高光谱遥感岩矿识别方法的研究进展

遥感技术应用于地质中的目的之一是分辫和识别出不同的岩石和矿物等地质体,高光谱分辫率遥感则可通过诊断性光谱特征对岩石或矿物成分及结构进行识别。随着高光谱矿物识别方法的不断发展,使得高光谱遥感技术在地学领域的应用由定性分析到定量识别成为可能,也为今后开展成像光谱遥感数据的广泛应用做好了技术准备。介绍了多种岩矿光谱分析的技术方法,并对不同方法的优、缺点及其应用场合进行分析。最后,总结并提出了下一步的工作方向。     

成像光谱岩矿识别方法技术研究和影响因素分析

在遥感地质应用中 ,岩矿光谱和空间分布的精细特征是空间与光谱高分辨率遥感的优势所在。随着传感器性能的提高 ,尤其是光谱分辨率的提高 ,大为改善了岩矿信息识别与提取的技术环境。但是 ,由于高光谱分辨率的成像光谱波段带宽很窄 ,在岩矿光谱信息遥感、识别与提取的过程中岩矿信息极易受诸多因素的制约和影响。本文围绕在岩矿光谱信息的获取、光谱特征信息识别与提取的过程中 ,分析与岩矿光谱特征信息息息相关的组成成分、内部结构与构造 ,以及与之发生相互作用的外部环境或过程 ;通过理论、模型、模拟和试验测试分析相结合的方法 ,开展分…     

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…     

岩矿光谱特性在资源卫星传感器波段选择中的应用分析

根据矿物、岩石和不同矿床岩矿光谱特征,从遥感地质矿产的研究需求出发,进行多光谱波段模拟选择。将试验区机载成像光谱HyMap数据经大气传输模型模拟到中巴地球资源卫星1号(CBERS-1)的轨道高度,对所选的波段进行综合模拟、应用对比分析,提出我国后续资源卫星多光谱传感器在地质矿产应用上遥感波段的位置、波段的带宽和波段数目。     

“祝融号”火星车多光谱相机岩矿类型识别的地面验证研究

中国首个自主火星探测任务“天问一号”探测器于2020-07成功发射,其搭载的中国首台火星车“祝融号”将在着陆火星后开展巡视探测,获取中国火星探测的原始科学数据。识别火星表面岩矿类型对于了解火星的大气变化、环境状态、地质演化以及生物宜居性等具有重要意义。本研究利用“祝融号”火星车搭载的多光谱相机载荷鉴定件（8个波段）在地球环境下拍摄并获取了18种火星表面岩矿的多光谱影像数据。基于该数据所开展的火星岩矿类型的识别研究可为未来基于“祝融号”多光谱相机数据进行火星表面岩矿的原位识别提供指导。本文所采用的基于多光谱影像波段运算和彩色图像HSV颜色特征直方图的岩矿识别方法,可从多光谱特征和颜色特征两个层面来识别不同类型的岩矿。所使用的多光谱影像数据是在太阳高度角约60°、拍摄高度1.8 m、拍摄角度约37°的条件下采集所得。在该实验条件下,两种识别方法共提取出12种岩矿的识别指标。基于多光谱影像波段运算可以区分出在8个特定波段下具有突出光谱特征的岩矿类型,而基于图像HSV颜色特征可区分出颜色特征分布较为集中的岩矿类型。同时,研究发现拍摄角度不同会对岩矿的识别效果产生不可忽略的影响。     

太行山北段控岩控矿构造的遥感地质研究

在太行山北段,王安镇、司各庄两个花岗杂岩体与区域成矿的关系密切。该区的成岩成矿受NNE、NE、SN、EW、NW走向构造带和环状构造的控制非常明显。其中SN与NW走向构造带与成矿关系最密切。构造主要控制岩体的侵位与展布方向和控制王安镇和司各庄岩体部分边界和几何形态。构造不仅可成为容矿构造,而且还控制蚀变岩石的分布。     

基于光谱特征参量化的高光谱影像精细分类

从高光谱影像能够提供地物连续光谱曲线的优势出发,提出了提取地物诊断性光谱吸收峰的特征参数进行地物精细分类的方法。用OMIS高光谱数据进行实验,首先对光谱曲线进行包络线去除处理,然后在归一化的曲线上提取光谱吸收峰的形态特征参数,根据不同种地物的光谱差异与分类需求进行特征参数选择,用于地物分层精细分类,在每一类别的地物之中实现不同子类的区分。分类总体精度达到81.022 6%,Kappa系数为0.748 9,尤其在植被和水体的子类区分上取得了较好的效果,证实了该方法的有效性。     

矿岩界线的自动推连

着重讨论了如何利用人工智能技术进行矿岩界线的自动推断和连接，包括对所研制的基于知识的矿岩界线自动推连系统（ＡＩＳＭＢ）的措述，关于数据与知识的表示和组织、推理过程、策略以及系统实现等内容。     

山东省招远金矿区春季赤松林的植物地球化学和反射光谱特征

本文研究了山东省招远市台上金矿区与背景区赤松林的植物地球化学特征、赤松生长状况和光谱反射率特征的差异。结果表明，赤松对Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｂ等金属元素均呈强积累，赤松针叶中的Ａｕ、Ａｇ元素含量金矿区值和背景区值之比分别可达６和１８。重金属的过量吸收使金矿区赤松的生长状况变差，针叶内叶绿素含量减少，反射光谱特征明显变化。金矿区与背景区对比，赤松的红界蓝移幅度可达８—１２ｎｍ。随重金属污染程度的加重，近红外肩反射率值、叶绿素反射峰值与叶绿素吸收峰值之差均呈下降趋势，一阶导数谱７１０ｎｍ附近平顶斜率由正值变为负值，逐渐变小。反射光谱的这种变化规律可用以遥感探查赤松林下重金属矿藏。     

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.     

矿山越界开采与采矿权面积关系遥感研究

利用2011~2015年的光学遥感影像数据,结合采矿权数据,调查监测了湖南省露天开采矿山的越界开采行为,基本查清了矿山越界开采情况。通过对越界开采矿山的数量和采矿权面积统计分析,建立两者之间的幂函数关系模型;通过对模型的分析,提出了湖南省露天开采矿山采矿权设置的最小面积应不小于2ha的建议,为今后矿山规划和矿权设置提供了科学依据。     

山东招远金矿区赤松针叶反射光谱红边的季节特征

对山东招远金矿区进行了赤松针叶反射光谱红边 3个特征波长参量λpr、λpg、λog随季节变化规律的研究 ,结果表明 ,矿区相对于背景区 ,3个特征波长参量在全年内均呈现不同程度的“蓝移” ,当年生叶和去年生叶分别以秋季和春季“蓝移”最大 ,说明春季和秋季是高光谱分辨率遥感探测赤松林下金属矿藏的最好季节     

以指数法为基础的矿山地区景观格局研究

以指数法为基础对东北地区某采矿大县的景观格局进行了研究.数据来源为地区2018年地理国情普查数据成果,通过对其地表覆盖数据进行合理的再分类得到研究区的土地利用状况.最后,通过计算研究区的斑块类型尺度水平的度量指标和景观尺度水平的度量指标分析出该区域的景观格局现状.     

RTK技术在煤矿详查矿区二维地震勘探中的运用

通过对已有测量成果资料的分析,确定了矿区的作业方法,简述了RTK技术在济源市郭沟煤矿详查矿区二维地震勘探中的勘控测量、测线放样中的应用,为今后物探测量在地质找矿工作中的应用提供了先进的技术和方法。     

矿区水体变化遥感监测方法研究

采用遥感技术对矿区生态环境进行动态监测,对于人类健康和资源合理开发利用具有重要意义。本文以临沂苍峄矿区为研究区,采用多时相Landsat TM/ETM+/OLI遥感影像,运用单波段法、谱间关系法、水体指数法等多种方法提取水体信息。在此基础上提出一种新的水体变化信息提取流程,即运用RGB彩色合成法对不同时相影像进行合成,根据不同色调反映像元的不同变化趋势,发现并提取变化信息,实现了矿区水体信息的变化监测。     

潞安矿区景观尺度的土地质量定量评价初探

以徐州市贾汪矿区1983年、1993年、2003年和2013年4期Landsat影像为数据源,综合景观格局指数粒度效应和信息损失评价法,确定了贾汪矿区景观格局指数的最佳分析粒度为60 m。在该粒度下,基于景观水平和斑块水平对区域景观格局演化进行分析。结果表明,在景观水平上,2003年以前,区域景观格局在煤炭资源的开采、城市化等的驱动下,景观格局呈破碎化、异质化和连通性降低的趋势;2003年以后,由于矿区土地复垦项目的实施、城乡统筹发展和区域连片发展,使区域景观格局呈连续化、均衡化和连通性增大的趋势。在景观类型尺度上,耕地、建设用地和水域随时间的变化最为活跃,1983~2003年间,耕地、水域受煤炭资源开采等活动的影响,斑块趋于破碎化,连通性降低,而建设用地在城市化发展的驱动下,变得更为复杂;2003~2013年间,耕地、水域和建设用地呈现高连通性、斑块规则化的趋势。     

基于综合指数法的矿山地质环境评价——以攀西矿区为例

以GIS空间数据处理为平台,在层次分析法的基础上对攀西矿区的矿山地质环境构建了评价指标体系,综合各评价指标所占权重对攀西矿区的地质环境作了评价分级,该评价分级结果反映出研究区的矿山地质环境状况并分析了问题原因,为攀西矿区的地质环境管理和恢复治理提供了依据。     

基于单机站CORS的矿区开采沉陷监测研究

随着互联网技术和GPS技术的发展,CORS已经逐步成为矿区测绘生产的主要方法,目前基于单基站CORS的RTK作业半径已经扩大到40 km,能够快速实现事后差分和厘米级实时定位,完全满足矿区开采沉陷监测的要求。本文针对基于单机站CORS的RTK作业范围广、精度高、可全天候单机作业等特点,结合工程实例探讨了单机站CORS在矿区开采沉陷监测中应用的可行性。     

大采深硬岩层条件下地表移动变形规律研究

论文针对滕东矿区具体的采矿地质条件,通过建立地表移动观测站、获取地表移动观测数据并进行数据处理与分析,研究了相邻工作面先后开采过程中关键层对上覆岩层与地表变形的影响规律,得到了可靠地结果,为相似采矿地质条件下开采设计提供了有益的参考。