论文部分内容阅读
20世纪60年代以来,高光谱遥感(hyperspectral remote sensing)技术取得了空前的发展,在高光谱遥感应用领域中也取得了很好的实际效果。该技术的利用改变了人类以前依靠可见光进行远距离观测为主的局面,由其是人造地球卫星的出现,使人类摆脱了地球表面的束缚,实现了从地球轨道高度观测地球的能力。面对当前人类社会面资源紧缺、环境恶化、灾害频发已构成了对人类的重大威胁。高光谱遥感技术的发展正是人类应对这一挑战的重大技术举措。该技术为我们提供了越来越先进的仪器系统,这些遥感仪器被广泛安装在卫星和航空平台上,并以数字成像的方式在广阔的电磁波谱范围来观测我们所赖以生存的地球和宇宙。与此同时,随着计算机技术的飞速发展,遥感图像处理与分析技术也为人类更好地利用丰富的遥感图像数据提供了更大的可能。高光谱遥感以其纳米级的光谱分辨率和在可见光到短波红外甚至热红外波段的超多波段成像特点,引起了广大从事遥感技术和应用人士的高度重视。遥感应用领域也更加拓宽,它们涉及全球环境、土地利用、资源调查、自然灾害,甚至星际探测等方面,高光谱遥感已成为我国遥感科学技术创新体系中的一个重要而不可分割的组成部分。
论文首先简要介绍了高光谱摇感技术在地质调查应用中的背景和意义,分析了当前国内外的研究现状;接着重点讨论了高光谱信息的提取技术;然后利用岩石矿物波谱数据库,以研究区已有高光谱数据信息为主要对象,研究典型蚀变矿物、岩性的高光谱识别特征、参数技术和矿产勘查应用与评价关键技术。通过对矿物、岩性和地质体等不同类型地物信息定量化识别技术研究;最后就矿产资源高光谱遥感探测子系统的设计和功能进行了阐述。论文的主要创新如下:
(1)探索建立高光谱遥感方法在找矿应用领域的技术体系
本文总结了高光谱遥感方法在找矿应用领域的技术体系,形成了一套“五合一”的完整评价体系,即:地质背景、综合成矿规律、构造信息提取、岩性信息提取和矿物信息提取综合考虑,并可以依次从成矿背景、成矿空间、成矿机制和成矿部位等多方面进行综合评估,从而有效提升了高光谱手段找矿的效果。
(2)高光谱载荷、数据处理与地质应用系统一体化在找矿方面的应用示范。
通过分析研究试验区岩石、矿物和矿石高光谱特征,分析了岩浆岩、沉积岩和变质岩在新疆东天山试验区的光谱特征和不同地层中光谱的差异性及形成原因。在新疆东天山的试验区,为了实现成像光谱数据处理分析以及该地区的地质应用解释,开展了对绿泥石、白云母、方解石、绿帘石和蛇纹石矿物的野外实测光谱以及光谱测试分析的实验室研究。运用光谱波形参数、地质统计规律、混合光谱模型、光谱相似性测度、光谱知识的智能识别等进行典型矿物识别技术的研究和对不同岩石的光谱特征在空间上的展布、不同矿物的光谱吸收特征分析、矿物的填图实验研究以及光谱特性与矿化蚀变的相关性,加深了从光谱特征角度对试验区上的岩矿地质体的认识。
以新疆东天山土屋东一三岔口为试验区,利用星载模拟光谱数据开展了高光谱矿物识别方法研究和应用示范。填绘和编制了试验区绿泥石、白云母、方解石、绿帘石和蛇纹石矿物的分布图。经野外实地考查,证明了成像光谱识别和提取矿物的准确性及可靠性。通过研究,基本上形成了成像光谱遥感矿物的光谱识别和填图的技术流程。推进了成像光谱在植被生态、海洋海岸水色、冰雪、土壤以及大气等领域中的产业化进程,为今后在各个领域中广泛开展成像光谱的应用做好了技术准备。