Validated surface mineralogy from high-spectral resolution remote sensing: a review and a novel approach applied to gold exploration using AVIRIS data

Remote sensing's main limitation to date was that geological surface information lacked detail due to the broad bandwidth of the operational scanners. Imaging spectrometers now allow acquisition of image data in many contiguous spectral bands, with the aim of producing laboratory-like reflectance spectra for each pixel in the scene which can be directly compared with spectra of known materials measured in the field or laboratory to allow mineral identification on the Earth surface. The advent of satellite-based imaging spectrometer systems justifies the surge for techniques that allow the automatic preparation of validated surface mineralogy maps. We show an extension of a procedure known as cross-correlogram spectral matching to retrieve accuracy assessed surface mineralogy from Airborne Visible/InfraRed Imaging Spectrometer data (AVIRIS). The procedure is based on the spectral cross-correlation of known mineral spectra with unknown pixel spectra from AVIRIS. The validation is performed through a root-mean square calculation of expected correlograms and pixel correlograms. Results obtained in the study outlined allow an accurate delineation of zones of hydrothermal alteration in an area of active gold exploration.     

Spectral Reflectance Features of Rocks and Ores and Their Applications

The spectral reflectance features of rocks and minerals are correlated with their composition,col-or,grain size and surface state.Different wall rocks,altered rocks and ores have their spectral reflectance features,which are very helpful for the explanation of remote sensing data and searching for mineral deposits by remote sensing.After the treatment of spectrum data and searching for mineral deposits by remote sensing.After the treatment of spectrum data of rocks and ores and physical and chemical parameters in the mathematical statistics,we analyzed the laboratorial spectrum dataand put forward better wave bands(520-590,650-710,730-760,770-860,1560-1760,2200 and 2300-2400nm) for distinguishing rocks and ores.     

基于地物光谱特征的成像光谱遥感矿物识别方法

成像光谱技术是遥感技术发展的前沿技术之一 ,它是在可见光、近红外及短波红外上 ,集图像、光谱于一体的具有高光谱分辨率的纳米遥感技术。文中从岩矿光谱特性的研究入手 ,通过光谱特征识别准则 ,利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱 (HyMap)数据 ,开展成像光谱遥感矿物识别的试验研究。试验识别的矿物有绿泥石、绿帘石、橄榄石、绢云母、滑石、石膏及黑云母等。试验结果表明 ,通过矿物光谱特征分析与其识别原则进行成像光谱遥感矿物识别获得了很好的效果。因此 ,基于地物光谱特征进行成像光谱矿物直接识别确实可行 ,有利于矿产资源评价中成矿物源和矿化蚀变信息分析。     

利用TM遥感影像和DEM估算山区地表反照率

利用Landsat TM遥感影像可见光-近红外波段的数据和DEM,计算了复杂地形条件下的反射率,再将窄波段的光谱反射率组合得到地表反照率.在计算反射率时解决了两方面的问题:计算太阳入射光谱辐射时考虑了微观地形因素的局地海拔、地形坡度、坡向、地形遮蔽等参数对较高分辨率影像的影响;考虑了大气对遥感图像的影响.在全面地考虑了大气和地形对影像影响的基础上,发展了一个适用于利用DEM和较高分辨率的卫星影像计算复杂地形条件下的地表反射率和反照率的模型.以黑河上游山区为例,利用TM图像和DEM计算了复杂地形条件下的地表反照率,对结果进行验证表明模型合理可行.     

山东省重点地段矿山环境地质遥感监测方法研究

充分利用遥感技术具有波段多、视域广、信息丰富、现势性强、同一地区可重复成像的特点,以达到快速、准确地对矿山环境地质问题进行监测的目的。该次研究通过对多时相的TM,ETM,SPOT5、航片数据的分析,利用先进的遥感数字图像处理技术,总结出各类矿山环境地质遥感监测的方法。为山东省下一步开展矿山环境地质监测工作奠定基础,为以后作此类项目提供了技术方法支撑。     

细分红外光谱遥感图象色调异常机理初探——以新疆阿尔泰某多金属矿区为例

本文以新疆阿尔泰某多金属矿区为例,对岩矿光谱特征、不同岩性段岩石化学特征、细分红外光谱遥感图象色调异常进行研究并通过野外验证后提出:Fe³⁺除在900nm 处具有强吸收特征外,在2150nm 附近有一个反射峰特征;细分红外光谱遥感图象色调异常的形成机理是与 Fe³⁺的2150nm 附近的反射峰特征有关的综合光谱信息的反映。     

基于样本数据的红土型铝土矿定量遥感建模与反演研究

定量遥感找矿是遥感大数据在找矿应用中的一项前沿技术。本文采用多元回归分析方法,通过对多组不同数量地表铝土矿样本进行遥感建模与反演实验,探索样本量对定量遥感建模的影响。实验中,首先以地表采样获得的Al2O3、SiO2含量分析结果作为样本数据,再根据样本位置从Landsat 8遥感数据中分别读取1~7个波段反射率数据,然后利用SPSS软件,将Al2O3、SiO2含量与相应的1~7波段反射率进行多元回归分析,并分别建立Al2O3、SiO2含量遥感定量反演模型。为了得到最佳反演模型,随机选出6批不同数量的样本进行建模实验,每批样本大约2/3用于建模,其余1/3用于模型检验。实验结果表明:随着样本量增加,模型的判定系数(R2)均呈先快速升高后缓慢下降的趋势,反演结果的均方根误差则与之相反。当样本量为50左右时,判定系数取得极大值,均方根误差取得极小值,总体具有偏态分布特征。最后,利用遥感影像对样本量为50时建立的模型进行反演验证,研究区地表Al2O3、SiO2含量的反演结果与实际情况吻合得很好,从而证实了该建模方法具有可靠性,可以进一步推广使用。     

WorldView-2卫星矿山遥感监测：以西藏罗布莎地区为例

矿山遥感监测是近年来国土资源部门管理矿产资源开发、整顿和规范矿业秩序的一项重要的矿情调查工作。西藏罗布莎铬铁矿区是我国铬铁矿的主要产区,随着国民经济的快速发展,对铬铁矿石的开采力度和强度在逐年增大。为了更好地促进矿产经济及环境的可持续发展,选用WorldView-2遥感数据,首次深入分析了罗布莎矿山开发过程中不同地物遥感影像特征,建立了各类矿山地物的高空间分辨率遥感解译标志,通过遥感解译与野外查证工作,基本查明了研究区矿山开发状况和矿山地质生态环境现状,并对矿区开发现状与矿山环境进行了统计和分析,基于遥感矿山监测,给出了合理的矿山环境恢复建议。结果表明：WorldView-2作为高分辨率遥感影像,空间分辨率高,包含全色和8个多光谱波段,信息量丰富,解译精度高,在矿山遥感监测乃至更广范围的动态监测中应用可以取得很好的效果。     

利用遥感光谱特征提取岩性信息的基础和技术研究

地物光谱特征的研究是遥感技术的基础研究工作之一．从光谱遥感发展与地质应用的趋势出发。从光谱遥感岩矿识别基础与识别技术方法两方面阐述了光谱遥感的研究进展．在技术方法方面，主要从多光谱与成像光谱以及遥感与航空放射性信息集成3个层次上，分析利用光谱特征进行岩石矿物识别的研究进展及其潜力与可行性，并简单阐述了遥感与航空放射性信息的复合这一遥感岩性信息识别研究的发展趋势．     

利用TM数据进行金矿化蚀变信息提取方法探讨

利用ＴＭ数据进行金矿蚀变信息提取时在以下几方面应予以考虑：不同研究区金矿床可能有不同的蚀变组合类型，进而有不同的波谱响应特征；如何有效剔除植被干扰因素的影响同时又不致于漏失植被发育区的蚀变信息；如何有效剔除与金矿成矿作用无关的地质单元和其他非地质干扰因素的影响，以冀北张家口金矿化集中区的一段作为研究区，在典型金矿地物波谱测试的基础上，通过波段比值分析，图象掩膜处理，Ｋ－Ｌ变换，２值化处理等步骤对上     

高光谱遥感技术及资源勘查应用进展

高光谱遥感技术在可见光、近红外、中红外和远红外波段范围内可获取上百个窄光谱波段, 包含了丰富的空间、辐射和光谱3重信息.极高的光谱分辨率特性可以定性、定量探测在多光谱、宽波段遥感中不能被识别的物质.介绍了当前宽幅高光谱成像仪载荷研制最新进展以及星载高光谱成像数据模拟、定标与处理技术进展, 并在矿产资源和油气资源调查方面进行典型应用.高光谱遥感技术在资源勘查中的应用积累、技术研究以及全流程业务化信息系统平台开发对高光谱数据在资源能源勘查中的推广有重要意义.      

提取蚀变信息时TM影像的最佳波段组合研究

多光谱数据的最佳波段选择直接影响图像的目视解译和信息提取。在分析TM影像各波段间的标准差、相关系数和最佳指数因子内在联系的基础上,提出采用最佳指数因子与蚀变信息光谱特征相结合的方法选择遥感影像的最佳波段组合。研究表明,最佳指数因子与蚀变信息光谱特征相结合是多光谱数据最佳波段选择的理想方法;TM4＋TM5＋TM7波段组合获取的合成图像构造清晰,岩性差异显著,最有利于蚀变信息的提取。     

成像光谱矿物填图精度兼与矿物丰度关系初探

成像光谱遥感技术在岩石矿物识别和矿物填图方面发挥着越来越大作用,而成像光谱矿物填图的精度问题一直是研究的焦点。文章利用高光谱数据HyMap对新疆东天山地区的矿物填图结果,通过引入矿物填绘分布强度的概念,探索性的分析了成像光谱矿物填图与填绘矿物丰度的关系。     

不透水面遥感提取及应用研究进展

不透水面信息的提取方法与应用是近年来城市规划、热岛效应分析、水环境监测和水资源管理等诸多领域的研究热点.遥感技术的发展使不透水面快速准确提取成为可能.从影像特征(光谱、空间几何、时间)选择、分类器(参数、非参数)选择和空间尺度(像元、亚像元尺度)选择3个方面归纳和总结了各种不透水面遥感提取方法原理、应用现状和存在问题,回顾了不透水面在城市化监测、人口估计、水环境监测、热岛效应分析、水文气候建模分析等领域的应用,指出了不透水面遥感提取和应用的发展方向.     

青藏高原天然气水合物遥感探测研究

介绍了天然气水合物的遥感探测方法,即:首先选择适当的ETM+、ASTER以及Quickbird等遥感图像,分析可见光、短波红外、热红外波段的影像特征,反演地表温度;然后结合野外调查和前人资料,寻找天然气水合物的直接和间接遥感解译标志,进行遥感解译。研究结果表明,青藏高原天然气远景区出现的几种遥感解译标志包括:地表上空高温异常(尤其是水体上空)、泥火山、沼泽地水体中大量气泡和棕黄色沉淀物,以及碳酸盐化、粘土化等指示信息。本研究为进一步开展大规模天然气水合物遥感调查和圈定靶区提供了基础方法。      

若尔盖高原地物遥感分类

各种物质在遥感数据中都有其特征的波谱吸收峰。因此通过波谱识别就可以大大减少以往遥感分类方法中的漏分及混分现象。为了解决若尔盖高原地物遥感分类问题,首次对本区ETM多光谱融合数据采用了地物波谱角分类法进行地物识别。分类步骤:遥感数据定标→选择训练区样本→MNF变换减维去噪处理→利用纯净像元指数(PPI)进行样本提纯→利用n-D散度法进行样本重组→波谱角分类(SAM).其分类结果表明,类别精度评价总精度为0.806,kappa系数为0.785.其精度均符合1:5万比例尺的土地详查工作的技术要求。      

ASTER Spectral Analysis for Host Rock Associated with Porphyry Copper-molybdenum Mineralization

This study is an attempt to understand the application of spectral image processing methods to ASTER data for mapping host rock associated with porphyry copper-molybdenum mineralization. The application of remote sensing in identifying variations in surface mineralogy, structural elements, and lithologic contacts can help in identifying such relations. Signatures collected from the Advanced Spaceborne Thermal Emission Reflection Radiometer (ASTER) data is used to map the host rock of Zafarqand area. The study area is located in the central segment of the Urumieh–Dokhtar volcanic belt of Iran. The Urumieh-Dokhtar is a potential zone for exploration of new porphyry copper deposits. Band ratio, band math, false colour composites and principal component analysis techniques are used to refine the different lithologic units in the area. These methods showed the discrimination of acidic igneous rock from intermediate igneous rock and the boundary between igneous rocks using the shortwave infrared bands (SWIR) of ASTER at regional scale. Results have proven to be effective and in accordance with the results of field observations, ore microscopy examination and with reference geological map. In conclusion, the image processing methods used can provide cost-effective information to discover possible locations of porphyry copper and epithermal gold mineralization prior to detailed and costly ground investigations. The extraction of spectral information from ASTER data can produce comprehensive and accurate information for copper and gold resource investigations around the world, including those yet to be discovered.     

基于地物光谱分析的WorldView-2数据岩性识别:以新疆乌鲁克萨依地区为例

针对新疆维吾尔自治区西昆仑乌鲁克萨依地区的岩性出露情况,采用WorldView-2遥感影像数据进行岩性识别研究。在分析研究区内不同岩性的实测光谱曲线特征的基础上,针对在岩性识别过程中出现的不同岩性色彩反差弱、异物同谱、岩层表层浅覆盖等一系列问题,结合高空间分辨率WorldView-2数据波段特点和数据统计特征,确定了最佳波段组合,并采用主成分分析降低了波段间的高相关性。在此基础上进行反差增强、纹理增强等处理,提高了不同岩性对比度,去除了外界因素对光谱信息的干扰,为精确识别不同岩性提供了可靠依据。     

高光谱遥感在土壤重金属污染监测中的应用

高光谱技术的快速发展为宏观、快速获取土壤中的重金属元素信息提供了有力支撑。选择云南大红山铜矿作为研究区,对其土壤进行采样,其中水样、底泥样和土壤样各30个,共90个样本。使用ASD光谱仪对样品进行光谱分析,借助ENVI软件对原始测量数据进行平滑与去噪处理,利用与重金属相关的官能团在VNIR和SWIR波段光谱吸收特征的变化提取光谱吸收特征参数。通过与预处理后研究区的HyMap遥感图像数据进行光谱相似度及光谱参数相似度的对比,验证了将ASD实测光谱与HyMap高光谱遥感数据结合监测研究区重金属污染的可行性。认为高光谱遥感在土壤重金属监测方面有着广泛的应用前景。     

基于资源一号02D卫星高光谱数据的甘肃头吊泉-南大滩地区蚀变矿物填图及金矿化带识别

高光谱遥感能够根据光谱指纹特征提取蚀变矿物,在地质领域应用成效十分显著.针对最新的资源一号02D卫星高光谱数据特点,首先进行了高光谱数据预处理,选取蚀变矿物光谱特征显著波段进行数据降维,并应用三次样条插值函数对短波红外数据进行光谱波段增值,将光谱采样间隔提高到了2 nm.在优选出矿物填图端元光谱后,应用改进的SAM填图...