with the sinkhole density distribution, indicate that sinkholes tend to form in highly concentrated zones instead of scattered individuals. The pattern changes from clustered to random to regular as the scale of the analysis decreases from 10–100 km² to 5–30 km² to 2–10 km². Hypotheses that may explain this phenomenon are: (1) areas in the highly concentrated zones of sinkholes have similar geologic and topographical settings that favor sinkhole formation; (2) existing sinkholes change the hydraulic gradient in the surrounding area and increase the solution and erosional processes that eventually form more new sinkholes.     

Speciation of Cr and V within BOF steel slag reused in road constructions

Basic Oxygen Furnace (BOF) steel slag is a residue from the basic oxygen converter in steel-making operations, which is partially reused as an aggregate for road constructions. It is essentially composed of calcium, silicon and iron but also contains potential toxic elements present as traces, like chromium (Cr, 2600 mg kg^− 1) and vanadium (V, 690 mg kg^− 1), which can be released. The linked results of chemical analysis, XRD and SEM-EDX enabled to identify the main mineral phases composing BOF slag and EDX micro-analyses indicated that V and Cr were associated to dicalciumferrite. A 47-days static leaching test at a laboratory scale with a controlled pH of 5 (pH_stat leaching test) showed that Cr was little released, while V was significantly released. Finally, X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectra of 3 BOF slag samples were recorded (“raw”, leached 47 days at pH 5 and aged 2 years in a lysimeter). XANES spectra showed that Cr is present at octahedral coordination in the trivalent form, the less mobile and less toxic one, and that its speciation does not evolve during natural ageing and leaching at pH 5. They also indicated that V is predominantly present in the + 4 oxidation state and seems to become oxidized to the pentavalent form (the most toxic form) during natural ageing.     

利用直接推进技术测定渗透系数的最新进展

高精度测定渗透系数（K）的重要性不言自明,但是现阶段野外试验手段能够提供的关于K的信息不能满足高度非均质地层中污染物迁移预测模拟的需求。直接推进注入记录器(Direct Push Injection Logger, DPIL)和直接推进渗透仪(Direct Push Permeameter, DPP)是新发展的水文地质参数测量仪器,能够使K值的测定达到前所未有的分辨率和成本效益水平。工具向地下推进过程中,通过对注水量、注水压力和其它的水文地球物理参数的同步监测,直接推进技术(Direct Push, DP)能快捷准确地获得地层渗透系数的垂向分布。DP技术几乎适用于所有野外松散地层,并且对场地的干扰很小。因此,它克服了许多基于既有井的传统含水层测试方法的局限性。最近在美国MADE试验场的一个案例研究表明,使用DPIL/DPP可以获得空间分辨率达15cm的K值垂向分布。未来,高精度直接推进技术还可以与新一代的地球物理技术,例如高精度探地雷达相结合,以实现不同位置DP测定K值的互联以及整个试验场K值三维分布的确定。     

“3S”技术在煤田勘查中的应用

讨论了“３Ｓ”技术用于煤田地质勘探的优越性,分析了“３Ｓ”技术在烟田地质勘查领域的应用现状及存在的问题,并展望了应用前景。     

基于SVD和PCA方法重构干涉格林函数

地震干涉法(SI)是一种用来计算两个信号接收点之间格林函数(GF)的方法,它的基本假设是以其中一个接收点位置为虚拟源,可用来计算两点间震源传播的旅行时间。然而采用直接叠加的方法压制干扰信号,计算得到的干涉格林函数效果不佳,因而计算得到的旅行时间也不够精确。这里基于奇异值分解法(SVD)对叠加前的互相关矩阵进行分解及重构,可以有效压制两点间来自干扰源的信号,再利用主成分分析法(PCA)对固有几何拓扑结构降维特性提取主信号,计算得到新的干涉格林函数。数值模拟及实测数据处理结果表明:使用SVD和PCA综合处理方法,能有效提高干涉格林函数的准确性。     

土壤Cd污染对甘蓝光学显微成像特征的影响

在不同浓度CdNO_3的土壤中栽培甘蓝,应用光学相干层析成像系统(OCT)对甘蓝不同生长时期的叶片进行检测。结果显示:土壤中Cd含量较低时OCT值有降低的趋势,表明Cd对甘蓝植物的种子萌友与生长有一定的促进作用;而Cd浓度高于100mg/kg时,OCT值持续升高,表明Cd对甘蓝植物的种子萌发与生长均起到强烈的抑制作用,并且后期的累积作用对甘蓝叶片组织造成一定的损害。     

副蝎蛉科化石（昆虫纲长翅目）在中国首次发现

报道了华夏三叠副蝎蛉Triasoparachorista huaxiaensis gen. et sp nov. (T2t)、吐孜沟准噶尔蝎蛉Junggarochorista tuzigouensis Hong. nom. nov. (J1b) 和1个新转移属——冀北直脉蝎蛉属Jibeiorthophlebia Hoing, 1983 (transl. nov.) (J2)及其2个种J. xiaofangzhangziensis Hong,1983 (transl. nov.)、J. internata Hong,1983 (transl. nov.) 在中国首次发现。根据它们的脉序特征,在分类上应当归于Parachoristidae Tillyard, 1937。这个科既具有二叠蝎蛉科(Permochoristidae) MP 带6支脉的特征,又有直脉蝎蛉科(Orthophlebiidae) Rs1至少带3支脉呈扇形排列的特征, 形成二叠蝎蛉科和直脉蝎蛉科之间的一种独特的过渡特征的中间类群,这个类群对它们之间的演变关系的研究有重要意义。副蝎蛉科化石在中国的发现很有意义：①填补了中国中三叠世、早侏罗世、中侏罗世副蝎蛉科的空白;②可以帮助我们追溯副蝎蛉科、直脉蝎蛉科和二叠蝎蛉科之间在不同地质背景中的演变关系;③关于中侏罗世燕辽生物群及其有关问题,笔者曾先后指出,燕辽生物群(Yanliao Biota)（J2）和热河生物群（K1）均起源于华北古陆（North China Paleocontinent）,燕辽地区（覆盖了新增加的内蒙古宁城地区）是它们的起源中心,尔后向外扩散与迁移,并向北覆盖到蒙古东部、俄罗斯外贝加尔等地区,形成东亚古陆（Eastern Asian Paleocontinent）中一个广阔的燕辽生物群和热河生物群的区系;④讨论了宁城地区地层层位的归属问题。     

Adsorption of Lead (II), Copper (II) on tourmaline from Altai mine in China's Sinkiang

Tourmaline from Altai mine in China's Sinkiang was used to remove lead (II), copper (II) from aqueous solution. The results demonstrate that tourmaline contains Na(Mg,V)3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4, NaFe3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4. The data show that Tourmaline from Altai mine in China's Sinkiang can be used natural adsorbent for lead (II), copper (II).It is observed that the adsorption data fitted to the Langmuir isotherm. Furthermore, both Pb (II) and Cu (II) absorbed by tourmaline and tourmaline were characterized by X-ray diffraction, Laser Raman Spectrum, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray energy dispersive spectrometer, Transmission electron microscopy and Zeta potential.