CASI/SASI航空高光谱遥感矿物技术研究——以甘肃北山柳园地区为例

能源勘查、岩石矿物识别、矿物丰度制图以及成矿远景区圈定是高光谱技术发展和应用的主要方向。CASI/SASI航空高光谱数据可以在同一平台下同时获取覆盖可见光-近红外-短波红外光谱段的光谱信息, 且光谱分辨率和空间分辨率远远优于多光谱及星载高光谱数据, 所以在矿物蚀变信息提取中具有广泛的应用前景。以柳园研究区为研究对象, 对CASI/SASI航空高光谱遥感矿物过程中的关键技术进行了实验研究, 确定出航空高光谱矿物蚀变信息提取流程, 并对研究区蚀变矿物进行识别、填图。通过与研究区地质资料和前人实地勘探资料对比得出, 研究区CASI/SASI航空高光谱遥感蚀变异常结果与现实状况相当吻合。      

植被覆盖区卫星高光谱遥感岩性分类

植被高覆盖区岩石和土壤在遥感图像上表现为弱信息、小目标,如何利用卫星高光谱遥感提取岩性弱信息是目前遥感地质应用中的最大挑战之一。以黑龙江呼玛地区为例,选择美国EO-1卫星Hyperion高光谱数据。由于植被与下伏岩石-土壤的光谱混合,分别计算研究区含土壤因子和不含土壤因子的植被指数,并对两类不同的植被指数进行主成分分析,以此分离植被和岩石-土壤组分。在含土壤因子植被指数主成分分析的二维组分散点图上,明显区分出背景植被与异常岩石-土壤组分,证实了植被与岩石-土壤组分经主成分分析分离的效果。同时在不添加土壤因子植被指数的分析中,明显区分出植被覆盖信息。通过对实验区典型岩石进行野外光谱测试,然后对光谱进行连续统去除处理,将其作为参考光谱,与分离后的岩石-土壤光谱进行光谱特征拟合（SFF）,从而成功地识别出研究区内不同岩石类型,特别是玄武岩、流纹岩、砂砾岩、安山质凝灰岩、大理岩和石英片岩识别效果较好。根据研究区内不同岩石地层单元内岩石组合特征,通过分离后的组分合成图像,成功地实现了岩性分类。与已知地质图叠加,证实通过卫星高光谱数据提取的不同岩石类型颜色边界与地质图岩性界线吻合较好。结果表明：通过植被与岩石-土壤光谱组分分离,结合高光谱遥感的光谱特征拟合,能够识别不同的岩石类型,实现植被覆盖区岩性分类。     

岩矿高光谱遥感及其在青藏高原的应用前景

高光谱成像作为目前遥感领域最先进的技术,在地质应用中取得了巨大成功。岩石和矿物由于电子过程和分子振动可以产生特征的光谱吸收,因此可以利用高光谱技术进行岩矿填图,快速且准确地获取区域内岩石和矿物的分布情况,进而圈定有潜力的找矿靶区。岩矿高光谱通过对岩矿信息的提取可获得矿物类别和矿物丰度分布甚至矿物化学成分的填图结果,识别方法包括光谱匹配、模式识别和人工智能方法 3大类。GF-5卫星上搭载的高光谱成像仪覆盖度宽、光谱分辨率和信噪比高,满足矿物精细识别和大比例尺、大面积岩性填图的要求,应用前景广阔。青藏高原地区矿产资源丰富、岩体裸露但地势偏远,有利于高光谱遥感蚀变矿物填图,开展区域找矿工作。同时,高光谱遥感凭借其空间尺度优势,可以方便快捷地获取区域整体信息,结合地球化学的时间信息,可为青藏高原关键地质科学问题的解决提供新的视角。提升岩矿高光谱遥感的定量化和智能化水平,将传统地质学方法获得的地下深部资料与遥感手段获取的地表数据结合,是促进地质遥感和地球系统科学发展的重要途径。     

利用成像光谱遥感技术识别和提取矿化蚀变信息：以河北赤城——崇？…

成像光谱遥感因其具有高的光谱分辨率和能被直接利用于识别地物与量化地物信息而极具应用前景,不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的的光谱特征,这是利用成像光谱遥感技术进行岩矿、蚀变信息识别的基础。以后沟金矿区和西沟窑矿化区为例,从应用技术和方法上开展了成像光谱遥感对蚀变岩识别的研究,阐述了进行岩矿识别的波谱机制、蚀变岩的信息识别与提取方法的选择、应用效果以及彩色合成显示等;其中光谱角度填图技术已被使用,并取     

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．     

利用成像光谱遥感技术识别和提取矿化蚀变信息——以河北赤城—崇礼地区为例

成像光谱遥感因其具有高的光谱分辨率和能被直接利用于识别地物与量化地物信息而极具应用前景。不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的光谱特征 ,这是利用成像光谱遥感技术进行岩矿、蚀变信息识别的基础。以后沟金矿区和西沟窑矿化区为例 ,从应用技术和方法上开展了成像光谱遥感对蚀变岩识别的研究 ,阐述了进行岩矿识别的波谱机制、蚀变岩的信息识别与提取方法的选择、应用效果以及彩色合成显示等 ;其中光谱角度填图技术已被使用 ,并取得了良好效果。     

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。     

矿物分子光谱学研究的一些热点问题

矿物分子光谱学研究的一些热点问题郭立鹤（中国地质科学院矿床地质研究所，北京１０００３７）关键词矿物，红外光谱，喇曼光谱地球科学研究的发展，对矿物、岩石成分、结构的研究程度要求愈来愈高。就成分而言，早在６０年代，人们已发现仅凭矿物、岩石的主成分远远不能...     

新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿蚀变岩石的光谱特征及其意义

地物的光谱特征是遥感识别地物的主要依据,不同地物的反射光谱具有其特定的吸收特征谱带。利用ASD和PIMA反射光谱测试仪对新疆西准噶尔包古图斑岩铜矿Ⅱ号、Ⅴ号斑岩铜矿岩体的蚀变围岩(地表采样与钻井采样)进行测试,并对结果进行分析总结。根据反射光谱特征谱带获得蚀变矿物的种类,确定了岩体的蚀变矿物组合,得到反射光谱的吸收谷在ASTER数据中所处的波段;对反射光谱曲线进行数学积分,获得ASTER数据中的强吸收波段。将以上2种分析得到的吸收性波段组合应用于蚀变遥感异常信息提取,结果表明蚀变遥感异常与野外地质特征吻合程度较高。反射光谱分析表明确定岩石矿物的反射光谱特征谱带是进行遥感信息提取工作的前提,波段组合选取对提取蚀变遥感异常信息非常重要。     

鄂尔多斯盆地东胜地区主要岩（矿）石光谱特征解析

通过对鄂尔多斯盆地东胜地区几种主要岩石、蚀变和矿化的光谱特征分析,为高光谱诊断性波段的选择提供依据,为利用高光谱数据进行岩石、矿物识别与地质分析提供物性基础。     

植被覆盖区高光谱遥感影像上蚀变岩与蚀变矿物信息的提取

在高光谱遥感找矿应用中,从影像上提取的蚀变信息经常包含了很多对找矿无用的信息。为了避免这些无用信息,本研究选取植被覆盖的云南普朗斑岩铜矿区作为研究区,使用该区高光谱遥感数据分别提取蚀变岩和蚀变矿物的信息,分析它们对找矿的有用性。提取蚀变矿物信息使用的是从影像上提取的矿物端元参考光谱,光谱匹配采用的是光谱角方法;提取蚀变岩信息使用的是野外蚀变岩参考光谱,光谱匹配不仅考虑光谱的整体形态,而且考虑吸收谷位置形态。在蚀变岩识别图上,4个典型蚀变岩点的野外验证表明:识别结果与实地地物基本一致。但是,在蚀变矿物信息图中,这4个圈定点无任何信息。这表明:这些点的蚀变岩信息较其表面蚀变矿物信息更丰富,因而能被有效提取出。通过比较蚀变岩、蚀变矿物的信息分布图,发现:一些粘土矿物(比如硬石膏和高岭石)的大量信息分布在沉积岩区,因而可能是假的蚀变信息。这表明:通过蚀变岩光谱获取的蚀变信息比通过蚀变矿物光谱获取的蚀变信息更可靠。在蚀变岩信息提取中,比较吸收谷位置识别前后的结果表明:考虑光谱整体和局部形态比仅考虑整体形态的识别结果具有更高的可靠性。     

Remote sensing for mineral exploration

Remote sensing is the science of acquiring, processing, and interpreting images and related data, acquired from aircraft and satellites, that record the interaction between matter and electromagnetic energy. Remote sensing images are used for mineral exploration in two applications: (1) map geology and the faults and fractures that localize ore deposits; (2) recognize hydrothermally altered rocks by their spectral signatures. Landsat thematic mapper (TM) satellite images are widely used to interpret both structure and hydrothermal alteration. Digitally processed TM ratio images can identify two assemblages of hydrothermal alteration minerals; iron minerals, and clays plus alunite. In northern Chile, TM ratio images defined the prospects that are now major copper deposits at Collahuasi and Ujina. Hyperspectral imaging systems can identify individual species of iron and clay minerals, which can provide details of hydrothermal zoning. Silicification, which is an important indicator of hydrothermal alteration, is not recognizable on TM and hyperspectral images. Quartz has no diagnostic spectral features in the visible and reflected IR wavelengths recorded by these systems. Variations in silica content are recognizable in multispectral thermal IR images, which is a promising topic for research.     

基于GF-5高光谱数据的蚀变矿物填图及地质应用——以甘肃省瓜州县花牛山地区为例

[研究目的]"图谱合一"的GF-5 AHSI国产卫星高光谱数据可以根据光谱精细特征进行蚀变矿物的直接识别,一次过境成像即可获取宽幅大面积高光谱数据,能够为陆域自然资源调查提供重要的数据支撑,本文开展了GF-5高光谱数据蚀变矿物提取、分析与验证研究,以期推动国产卫星高光谱数据在地质领域的深化应用.[研究方法]建立了GF-...     

基于特征谱带的高光谱遥感矿物谱系识别

文中初步提出并建立矿物识别谱系的分层识别技术以及部分离子、矿物的光谱识别规则。矿物光谱包含一系列特征吸收谱带。这些特征谱带在不同的矿物中具有较稳定的波长位置和较稳定的独特波形 ,能够指示离子类矿物、矿物的存在 ,是利用高光谱进行矿物识别的基础。文中分析了部分在自然界广泛存在的一些阴阳离子 (如CO2 -3 ,Fe2 + ,Fe3 + ,Al3 + ,Mn2 + ,Al—OH和Mg—OH等 )的可识别特征光谱 ,总结部分离子类矿物或矿物识别规则 ,并以美国Cuprite地区的AVIRIS数据进行矿物识别试验 ,利用矿物谱系识别技术从离子类矿物到单矿物再到更精细类矿物逐层开展识别 ,取得了较好的效果 ,初步实现利用宏观的手段 (遥感技术 )进行微观 (矿物 )的探测。     

热红外遥感岩矿信息提取研究进展

热红外遥感是岩矿遥感信息领域起步未久,且表现出巨大潜力的技术手段。从岩矿发射率光谱、数据处理及信息提取技术方法、应用研究3个方面对热红外遥感在岩矿信息提取中的研究现状进行了全面总结,在此基础上对其发展难点及趋势进行了讨论,并对其在地质领域的应用前景进行了评估。在数据获取方面,高光谱分辨率数据是应用要求与发展趋势;数据处理方面,对大气影响进行定量评价并力求高精度的大气校正方法是难点与不可回避的问题,大气是影响数据质量的最大因素。岩矿热红外遥感信息机理（矿物发射率光谱特征与机理、光谱混合行为、光谱变异因素）的定性研究取得了一定进展,定量化的研究是发展趋势;在地质领域,因为可以对矿物种类(包括不含水矿物)及含量进行高精度提取的突出优势,不仅在矿产勘探,而且在基础地质研究方面将发挥巨大作用。     

近70年中国变质岩石学-变质地质学的研究进展

为总结我国变质地质学的历史经验,回顾了我国从变质岩石学到变质地质学近70年的发展历程.依据大量文献,分3个阶段和8个方面总结了变质岩石学和变质地质学取得的进展.我国在超高压变质地质学、早前寒武纪变质地质学、变质作用年代学、变质作用相平衡模拟等领域处于国际先进行列,蓝片岩、变质流体和变质岩化学动力学方面与世界研究基本处于同步水平,极低级变质作用研究等领域与国际先进水平尚有较大差距.通过历史的回顾,表明变质岩的研究已经从变质岩石学转变为变质地质学,已经从单一的岩石学研究转变为以变质岩为基础,变质矿物、地球化学、同位素地质、构造地质等多学科的综合研究.在变质岩和变质地质领域我国有一些区位优势,但是只有坚持自主创新才能把区位优势转变为学科优势.各种分析实验技术的发展促进了变质地质学的发展,随着新技术的不断涌现和大数据时代的来临,变质地质学会有更大的发展.      

重砂找矿中的地球化学方法

重矿物除了作矿物鉴定以外,还可进行单矿物的微量元素测定,给地球化学勘查提供有用的信息,使化探采样的对象扩大到重矿物领域。重砂矿物中除了主要元素外,还含有多种杂质元素,这些杂质元素的种类、含量高低及元素间的比值变化,是受矿物生成时的地质环境制约的。据此可以知道矿物生成时的温度、岩石和矿床的类型以及岩体的含矿性。本文综述了十几种重砂矿物中微量元素的变化与地质,岩石和矿床的关系,及用于地球化学找矿的可能性。     

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...     

干旱半干旱高寒山区蚀变矿物遥感信息提取效果与找矿预测

新疆阿尔金地区位于阿尔金成矿带,属于干旱半干旱高寒山区景观区,该区成矿条件优越,但自然地理条件较差,基岩裸露利于蚀变矿物准确提取,采用CASI/SASI航空高光谱遥感进行蚀变矿物遥感信息提取及找矿预测,可以克服自然条件影响,降低成本。本文以CASI/SASI航空高光谱遥感数据为数据源,以干旱半干旱高寒山区景观区为研究背景,评价研究该区CASI/SASI航空高光谱蚀变矿物遥感信息提取效果,通过野外地质调查,发现了镍、铁、钴、钒、钛、铜等元素多金属矿化线索,并最终圈定了YC01和YC02等两处找矿预测区。说明CASI/SASI航空高光谱遥感在干旱半干旱高寒山区蚀变矿物遥感信息提取效果显著。     

Ore–Waste Discrimination in Epithermal Deposits Using Near-Infrared to Short-Wavelength Infrared (NIR-SWIR) Hyperspectral Imagery

Near-infrared (NIR) and short-wavelength infrared (SWIR) hyperspectral imagery can be used to detect certain alteration minerals. At epithermal deposits, the formation of alteration minerals is, in theory, related to the mineralisation of gold and silver. In order to provide foundations for developing sensor-based sorting applications at a mine that exploits such a deposit, it was investigated if NIR-SWIR hyperspectral imagery can be used to distinguish between ore and waste particles by characterising the alteration mineralogy. Maps were produced from the NIR-SWIR hyperspectral images of 827 drill core samples that show mineral occurrences, mineral absorption feature intensities and characteristics of the iron oxide mineralogy. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) was applied to the information contained in these maps to investigate if this information can be used to discriminate between ore and waste. The results showed that NIR-SWIR hyperspectral imagery could be used to segment a population of waste samples by detecting occurrences of pyrophyllite, dickite and/or illite. This result can be explained by the fact that these minerals are commonly deposited further away from the ore-bearing epithermal veins, while the absence of SWIR-active minerals or detected occurrences of alunite are more closely associated with these structures. The ability to identify waste with NIR-SWIR spectral sensors means there is potential that sensor-based sorting can be used to remove this waste from mineral processing operations. Additional research is still required to assess the economic feasibility of such a sensor-based sorting application.