WorldView-2高分辨率卫星数据在西昆仑塔什库尔干地区遥感地质调查中的应用

在西昆仑成矿带塔什库尔干地区,利用WorldView-2高分辨率卫星数据开展了遥感地质综合调查研究,采用最佳指数法选择适于本区遥感解译及信息提取的8-4-3波段组合,利用波段比值、主成分变换等方法增强岩性、构造和矿化信息并进行地质解译;结果表明,波段比值可识别闪长岩、大理岩、片岩等多套岩性并突出岩性之间的界线,主成分变换能增强黑云石英片岩与白色花岗岩体间界线,并能对不同片岩因矿物含量差异而呈现的不同色调、明暗程度有较好的反映。岩矿波谱测试及岩性反演和遥感矿化异常信息提取研究工作表明,大理岩等单矿物岩石波谱反演效果较好,对B1,B4,B8,B6等4个波段进行主成分变换及铁矿化信息的提取结果表明,PC3分量是铁染异常的特征主分量。利用WorldView-2数据在西部裸露地区进行矿产地质遥感综合调查,既有高地面分辨率的光学特征,又具有一定的波谱识别能力,不仅能提取大范围的矿化蚀变信息,还可以识别局部的矿体露头,应用效果较好,值得推广。     

多光谱、高光谱遥感岩性解译在川藏铁路勘察中的应用——以藏东南怒江峡谷拥巴地区为例

遥感技术为岩性识别提供了新的视角和重要途径。川藏铁路康玉隧道地处藏东南横断山怒江峡谷拥巴地区,全长20.235 km,最大埋深1314m。针对该区地形起伏大,环境恶劣,人员难以到达,基础地质资料薄弱的现状,综合运用高分辨率、多光谱和高光谱遥感数据进行地层岩性的综合解译。在高分辨率遥感影像目视解译的基础上,运用波谱角度匹配(SAM)、最小噪声分离变换(MNF)、典型波段组合等有效提取岩性信息的多光谱、高光谱遥感数据综合处理方案,并结合GF-5号高光谱数据丰富的波段信息,进行遥感信息的有效增强、提取及自动分类。在详细野外验证的基础上,新识别并划分出一套北西向展布的中侏罗统桑卡拉佣组(J₂s)碳酸盐岩地层,细化了古近系宗白群(E₂z)等多个地层单位边界,修订原地层界线10余处,并形成了适合高原地貌起伏区快速识别及有效获取岩性、地层界线的遥感解译技术方案。该研究可为铁路规划、选线和设计提供重要的基础资料,同时亦有助于遥感岩性解译工作的推广应用。     

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。     

Landsat8 OLI图像增强与岩性识别方法

新疆维吾尔自治区阿克陶县布伦口地区海拔高、穿越条件差、岩性复杂,因而研究Landsat8 OLI数据信息增强与岩性识别在该区有强大的应用需求,也有遥感岩性识别的理论意义。区内不同岩性单元光谱较为相似,仅利用最佳波段组合(OIF)指数、主成分分析(PCA)和独立主成分分析(ICA)等图像增强方法均不能最大限度地区分各岩性单元。通过分析独立主成分变换之后各岩性单元的特征向量,发现不同岩性单元特征向量差异比原图像光谱差异增大,为扩大差异,依据特征向量统计结果构建比值运算,再联合PCA特征向量进行彩色合成,各岩性单元可识别性显著增加。研究表明:(1)采用联合多种图像增强的方法能将研究区不同岩性单元进行分离;(2)国道314南北两侧地层均划归布伦阔勒岩群的结论有误,其北侧仍属布伦阔岩石,南侧实为片麻状二长花岗岩;(3)沙湖南东原划归志留纪的岩石单元可进一步分解为志留纪地层和元古代布伦阔勒岩群岩石单元。该方法有推广应用价值和深化研究的前景。     

WorldView-3影像在内蒙古苏莫查干敖包地区铀矿勘查中的应用

为对苏莫查干地区呈小规模展布的铀成矿带进行勘查研究,采用WorldView-3(WV-3)高分辨率影像和主成分分析、假彩色合成,对研究区内岩性、构造进行解译;利用主成分分析法及可见光近红外波段提取了铁染蚀变信息,同时也利用光谱角制图法及短波红外波段提取了黏土化蚀变信息,并进行了野外验证。结果表明, WV-3遥感影像能很好识别出研究区呈小范围展布的铀矿地质信息,有助于促进该区铀矿勘查研究。     

基于岩性光谱特征的雄安新区地面古河道识别研究

雄安新区地面古河道与河漫滩岩性分别以砂土和黏性土为主,两种岩性所含矿物成分对电磁波的反射率不同。将地表岩性调查与光谱采集分析相结合,捕捉了这两种岩性在遥感影像中反射光谱的差异,在此基础上识别了古河道,并利用钻孔数据加以验证分析。结果表明:雄安新区表层砂土和黏性土在TM影像B5波段的DN值差值最大,该波段可作为识别河道砂体的必选波段;综合考虑波段信息量、波段之间信息重复程度,R(4)G(5)B(1)组合下河道砂体的形迹清晰可辨;钻孔数据与遥感解译结果吻合,岩心揭露的古河道发育深度在3.2~8.7 m之间;研究区古河道总体较发育,河道宽度多在0.5~2.0 km之间,多处分叉和汇聚后呈辫状河形态,河网密度约0.26 km/km~2;钻孔剖面显示河道地势高于河漫滩,属条状高地型古河道,河道有"游荡"痕迹;古河道的发育位置控制着区内居民地的分布。     

Worldview-2数据在沉积岩地区的遥感岩性增强方法初探——以新疆喀什阿尔塔什地区为例

为了进一步探讨Worldview-2数据在岩性识别工作中的应用效果,笔者选择新疆喀什地区阿尔塔什沉积岩区进行遥感岩性增强方法研究。通过对研究区内实测岩石波谱曲线和Worldview-2数据进行分析,对比不同岩性之间的光谱差异,在综合考虑异物同(近)谱、表层浅覆盖等的基础上,结合WorldView-2数据的波段特点和数据统计特征,确立了波段组合-波谱增强-去相关增强-纹理信息融合的处理方法。有效提高了不同岩性之间的对比度,改善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基础。     

高分辨率遥感在西藏罗布莎地区地质调查中的应用

研究区位于西藏罗布莎地区,其罗布莎蛇绿岩体蕴藏着我国目前规模最大的铬铁矿床。以WorldView-2高空间分辨率遥感数据为基本信息源,对研究区进行遥感地质解译。与传统多光谱数据ETM+、ASTER等相比,WorldView-2具有更高的空间分辨率和相对较窄且连续的光谱。对研究区WorldView-2图像进行正射校正、大气校正和影像融合后,采用最佳指数法选择8-6-4波段组合进行假彩色合成,同时结合真彩色5-3-2波段,突出各地质体单元色调差异。我们利用其空间分辨率优势建立区内主要岩性和构造的高空间分辨率遥感解译标志。通过野外地质验证,解译结果充分显示了WorldView-2高分辨率影像在海拔较高、工作环境恶劣地区进行矿产资源勘查的技术优势和应用前景。     

基于Aster和Landsat8数据在青海赛什腾地区蚀变信息提取研究

青海赛什腾地区位于无人区,穿越条件极差,传统地质找矿勘探工作难以开展,因其植被稀少,有利于多光谱遥感数据提取矿化蚀变信息.本文以Landsat8和Aster数据为数据源,利用成像光谱法和主成分分析法对赛什腾地区进行矿化蚀变信息的提取,成像光谱法包括最小噪声变换(MNF),像元纯净指数(PPI),n维可视化端元识别(n-...     

青海赛什腾地区遥感影像岩石信息提取研究

赛什腾地区隶属柴北缘构造带,岩性复杂多变,前人对研究区岩性界线的划分较为笼统,笔者等选择Landsat- 8 OLI、ASTER和Sentinel- 2A为数据源,采用最佳波段指数确定各影像的波段组合,凸显不同岩石的边界;将ASTER短波红外波段与Landsat- 8 OLI、Sentinel- 2A可见光—近红外波段协同处理,构成Landsat- 8+ASTER（LA）数据和Sentinel- 2A+ASTER（SA）数据,分析重采样岩石标准光谱信息,拟定不同岩石波段运算公式,基于多重分形理论选定不同岩石类型的阈值范围,获取主要岩性的分布;根据重采样的黑云母标准光谱曲线,选取SA数据2262 nm波段和2336 nm波段进行定向主成分分析,采用Crosta法阈值分割第二主成分,划分黑云母异常等级,将其与岩性分布相关联,识别出研究区主要岩性分布。通过岩石实测光谱分析、薄片镜下鉴定与野外地质调查相结合的方法完善解译结果。岩性提取结果显示,小赛什腾山东侧新发现“U”型条带,为辉长岩—英云闪长岩—二长花岗岩,重新圈定达肯大坂群第三岩组和第四岩组,滩间山群一组,花岗岩,二长花岗岩,黑云母花岗岩,流纹岩,似斑状石英闪长岩,石英闪长岩,英云闪长岩,辉长闪长岩和辉长岩等岩石的边界。此次基于多源遥感数据岩性识别方法研究对青海赛什腾地区野外地质调查工作具有指导意义,可为高山峡谷区地质填图提供技术参考。     

Utilization of ASTER and OLI data for lithological mapping of Nugrus-Hafafit area,South Eastern Desert of Egypt

Lithological discrimination of Neoproterozoic rocks occupying Nugrus-Hafafit area, South Eastern Desert of Egypt, has been carried out using Operational Land Imager (OLI) and Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) sensors’ imagery data. The applicable processing enhancement techniques include optimum index factor (OIF), band ratioing, principal component analysis (PCA), and minimum noise fraction (MNF) transform. The area comprises varieties of low-grade metamorphosed ophiolitic mélange and island-arc rocks, thrusting over high-grade metamorphic gneissic core complexes, and intruded by syn-, late-, and post-tectonic granitoids. The OLI band ratio 6/7 discriminates clearly the ophiolitic serpentinites-talc-carbonate rocks, while 4/5 ratio image is able to separate between mafic and felsic rocks. Moreover, the ASTER band ratio 6/8 is used to distinguish the amphibole-bearing rocks, including amphibolite and hornblende gneiss. The OLI and ASTER second principal component (PC2) images reflect the contrast spectral behavior of ophiolitic mélange rocks through visible-near-infrared (VNIR) and shortwave (SWIR) regions. The OLI-PC3 shows the ability to delineate the Fe-rich rocks, including amphibolite and metamafics, while ASTER-PC3 is effective for quartz-feldspathic granites and psammitic gneisses. Visual interpretation and integration of processed data with petrography and field investigation resulted in complete differentiation for the different lithologies and creation of a new detailed geological map of Nugrus-Hafafit area.     

多源遥感数据在新疆卡拉麦里地区岩矿识别中的应用

遥感技术广泛应用于地质基础调查、矿产资源勘探、环境评估和地质灾害调查等方面。它已从多光谱发展到高光谱阶段,Landsat- 8是目前最具有代表性和最常用的多光谱数据,ASTER具有高的分辨率和多波段特征,资源一号02D(ZY1- 02D)卫星是我国2019年发射的高光谱业务卫星。为了更好地了解多源遥感数据在岩矿识别中的作用,在新疆东天山卡拉麦里地区进行了相关研究。结果表明：Landsat- 8 OLI的PCA变换结果清晰识别了研究区不同的岩性和地层;使用Landsat- 8 OLI、ASTER和ZY1- 02D高光谱数据,分别采取不同的图像端元提取方法,在进行光谱分析的基础上,利用光谱角填图（SAM）即可得到研究区的主要矿物分类图件。通过野外验证,应用GIS技术进行集成和分析,修正相关图件后,便得到了精准的矿物分类综合图。研究表明：多源遥感数据的集成在岩矿识别方面效果良好、前景巨大。     

内蒙古苏莫查干敖包萤石矿区遥感蚀变信息提取及其找矿指示意义

利用遥感技术可以经济、有效地获取地质找矿信息。基于多光谱遥感数据的蚀变信息提取已在地质填图和找矿工作中广泛应用,近几年,中国高分五号（GF-5）高光谱数据以其较高的光谱分辨率为地表蚀变矿物的精细化识别提供了基础数据。文章结合Landsat-8 OLI多光谱和GF-5高光谱数据,对内蒙古苏莫查干敖包萤石矿及周边开展蚀变信息提取,分析有利成矿区域,并进行野外验证,进一步发掘外围矿产资源潜力并探究遥感地质勘查的可信度。笔者基于Landsat-8多光谱数据,利用主成分分析方法提取了铁染、羟基类蚀变,并对其异常等级进行了划分;基于GF-5高光谱数据运用最小噪声分离（MNF）算法、纯净像元指数（PPI）算法、混合调制匹配滤波（MTMF）填图方法,在研究区内提取出白云母、绿泥石、高岭石、磁赤铁矿和褐铁矿5种矿物。将两者蚀变信息提取结果叠加,笔者发现苏莫查干敖包萤石矿区及外围存在热液蚀变特征,具备金属成矿潜力,野外验证发现研究区除萤石外,还伴生有铅锌多金属矿。因此,笔者认为多光谱和高光谱遥感数据结合的蚀变信息提取在地质矿产资源勘查领域具有一定应用潜力。     

基于ASTER数据的矿化蚀变遥感异常提取技术方法——在青海祁漫塔格成矿带虎头崖矿区的应用

以ASTER遥感影像为数据源，对青海祁漫塔格成矿带虎头崖矿区，应用成像光谱法和主成分分析法对矿区矿化蚀变异常信息进行提取分析。成像光谱方法利用最小噪音分量（MNF）变换、像元纯度指数（PPI），n维可视化（n-Dimensional Visualization）端元识别，并进行混合谐调匹配滤波（MTMF），最终得到矿区的矿物信息分布图。而主成分分析法则选择ASTER1、2、3、4波段提取铁染异常信息，1、3、4、5波段提取矽卡岩化蚀变异常信息，1、3、4、（5+6）/2波段提取蒙脱石、伊利石与绢云母等矿物的蚀变异常信息，1、3、4、8波段提取方解石、黑云母、绿泥石等矿物的蚀变异常信息。利用野外实地踏勘确定的矿床、矿（化）点，在ArcGIS10.1软件中对遥感提取蚀变异常信息进行验证显示，二者吻合效果良好，表明提取结果与数据处理方法较可靠，对于扩大找矿规模和发现矿化富集地段具有重要的指导意义。      

甘肃岌岭地区碱交代蚀变岩高光谱遥感探测

应用Hyperion高光谱数据,通过比值法和最小噪声去除法（MNF）提取了甘肃岌岭701地区的赤铁矿化碱交代蚀变岩的分布。选择最小噪声去除后的主成分MNF b8、b3和b4组合可以增强赤铁矿化碱交代蚀变岩的信息,并填绘出该地区赤铁矿化碱交代蚀变岩的分布。     

基于最大噪声分量变换（MNF）和矿物标识的植被区蚀变信息提取

以往常规的遥感找矿的方法是主成分分析和比值方法,在植被发育的区域,利用这些常规方法难以识别矿物蚀变信息。本文提出了一种方法,将已知目标矿物转换为图像像元作为标识谱,利用植被在短波红外是暗目标和最大信噪比MNF变换可以有效的突出信息的前提,可以快速比对提取蚀变信息。以云南中句地区的普朗一红山斑岩成矿带为例,进行绢英岩化和...