遥感岩矿信息提取基础与技术方法研究

在遥感地质应用中 ,对岩矿光谱和空间分布精细特征的探测是高空间与高光谱分辨率遥感的优势所在。随着传感器性能的改进 ,尤其是光谱分辨率的提高 ,改善了信息识别与提取的技术环境。本文从分析岩矿的光谱特征与遥感光谱识别规则出发 ,根据不同类型遥感数据的光谱特征 ,尤其是成像光谱数据丰富的光谱信息 ,研究不同尺度下遥感岩矿识别技术 ,建立相应的遥感应用模型 ,讨论了遥感技术集成。具体研究内容有 :(1)分析与总结遥感光谱识别规则。分别从矿物离子、矿物蚀变类型和蚀变矿物组合 3个层次分析了岩矿作用过程中矿物特征光谱的变化与变异…     

煤田火区烧变岩光谱特征分析及其信息提取

中国北方煤田煤层自燃现象非常严重.利用遥感手段可以快速实现火区的动态监测,及时为灭火工程提供信息.烧变岩作为火区的地表指示性特征,是火区解译最直观的信息.本文从烧变岩的反射光谱曲线特征入手,对几种提取烧变岩信息的方法进行比较,从而确定解译烧变岩的最佳方法,为圈定火区的范围和位置奠定基础.     

基于光谱特征的湿地湿生植物信息提取研究

基于湿生植物光谱特征分析,采用面向对象分类方法提取湿地典型植被信息。在大量的野外实地调查基础上,确定提取的典型植物类型为芦苇(Phragmites australis)、长芒稗(Echinochloa crusgallii)和睡莲(Nymphaeatetragona);采集湿地优势植物光谱数据,将优势植物与提取对象芦苇、长芒稗和睡莲的光谱特征进行相关性分析,获取物种间区分性好的波段及波段组合,参与影像分割权重的设置;根据典型植被的分布特征,确定面向对象分割尺度(其中芦苇的分割尺度为50,长芒稗的分割尺度为20,睡莲的分割尺度为100)。通过研究发现:基于光谱特征分析的面向对象的分类精度为96%,而未利用光谱特征的面向对象的分类精度为87.3%,传统监督分类精度仅为82.3%。证明在面向对象提取前对植物光谱特征分析得到区分性好的波段及波段组合参与分割,对提高分类精度起关键作用。     

基于机载多光谱遥感数据的溢油信息提取方法

为研究应用紫外-可见光-近红外-热红外遥感数据识别海上溢油的方法,利用机载多光谱溢油监测设备获取了舟山海域多光谱遥感数据,并利用野外地物光谱仪获取了水体和油膜的反射光谱。通过提取并分析机载多光谱遥感图像上多目标的影像特征和光谱响应特征,利用决策树分类法对海上油膜相对厚度的分布进行分类和制图。研究表明,基于机载多光谱遥感数据的溢油信息提取方法总体分类精度达93.7%,能够准确区分薄油膜和厚油膜,可有效提取海洋溢油污染信息,完全能够满足海洋溢油污染遥感监测需求。     

基于光谱分解的Clementine UV/VIS/NIR数据月表矿物填图

月表主要矿物的空间分布是研究月球起源演化等科学问题的重要基础信息之一。基于Hapke模型与光谱线性分解的矿物提取方法,利用Clementine UV/VIS/NIR数据提取月表单斜辉石、斜方辉石、橄榄石、斜长石及钛铁矿等5类主要矿物的体积百分含量分布,并基于阿波罗（Apollo）月岩（壤）矿物分析数据对提取结果进行评价,对方法和提取结果中存在的问题进行分析,提出了进一步改进的措施。     

遥感影像植被信息提取方法研究及思考

从植被光谱特征出发,对植被信息提取的方法和现状进行了综述,其中主要介绍了几种具有代表性的植被提取方法,如:植被指数提取法、NDVI与波段合成法、HIS融合法、分级分类提取法、基于知识库提取法等,对各种方法的原理、特点、优势与限制进行了分析、对比、思考,并展望了下一步研究方向。     

藏东罗布莎蛇绿岩遥感岩矿信息提取方法研究

为研究如何利用遥感技术进行蛇绿岩岩矿信息识别和提取,以藏东罗布莎蛇绿岩为例,基于ETM和ASTER遥感数据,分别采用比值法和主成分分析法提取羟基类(蛇纹石、绿泥石)和铁染类(磁铁矿、橄榄石)矿物信息;利用纯净像元指数法(pure pixel index,PPI)提取端元波谱,结合地面已知岩性信息,分别采用光谱角分类法(spectral angle mapping,SAM)和波谱特征拟合法(spectral feature fitting,SFF)识别纯橄岩和橄榄岩,研究了罗布莎蛇绿岩及其主要蚀变矿物的空间分布特征.经过对比分析可知,用多种方法、多种数据提取的岩矿信息可以相互验证;提取出的纯橄岩和橄榄岩与所提取的羟基类和铁染类蚀变遥感异常信息有较好的空间重叠,且与地面调查结果基本吻合.研究表明,该方法用于蛇绿岩遥感岩矿信息提取是可行的,并取得较好的地质效果.     

绢云母的光谱特征变异分析及成像光谱地质成因信息提取

鉴于绢云母(和白云母)类粘土矿物对于研究与矿化紧密相关的中低温热液蚀变机制、与温压有关的地质成因过程等的重要意义,开展了绢云母的岩矿光谱特征变异分析和成像光谱矿物识别,并对岩石、矿物的试验室光谱和影像光谱所反映的地质成因信息的提取进行探讨。     

青海芒崖地区岩石光谱特征分析及应用

在对青海芒崖金多金属成矿区地表岩石光谱测试和分析的基础上,研究了该区与金多金属矿化有关的蚀变岩及围岩的光谱特征,以及在对应TM波段上的光谱差异性,据此,建立了矿化蚀变遥感信息定量提取模型,并利用TM图像定量提取矿化蚀变信息.     

EMD与分形相结合的遥感影像水体信息提取方法

提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和分形理论相结合的遥感影像水体信息提取方法,该方法尝试结合影像的光谱特征和纹理特征以提高分类提取精度。对影像进行主成分分析得到有效信息量最大的第一主分量,计算每个像元的分维数得到分维图,同时将第一主分量EMD分解得到有效信息量较大的前3个经验模态函数,再结合原有的波段信息作为研究数据,利用极大似然法分类器提取水体信息。该方法充分结合了EMD在降噪和区分相似光谱特征中的优势和分形理论在纹理信息提取中的优势。研究表明,该方法可有效提高水体信息的提取精度,Kappa最高到0.932 5。     

TM 图像的信息量分析及特征信息提取的研究

图像信息量分析是图像处理的基础,为此,本文研究了三个不同植被覆盖类型区,即多林区(森林覆盖在40％以上)、一般林地分布的丘陵区(森林覆盖10-30％)和农田为主的丘陵与平原区的图像信息量。分析同一地区冬夏两季的图像信息特征后得知,红外波段的信息量高于可见光波段,其中信息量最大的是TM5波段,最小的是TM2波段。同时对不同情况下波段间的相关性、均值和标准差等统计特征值也进行了分析。据此就图像增强、信息特征提取方法,如主成分分析、缨帽变换(KT变换)、比值等方法以及波段组合等进行了系统研究,并就其实用条件进行了探讨和评价。     

月表形貌格局和物源特征的耦合性初步研究

基于嫦娥一号激光高度计（LAM）数据所生成的DEM和基于Clementine多光谱数据提取的月球主要矿物及部分元素分布图,相对系统地分析了月表形貌特征和岩石分布的空间耦合关系。初步认为,月球上分布西南、东南两条深大断裂,在内部动力、张扭性作用力及外部引力作用下,形成月表U型地貌格局以及月球高地斜长岩、月海玄武岩以及艾肯盆地高FeO异常基性岩分布的物质特点。     

基于Hyperion影像的涩北气田油气信息提取

 对柴达木地区涩北气田地质地理环境下的蚀变矿物进行分析，结合卫星高光谱遥感数据Hyperion的图谱，对已知气田区与背景区光谱特征进行相关分析，确定了932.64~1 346.25 nm与2 002.06~2 385.5 nm为油气信息识别的有利波长范围； 利用光谱角制图（SAM）技术提取了涩北气田油气的空间分布信息和台吉乃尔含气构造等远景区，为高光谱遥感油气勘探提供了有效技术方法与途径。     

东昆仑五龙沟金矿围岩蚀变的遥感识别

利用主成分分析方法在五龙沟地区进行了围岩蚀变信息提取,并通过与已知矿化带在空间上的对应关系及野外检查验证,对该方法应用效果进行了评价。     

成像光谱矿物识别方法与识别模型评述

矿物识别和矿物填图是成像光谱应用最成功的领域之一。本文将国内外发展的矿物识别模型归纳为光谱匹配和以知识为基础的智能识别两大类型进行讨论。对光谱匹配方法分别从其方法的分类、光谱相似性测度、整体光谱匹配算法、局部光谱识别、亚像元光谱识别、混合像元分解和矿物端元选择、光谱减维和噪声弱化等方面作了评述。最后，讨论了矿物识别和填图研究中存在的主要问题，指出研究建立全谱段矿物识别方法和技术体系将是今后光谱矿物识别和矿物填图的重要发展方向。     

光谱遥感数据波形分析法的应用

本文利用傅立叶波形分析算法处理了光谱反射率数据,把不同地物的光谱分解为特征意义明确,信息内涵丰富,对各种地物可分辨性强的各次谐波分量。诸谐波分量的参数——波幅和初相唯一地决定了其对光谱曲线的贡献和构形位置。试验表明傅立叶波形分析算法可以成为处理各种成像光谱仪获取的超维图像的有效工具。     

浙东南地区与金银矿床有关的几种热液蚀变矿物反射光谱特征及其信息提取

采用陆地卫星TM比值合成图像,在中等植被覆盖地区提取与陆相火山～次火山活动有关的热液型金银矿床的蚀变信息效果较好。在着重分析与金银矿床有关的几种热液蚀变矿物的反射光谱特征的基础上,对采用的波段比值方法做了进一步的阐述。同时利用两种比值合成处理的图像,结合物化探等资料,进行金银矿床找矿预测,经野外验证,发现了新的矿化地段,取得了较好的找矿效果。