遥感矿物蚀变信息提取基于ENVI

基于Hyperion高光谱数据的植被覆盖区岩矿蚀变信息提取作者：***来源：《国土资源导刊》2024年第01期关键词：高光谱数据；Hyperion：蚀变信息；光谱角匹配0引言植被覆盖区域广泛分布于全球各个地区，这些区域通常有着丰富的自然资源，如矿产资源和水资源。

然而，植被的遮盖和掩盖常常使得岩矿蚀变信息难以提取，地质勘探和资源管理工作变得复杂。

传统的遥感技术无法突破植被覆盖区获取有用的信息，但随着高光谱遥感技术的不断发展，对光谱信息的获取有着极大的突破，为克服上述困难提供了新的途径，高光谱遥感技术在岩矿蚀变信息提取中的应用逐渐受到广泛关注。

Smith等利用Landsat和Hyperion数据，提出了一种基于特征选择的岩矿蚀变信息提取方法，取得了显著的成果。

Johnson和Harris则利用高光谱数据实现了对植被覆盖区岩矿蚀变信息的精确识别，为资源勘探提供了有力支持。

此外，Li等将深度学习方法应用于高光谱数据的处理，进一步提高了岩矿蚀变信息的提取精度。

国内研究方面，李明等（2017）基于Hyperion 数据，开展了岩矿蚀变信息提取的研究，但在植被遮盖下的精度有待提高。

另外，王刚等通过充分利用高光谱数据的空间信息，取得了一定的研究进展，但需要指出的是，国内研究仍然面临着数据获取和算法改进等方面的挑战。

因此，深入研究高光谱遥感技术在植被覆盖区岩矿蚀变信息提取中的潜力，对于提高地质勘探的效率，实现资源可持续利用具有重要意义。

本文旨在探讨基于Hyperion高光谱数据的植被覆盖区岩矿蚀变信息提取方法，具体研究目标如下：通过高光谱数据预处理，开展波谱反射率反演，并结合野外测试波谱曲线，依据像元波谱匹配技术提取特定岩矿蚀变信息。

通过研究，为植被覆盖区岩矿蚀变信息的提取提供新的思路和方法，为地质勘探和资源管理等领域的决策提供更准确的数据支持。

1研究区概况与数据情况1.1研究区概况研究区位于贵州省石阡县和余庆县之间，地处云贵高原向湘西丘陵过渡的斜坡地带，地形以山地为主，其次是丘陵。

基于Landsat-8OLI数据的遥感蚀变信息提取与分析——以金塔大红山地区为例李浩杰;常晓珂【摘要】我国西北地区,地广人稀,交通不便,植被不发育,遥感蚀变信息提取技术的应用有着独特的优势和较好的效果.采用最新的Landsat-8OLI数据在金塔大红山地区,采用主成分分析法进行蚀变信息提取,结合已知资料对其结果对比分析,表明,提取的方法可行,蚀变信息可靠,为今后该区以及北山地区的遥感蚀变信息提取工作提供参考.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2015(031)013【总页数】4页(P16-19)【关键词】Landsat-8;遥感;蚀变信息提取;主成分分析【作者】李浩杰;常晓珂【作者单位】兰州大学土木工程与力学学院,甘肃兰州730000;甘肃省有色地质调查院,甘肃兰州730000;兰州理工大学经济管理学院,甘肃兰州730000【正文语种】中文【中图分类】P627蚀变岩石遥感信息与金属矿床有非常好的相关性，所提取的遥感信息异常是一种重要的找矿线索,在地质找矿中有着重要的作用。

然而，遥感图像蚀变信息是一种弱信息，通常被淹没在主要地物信息或混合信息之中，常规方法难于将异常信息增强并提取出来[1]。

为了获取遥感找矿的这种蚀变弱信息，国内外遥感和地质工作者都在不断设计和总结遥感信息提取的技术方法。

这些信息提取技术主要是基于地物波谱特征，采用波段比值运算，主成分分析和特征定向主成分选择技术，识别和提取铁染和羟基蚀变遥感信息。

本次异常提取依据中国地质调查局《我国干旱半干旱地区异常提取的技术方法体系》推荐采用的主成分分析法。

2013 年2 月，NASA 成功发射了Landsat-8 卫星，这使Landsat 对地观测得到继续Landsat-8，既保持了Landsat-7 卫星的基本特征，又在波段数量波段光谱范围和影响的辐射分辨率方面有了改进。

到目前为止，Landsat-8OLI 数据在地质遥感找矿方面的应用较少。

• 国内遥感找矿工作也借用这一先进的技术进行靶区圈定，减 少找矿的盲目性。
专题概述
本专题详细介绍了利用经典的crost方法基于TM数据进行矿物 蚀变信息的提取流程。专题涉及图像预处理、PCA分析、选择 有效成分、异常切割、蚀变信息处理等步骤。
使用模块和工具：
✓ ENVI主模块 ✓ 大气校正扩展模块中的大气校正工具（FLAASH）
专题：基于Crosta方法的遥感矿 物蚀变信息提取
1、专题背景
专题背景
蚀变围岩是一种重要的找矿标志。利 用围岩蚀变现象作为找矿标志已有数 百年历史，发现的大型金属、非金属 矿床更是不胜枚举：北美、俄罗斯的 大部分斑岩铜矿、我国的铜官山铜矿、 犹他州的大铝矿、西澳大利亚的大型 金矿、墨西哥的大铂矿、美国许多白 钨矿、世界大多数锡矿、哈萨克斯坦 的刚玉矿等，都属于以围岩蚀变作为 找矿标志发现的矿床。
4、验证与制图输出
验证与制图输出
利用密度分割工具，进行异常信息分级 输出成分类结果
专题总结
本专题详细介绍了利用经典的crost方法基于TM数据进行矿物 蚀变信息的提取流程。专题涉及图像预处理、PCA分析、选择 有效成分、异常切割、蚀变信息处理等步骤。
掌握知识：
✓ 基于crost方法的完整蚀变信息提取处理 ✓ Flaash大气校正方法 ✓ 主成分分析 ✓ Bandmath工具 ✓ 一个完整的遥感工程ENVI下实现
流程说明
异常切割：
✓ 根据统计信息进行异常等级的划分。
异常验证：
✓ 根据已知的蚀变带信息进行异常验证。
制图输出：
✓ 异常结果输题：基于crost方法遥感蚀变信息提取”
精度验证、 制图输出
数据预 处理
蚀变信息提取
2、图像预处理

遥感矿物蚀变信息提取方法及ENVI下实现蚀变岩石是在热液作用影响下，使矿物成分、化学成分、结构、构造等发生变化的岩石。

由于它们经常见于热液矿床的周围，因此被称为蚀变围岩，蚀变围岩是一种重要的找矿标志。

利用围岩蚀变现象作为找矿标志已有数百年历史，发现的大型金属、非金属矿床更是不胜枚举：北美、俄罗斯的大部分斑岩铜矿、我国的铜官山铜矿、犹他州的大铝矿、西澳大利亚的大型金矿、墨西哥的大铂矿、美国许多白钨矿、世界大多数锡矿、哈萨克斯坦的刚玉矿等，都属于以围岩蚀变作为找矿标志发现的矿床。

国内外遥感工作者，都在不断地设计、研制和总结对这种遥感信息的提取和识别技术。

矿化蚀变信息是找矿的一个重要标志，而这些对找矿有指导意义的矿化蚀变信息常常受其它地物信息的干扰，和受遥感图像的波谱分辨率和空间分辨率的制约，往往表现的很微弱。

因此，国内外学者也在不断尝试各种技术方法提取这种矿化蚀变弱信息。

本文总结了遥感蚀变信息提取的各类方法，及其在ENVI软件中的实现。

•原理遥感技术主要是建立在物体反射和发射电磁波的原理之上。

而地物波谱特性通常都是用地物反射辐射电磁波来描述。

由于地物反射发射电磁波的特性不同，其反射波谱曲线形态也有千差万别。

如植物的反射波谱曲线上，在绿光波段表现由于其叶绿素的存在表现为有一强反射峰，而在短波红外波段由于叶冠组织的相互作用表现为强反射峰，在红光波段则表现为强吸收谷。

遥感地质应用中，近矿围岩蚀变形成的蚀变岩石与其周围的正常岩石在矿物种类、结构、颜色等方面都有差异，这些差异导致了岩石反射光谱特征的差异，并且在某些特定的光谱波段形成了特定蚀变岩石的光谱异常。

光谱异常为用遥感图像的异常信息提取提供了理论依据。

•方法及实现依据矿化蚀变岩与围岩的波谱特征的差异，可采用图像增强处理方法获取矿化蚀变信息增强的图像变量，从而最终实现提取矿化蚀变信息的目的。

一般图像增强突出蚀变信息有以下几种方法。

(1)蚀变干扰信息剔除遥感数据包含地表的信息，遥感在地质方面的应用就是提取用户需要的信息，提取矿化蚀变信息的过程是计算影像中所有像素信息统计归类分析的过程，蚀变异常信息的提取对遥感图像的质量要求较高，因此首先要对遥感数据进行严格的筛选，干扰噪声小的数据，一般要求遥感数据的时相是植被发育较弱、冰雪覆盖少的季节，同时该时相的云覆盖量较少。

蚀变异常信息提取的波谱依据
遥感图像处理
遥感数据的获取 遥感图像的预处理（大气校正和几何校正等） 子区切取 根据研究需要，对经过大气校正和几何校 正等预处理之后的图像切割以选择研究区 遥感图像的波段选择
掩膜生成
植被掩膜 植被的去除采用了传统的比 值植被指数（RVI）的方法， 即ETM+4/ETM+3 水体掩膜 采用ETM+7/ETM+1提取水 体，水体信息以低亮度明 显显示 生产综合掩膜图 为得到干扰信息综合掩膜图， 对水体和植被掩膜图像相 乘
四、本课程中在遥感方面学到的东西
基于ETM+数据的蚀变信息提取 ①铁染蚀变信息提取（ TM1、3、4、5 ） ②羟基蚀变信息提取（ TM1、4、5、7 ）
蚀变遥感信息提取研究流程图
自然地理资料 基础地质资料 蚀变矿物波谱理 蚀变类型的地质及遥感波谱 特征
遥感数据的获取
遥感数据分析与预处理
干扰信息掩膜图像生成 数据统计分析 主成分分析 中值滤波 阈值选取
植被掩膜 水体掩膜
植被和水体 综合掩膜
基于ETM+数据的蚀变信息提取
1.铁染蚀变信息提取（TM1、3、4、5） 提取与含Fe3+的矿物相关的铁染遥感异常（FCA）主分量。 用ETM1、3、4、5波段做掩模主成分分析，异常主分量 的本征向量应具特点是，TM1和TM4的贡献系数与TM3 的贡献系数符号相反。根据统计数据来确定铁然异常信 息。 2.羟基蚀变信息提取（TM1、4、5、7） ETM1、4、5、7波段做掩模主成分分析，异常主分量的 本征向量应具特点是，TM7和TM4的贡献系数与TM5的 贡献系数符号相反。根据统计数据来确定羟基异常信息。
蚀变信息提取
蚀变信息提取的理论依据

“基础地质学”创新性实验遥感地质蚀变异常信息提取实验“基础地质学”国家级教学实验示范中心二〇二二年四月二十八日目录1实验目的 (3)2实验内容 (3)2.1熟悉遥感影像的辐射定标的方法与流程 (3)2.2掌握遥感影像的波段合成、投影转换、影像裁剪的方法 (3)2.3掌握ETM+遥感影像的Flaash大气校正、掩膜的应用方法 (3)2.4掌握ETM+遥感影像羟基和铁染异常信息提取的方法与流程 (3)2.5掌握ENVI与Surfer软件协同制图的方法。

(3)3实验要求 (3)4实验条件 (4)4.1软件平台：ENVI4.6、Surfer9 (4)4.2遥感数据源：金川地区Landsat7 ETM+遥感影像 (4)5实验原理 (4)5.1蚀变异常提取的地质依据 (4)5.2蚀变异常提取的物理依据 (4)5.2.1利用主成分分析方法提取矿化蚀变信息 (5)5.2.2铁染蚀变异常分析 (5)5.2.3含羟基类矿物和含CO32-矿物蚀变异常分析 (6)6实验步骤 (7)6.1金川地区ETM+遥感影像辐射定标 (7)6.2金川地区ETM+遥感影像不同波段的合成 (9)6.3定义金川地区ETM+遥感影像的地理坐标 (10)6.4对金川地区ETM+遥感影像的地理坐标进行投影转换 (12)6.5对金川地区ETM+遥感影像进行裁剪 (15)6.6对金川地区ETM+遥感影像进行FLAASH大气校正 (17)6.6.1数据转换 (17)6.6.2编辑头文件信息 (18)6.6.3进行FLAASH大气校正 (19)6.7简易去除ETM+遥感影像的干扰信息 (23)6.7.1建立ROI（感兴趣区） (23)6.7.2建立掩膜 (24)6.7.3应用掩膜 (25)6.7.4掩膜的反选 (27)6.7.5掩膜反选后的应用 (28)6.8主成分分析 (29)6.9提取蚀变异常信息 (32)6.10用Surfer软件修饰铁染蚀变异常信息 (34)6.11总结 (40)7课后练习及作业 (41)1 实验目的通过学习基于地学软件的矿化蚀变异常信息提取的流程，了解利用主成分分析方法提取矿化蚀变异常信息提取的原理，掌握ENVI4.6以及Surfer9软件的基本使用方法。

第1期,总第63期国　土　资　源　遥　感No .1,2005　2005年3月15日R E M O TE SEN S I N G FO R LAND &R ESOU RC ES Mar .,2005　新疆哈密三种典型蚀变矿物的Hy Map 高光谱遥感信息提取阚明哲1,田庆久1,张宗贵2(1.南京大学国际地球系统科学研究所,南京　210093;2.中国国土资源航空物探遥感中心,北京　100083)摘要:利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱(Hy Map )数据,对新疆哈密地区岩矿信息识别方法进行研究。

基于方解石、绿泥石和绢云母3种常见蚀变矿物的光谱特征,在遥感数据定标和反射率图像转换的基础上,应用光谱角度模型(S AM )分类法进行自动匹配识别和信息提取。

通过掩膜技术进行方解石、绿泥石和绢云母矿物填图,并结合实验室光谱数据库光谱进行了验证。

关键词:Hy Map;高光谱遥感;蚀变矿物;信息提取;光谱中图分类号:TP 722.5:P 614　文献标识码:A 文章编号:1001-070X (2005)01-0037-040　引言遥感对地物识别研究,主要是基于地物的空间、辐射、光谱等方面特征与地物组成属性之间的关联关系。

不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的光谱特征,这是利用高光谱遥感技术进行岩矿、蚀变信息识别的基础[1]。

区域地质制图和矿产勘探是高光谱遥感技术主要的应用领域之一,各种岩石和矿物在电磁波谱上显示的诊断性光谱特征(diagnostic s pectralfeature )可以帮助人们识别不同的矿物成分[2,3]。

因此,从高光谱遥感数据中提取地物的光谱信息,然后直接根据其诊断性光谱特征区分地物或自动判别地物类型是一种有效的遥感技术方法。

本研究利用2002年10月24日在新疆东天山哈密地区土屋东—三岔口获取的Hy Map 成像光谱遥感数据,结合同步野外地物光谱实测信息和USGS标准矿物波谱库光谱数据,在反射率图像转换的基础上,进行方解石、绿泥石和绢云母3种主要矿化蚀变岩矿信息提取与识别。

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二、蚀变信息提取的理论依据
褐铁矿、针铁矿、赤 铁矿等的波谱曲线的 特征吸收特性是由3价 铁离子决定的。
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二、蚀变信息提取的理论依据
高岭石、阳起石、绿 帘石、绿泥石、白云 母等含羟基矿物的特 征波谱曲线是由羟基 基团决定的。
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二、蚀变信息提取的理论依据
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三、蚀变信息提取的方法
3.1、波段比值法
3）、用于去干扰 TM7/TM1 水体、阴影、冰雪
TM5/TM4
植被
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三、蚀变信息提取的方法
3.2、主成分分析法
主成分分析（PCA），在计算机处理中称K-L变换。它是一种基于图像
统计特征的多维正交线性变换。遥感数据在图象处理系统中经K-L变换将遥
白云石、方解石等碳 酸盐岩的特征波谱曲 线是由CO2-离子造成 的。
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三、蚀变信息提取的方法
波段比值法 主成分分析法 MPH技术 光谱角法 混合像元分析法 对应分析法
三、蚀变信息提取的方法
3.1、波段比值法
两幅具有同样行、列的图像，对应像元的亮度值相除。比值运算可 以检测波段的斜率信息并加以扩展，能突出不同波段间地物光谱的差异， 提高对比度。
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二、蚀变信息提取的理论依据
常见围岩蚀变类型及其相关矿种
围岩蚀变类型 矽卡岩化 云英岩化 钾长石化 青盘岩化 常伴生的相关矿种 钨、锡、钼、铁、铜、铅-锌、硅灰石、透辉石等 钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等 铌、钽、铍、锂、钨、锡、钼及稀土元素等 铜、钼、铅、锌、金、银、黄铁矿等

基于ENVI和GIS的矿物精细化提取与分析
李慧敏;王瑞雪;李文超;罗闰豪
【期刊名称】《软件导刊》
【年(卷),期】2024(23)3
【摘要】为充分发挥ENVI和GIS等遥感软件在高光谱矿物精细化提取与分析中的作用,以云南个旧老厂矿区及外围为研究区,采用国产GF-5遥感数据,基于ENVI 平台采用光谱角匹配法和波谱特征拟合法对研究区的蚀变矿物信息进行精细化提取,基于统计分析软件和GIS平台,对提取的研究区蚀变矿物信息进行数理统计、相关性和地物化遥等综合分析。

研究显示,基于国产GF-5数据提取的研究区蚀变异常信息与该区地质和物化探信息吻合较好。

研究表明,利用国产GF-5数据,基于ENVI 和GIS等软件平台可对研究区蚀变矿物进行精细化提取与分析,为该区传统地质找矿工作提供参考。

【总页数】7页(P150-156)
【作者】李慧敏;王瑞雪;李文超;罗闰豪
【作者单位】昆明理工大学国土资源工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】P627
【相关文献】
1.基于影像与GIS数据的现状建设用地精细化提取
2.基于ENVI的巴里坤草地动态变化信息提取及分析
3.基于ENVI影像增强结合ArcGIS卷帘分析的动态提取研究
4.基于ENVI遥感解译和GIS的渝北区土地利用/覆被变化分析
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第8卷第6期有色金属矿产与勘查Vol.8,No.6 1999年12月 GEOLO GICA L EXPLORATION FOR NON2FERROUS META LS Dec.,1999基于遥感图像提取矿化蚀变信息张远飞Ο 吴健生Π(Ο　桂林有色矿产地质研究院　桂林　541004;　Π　中国有色地质遥感中心　燕郊　101601)摘　要　系统总结了国内外有关从T M图像上提取金矿化蚀变信息的方法技术,并在此基础上加以拓展和深化,形成了“多元数据分析+比值+主成份变换+掩膜+分类(分割)”这种具有快速、准确、有效特点的识别提取“矿化弱信息”的方法。

应用该方法技术先后在新疆、内蒙古及江西、云南提取金矿化蚀变信息,取得令人满意的效果。

关键词　T M波谱特征　蚀变信息　图像比值　主成份分析　图像掩膜卫星遥感技术如何应用于找矿实践是遥感界多年来一直在探索的问题。

国内外学者竞相开展应用遥感T M图像进行蚀变岩填图和提取热液蚀变信息的试验,取得了不少成果[1～8]。

但是,一般都采用比值+主成份分析的方法,该法要求研究区是干旱或半干旱环境,并且植被稀少或没有植被及基岩露头分布适当的地区,在复杂环境下的效果则不令人满意。

实际工作中形成的“多元数据分析+比值+主成份变换+掩膜+分类(分割)”方法在北方地区的新疆、内蒙古及南方的江西、云南提取金矿化蚀变信息,取得令人满意的效果。

1　用于提取蚀变信息的T M图像波谱特征由于金矿化多伴生绿泥石化、绢云母化、高岭土化,这些蚀变矿物大多含有羟基(OH-),在T M7(2.08～2.35μm)波段都有强的吸收带,在T M5(1.55～1.75μm)波段为强反射,即在这2个波段之间存在光谱反差,T M4(反射)和T M1(吸收)存在反射和吸收之间的微弱光谱反差;与金矿化有关的某些铁的氧化物和氢氧化物,其T M波谱特征:在T M3(0.63～0.69μm)表现为强反射,在T M1(0.45～0.52μm)、T M2(0.52～0.60μm)和T M4(0.76～0.90μm)表现为不同程度的相对(相对于T M3)吸收特征。

76矿产资源M ineral resourcesLandsat_8OLI 数据在遥感找矿预测中的应用李智斌1，刘泽宇2（1.甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院，甘肃 兰州 730050；2.中科智能识别产业技术研究院有限公司，天津 300457）摘 要：提取矿化蚀变信息是当前遥感找矿预测的一种有效手段，基于Landsat-8 OLI 数据，对甘肃塔哇-尕加莫贡玛地区进行遥感地质解译，进而建立遥感矿化蚀变信息提取模型。

利用主成分分析法实现了蚀变信息提取与分析，并在此基础上结合典型矿床研究建立遥感找矿信息标志。

结合遥感影像特征及围岩蚀变相关理论圈定出找矿靶区，为该类地区成矿远景区及找矿方向提供理论基础。

关键词：Landsat-8；遥感技术；矿化蚀变信息；成矿预测；主成分分析中图分类号：TP751 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）03-0076-2 收稿日期：2021-02作者简介：李智斌，男，生于1994年，汉族，甘肃通渭人，本科，助理工程师,研究方向：地质矿产。

基金项目：2015年度甘肃省级基础地质调查项目“甘肃省夏河县西科-塔哇地区1:5万矿产远景调查”(甘国土资财发【2015】16号)。

遥感综合成矿预测是以遥感地质解译和矿化蚀变信息的提取作为基础，充分分析区域成矿地质背景与成矿条件，结合研究区相关的地质、物探及化探成果资料，采用现代成矿理论圈定找矿远景区的一种行之有效的找矿预测新方法。

该方法首先要全面收集研究区内相关地质、物探、化探、遥感数据和图件以及部分矿床地质、成矿预测等资料，以OLI 数据为基础，运用计算机图像数据处理技术，进行基础图像处理，利用已有地质、矿产、物化探成果资料研究分析，建立研究区主要成矿带岩石、地层、构造、矿化蚀变的主要解译标志；然后针对性选取波段进行遥感矿化蚀变信息提取，并进行分级与筛选，编绘遥感蚀变信息提取图，结合区域地质背景、成矿条件、物化探成果、遥感解译成果，进行多源信息的综合剖析，总结找矿规律，建立找矿模式，确定找矿靶区及成矿预测区，为进一步找矿等工作提供科学的依据。

专题四：基于crosta方法的遥感矿物蚀变信息提取1、专题概述蚀变岩石是在热液作用影响下，使矿物成分、化学成分、结构、构造等发生变化的岩石。

由于它们经常见于热液矿床的周围，因此被称为蚀变围岩，蚀变围岩是一种重要的找矿标志。

遥感地质应用中，近矿围岩蚀变形成的蚀变岩石与其周围的正常岩石在矿物种类、结构、颜色等方面都有差异，这些差异导致了岩石反射光谱特征的差异，并且在某些特定的光谱波段形成了特定蚀变岩石的光谱异常。

光谱异常为用遥感图像的异常信息提取提供了理论依据。

遥感蚀变异常信息提取的方法有多种，其中主成分分析法提取蚀变信息是相对最为广泛的。

主成分分析（PCA：Principal ponent Analysis）是基于信号二阶统计特性的分析方法，由于所获各主成分之间不相关，主成分之间信息没有重复或冗余。

多光谱遥感数据通过PCA 所获每一主成分常常代表一定的地质意义，且互不重复，即各主成分的地质意义有其独特性。

但是由于蚀变矿物形成的影像特征在遥感图像上往往表现得很微弱或不明显，甚至“淹没”在主体色调中。

以TM数据为例，通过Crosta方法说明其准则，通过TM1、TM3、TM4、TM5和TM1、TM4、TM5、TM7的波段组合分别进行主成分分析提取铁染蚀变和羟基蚀变信息。

由TM1、TM3、TM4、TM5做PCA处理，处理后的某个新的成分可能集中了铁染蚀变信息。

对代表铁染蚀变的主成分的判断准则是：TM3的系数应与TM1、TM4的系数相反。

由TM1、TM4、TM5、TM7作为输入波段进行主成分分析。

对代表羟基和碳酸根离子主成分的判断准则是：TM5系数应与TM7、TM4的系数符号相反，TM1一般与TM5系数符号相同。

依有关地物的波谱特征，羟基和碳酸根离子信息包含于符合这判断准则的主成分。

铁染蚀变和羟基蚀变存在于绝大多数成矿岩体中，提取这两种蚀变信息基本可以确定研究区成矿岩石的分布情况。

原理及其他方法参考博文：《遥感矿物蚀变信息提取方法及ENVI下实现》blog.sina../s/blog_764b1e9d0100so8i.html参考文献：《干旱区TM图像蚀变信息提取方法研究》、《ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法研究与应用--方法选择和技术流程》2、处理流程介绍主要包括：图像预处理、PCA分析、选择有效成分、异常切割、蚀变信息处理等步骤（图1）。

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徐元进;马洪超;孟鹏燕;杨明国【摘要】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。

%Hyperspectral remote sensing (RS) has been widely used in mineral exploration. However, the information of altered minerals extracted from the RS image often contains some information which is useless for ore prospecting. In order to eliminate the useless information, the authors selected a vegetation covered area from the Pulang porphyry copper deposit in Zhongdian County of Yunnan Province as the study area, extracted the information of altered minerals and altered rocks separately from the hyperspectral image of the study area, and analyzed theusefulness of the information for ore prospecting. The altered minerals in the image were identified using the reference spectra extracted from the image, and the method of SAM (spectral angle mapper) was used in the identification, whereas the altered rocks in the image were identified by spectral matching of the overall shape of the spectrum and the absorption-band position in the spectral shape, with the field spectra of altered rocks used as the reference spectra. The four marked targets of altered rocks in the figures of recognition resultswere demonstrated, and the result showed that the identification results of these targets were consistent with the field ground objects. However, there was almost no information in the marked targets of the altered mineral maps. This phenomenon can probably be attributed to the fact that the altered rocks include more information than altered minerals on their surface in the RS image. A comparison between the alteration zones obtained by the altered spectra with those obtained by the spectra of alteration minerals shows that much information of such clay alteration minerals as anhydrite and kaolinite appears in the area of sedimentary rock, and hence such information might be false information of altered minerals, which suggests that the alteration zones obtained by the spectra of altered rocks are more reliable than those obtained by the spectra of altered minerals. In the identification of altered rocks using the RS data, the recognition results obtained by considering the overall and partial shapeof the spectra have higher reliability than the results obtained by only considering the overall shape.【期刊名称】《地球学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】8页(P229-236)【关键词】高光谱遥感影像;蚀变岩;蚀变矿物;光谱匹配;普朗斑岩铜矿区【作者】徐元进;马洪超;孟鹏燕;杨明国【作者单位】中国地质大学武汉资源学院数学地质遥感地质研究所，湖北武汉430074; 武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉 430079;武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉 430079;中国地质大学武汉资源学院数学地质遥感地质研究所，湖北武汉 430074;中国地质大学武汉资源学院数学地质遥感地质研究所，湖北武汉 430074【正文语种】中文【中图分类】P627;O433资源勘查中,高光谱遥感已得到了广泛的应用(Rowan et al.,2000;甘甫平等,2002;阚明哲等,2005;刘圣伟等,2006;Van der Meer,2006a,2012;Chen etal.,2007;Gersman et al.,2008;Bedini,2011;Bishop et al.,2011;高建阳,2011;王润生等,2011;郭娜等,2012;Pour et al.,2013)。

摘 要 ：以 云南 省 个 旧西 区 为 研 究 区域 ，选 用 ＴＭ 多光 谱 遥 感 数 据 为 基 本 数 据 源 ， 了解 围 岩 蚀 变 分 布 情 况 和 构 造 特 征 。利 用 遥 感 图像 波 段 比值 一 主成 分 处 理 方 法 以及 光谱 角 优 选 法 ，对 该 地 区做 矿化 蚀 变 信 息 提
子 的价 态 及 矿 物 的 含 水 性 和 透 明 度 等 因 素 。 该 类 蚀 变 矿 物
内 围岩 蚀 变 类 型 有 矽 卡 岩 化 、硅 化 、绿 泥 石 化 、 绢 云 母 化 、
云英 岩 化 、钠 长 石 化 ，以 及 钾 长 石 化 ， 电 气 石 化 ， 黄 铁 矿
化 、碳 酸 盐 化 、铁 锰 矿化 、赤 铁 矿 化 、褐铁 矿 化 、角 岩 化 、
个 旧 锡 、铜 多 金 属 矿 区 位 于 云 南 省 东 南 部 ，东 起 甲 界 山断 裂 ，西 至建 水 大 马 河 一 带 ，北 起 李 海 寨 断 裂 带 ，南 抵 红 河 断 裂 带 。 面 积 约 １７ ０ｋ 其 中 西 区 １１０ｋ 东 ０ ｍ ， ０ ｍ ， 区６ ０ｋ ０ ｍ 。该 地 区海 拔 高 差 大 ，范 围在 ２０ ２７０Ｉ，中 ０ ５ Ｉ Ｔ
取 并 进 而得 到具 有 成 矿 潜 力 的 区域 范 围 。
关 键 词 ：个 旧西 区 ；Ｅ ＴＭ 影 像 ；蚀 变信 息 提 取
中图 分 类 号 ：ＴＤ ６ １６ 文献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ７ ～８ ５ （ ０ ０ ３ ０ ８ ２ ６ １ ５ ０ ２ １ ）０ 一。 ｌ 一Ｏ
矿 业 工 程
１ ８ Ｍ ｉｉ ｎ ｎｇ Ｅｎｇｎｅ ｒ ｎ ｉ ｅ ｉｇ
第 ８ 卷 第 ３期 ２１ ０ ０年 ６月

“基础地质学”创新性实验遥感地质蚀变异常信息提取实验“基础地质学”国家级教学实验示范中心二〇二二年四月二十八日目录1实验目的 (3)2实验内容 (3)2.1熟悉遥感影像的辐射定标的方法与流程 (3)2.2掌握遥感影像的波段合成、投影转换、影像裁剪的方法 (3)2.3掌握ETM+遥感影像的Flaash大气校正、掩膜的应用方法 (3)2.4掌握ETM+遥感影像羟基和铁染异常信息提取的方法与流程 (3)2.5掌握ENVI与Surfer软件协同制图的方法。

(3)3实验要求 (3)4实验条件 (4)4.1软件平台：ENVI4.6、Surfer9 (4)4.2遥感数据源：金川地区Landsat7 ETM+遥感影像 (4)5实验原理 (4)5.1蚀变异常提取的地质依据 (4)5.2蚀变异常提取的物理依据 (4)5.2.1利用主成分分析方法提取矿化蚀变信息 (5)5.2.2铁染蚀变异常分析 (5)5.2.3含羟基类矿物和含CO32-矿物蚀变异常分析 (6)6实验步骤 (7)6.1金川地区ETM+遥感影像辐射定标 (7)6.2金川地区ETM+遥感影像不同波段的合成 (9)6.3定义金川地区ETM+遥感影像的地理坐标 (10)6.4对金川地区ETM+遥感影像的地理坐标进行投影转换 (12)6.5对金川地区ETM+遥感影像进行裁剪 (15)6.6对金川地区ETM+遥感影像进行FLAASH大气校正 (17)6.6.1数据转换 (17)6.6.2编辑头文件信息 (18)6.6.3进行FLAASH大气校正 (19)6.7简易去除ETM+遥感影像的干扰信息 (23)6.7.1建立ROI（感兴趣区） (23)6.7.2建立掩膜 (24)6.7.3应用掩膜 (25)6.7.4掩膜的反选 (27)6.7.5掩膜反选后的应用 (28)6.8主成分分析 (29)6.9提取蚀变异常信息 (32)6.10用Surfer软件修饰铁染蚀变异常信息 (34)6.11总结 (40)7课后练习及作业 (41)1 实验目的通过学习基于地学软件的矿化蚀变异常信息提取的流程，了解利用主成分分析方法提取矿化蚀变异常信息提取的原理，掌握ENVI4.6以及Surfer9软件的基本使用方法。

０ 引 言
性度量 方 法 （ 欧 氏距离 和光 谱角 度等 ） 如 均不 能 同时
描述 光谱 向量 之 间 的 大小 差异 和 方 向差 异 ， 谱 相 光
似尺度 是 一种 能 同时测量 大小 和方 向差异 的新 的光
岩矿 光谱 识别 是指 通过 对岩 石 矿物光 谱 和实 验 谱相 似性 度量 方法 。
向量 之 间 的亮 度 差 异 和 方 向差 异 ， 就 是 不 能 准确 也 地反 映光 谱 向量 之 间 的相 似 度 ， 因而难 以对 岩 矿 进
Ｓ Ｖ（ｐ ｃｒｌｓ ｌｒ ｙｖ ｌｅ 的 数 学 表 达 式 如 式 Ｓ ｓ ｅｔａ ｉ ａｉ ａｕ ） ｍｉ ｔ
（ ） １：
。 。。。。。。。。。。。。。 。。。。。。。。～ 。
作者简介 ： 傅 文杰（ ９ ７） 男 ， １ ６一 ， 福建莆 田人 ， 高工 ， 博士 ， 研究方 向： 遥感技术及 Ｇ Ｓ应用 。Ｅｍａｌｆ ｊ ６ ．ｏ Ｉ － ｉ 叫ｆ ： ＠１ ３ ｃｍ
维普资讯
１２ ６
地
质
找
矿
论
丛
２０ ０ ８正
ａ
ｂ
收 稿 日期 ： ２ ０—２１ ； ０ ６１ －３
改 回 日期 ： ２ ０—１０ ０ ７１ —５
基 金 项 目 ： 国 家 “ 五” 技 攻 关 项 目“ 部 高 寒 山 区铜 金 矿 产 勘 查 评 价 技 术 方 法 与 综 合 示 范 研 究 ” ２ ０ Ｂ 十 科 西 （ ０ ３ ＡＡ６ ２０ ） 助 。 １—４ 资
（ ～ １ Ｎ ）ｘ ｙ
０ ＂ 上或 者方 向上 有 所 不 同 ， 可 能是 在 方 向和 大 小 上 其 中 ， ， 分 别 为 两 光 谱 向量 的均 值 ； ，ｙ分 别 也 都 不 同 。一个 精确 的 向量相 似性 度量 方法 应 能 同时 为两光 谱 向量 的标 准偏 差 。

第４１卷第１０期２０１８年１０月测绘与空间地理信息ＧＥＯＭＡＴＩＣＳ＆ＳＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ.４１ꎬＮｏ.１０Ｏｃｔ.ꎬ２０１８收稿日期:２０１７－０９－０５基金项目:新疆维吾尔自治区地质勘查基金项目(Ｔ１６－１－ＬＱ１３)资助作者简介:王㊀宏(１９８５－)ꎬ女ꎬ新疆昌吉人ꎬ工程师ꎬ硕士ꎬ２０１１年毕业于新疆大学地理学专业ꎬ主要从事干旱区资源环境与遥感应用研究工作ꎮ基于遥感技术的新疆大南湖一带地区矿化蚀变信息提取王㊀宏ꎬ范英霞ꎬ李晓青(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队ꎬ新疆乌鲁木齐８３００１３)摘要:选择新疆大南湖一带大白地幅１ʒ５００００区域范围为研究对象ꎬ利用高分一号㊁ＥＴＭ＋影像数据对区内岩性㊁构造进行解译ꎬ通过主成分分析法和比值法结合ＥＴＭ＋和ＡＳＴＥＲ影像数据对区内矿化蚀变信息进行提取ꎬ分析矿化蚀变与地层岩性㊁构造之间的关系ꎬ并通过研究区已知矿点验证该区域矿化蚀变信息提取的可靠性ꎬ可为今后开展地质找矿工作提供前期技术手段ꎮ关键词:遥感技术ꎻ主成分分析法ꎻ比值法ꎻ蚀变信息提取中图分类号:Ｐ２３７㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７２－５８６７(２０１８)１０－００２４－０３ＥｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆＭｉｎｅｒａｌｉｚｅｄＡｌｔｅｒａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＡｒｅａｏｆＸｉｎｊｉａｎｇＤａᶄｎａｎｈｕＢａｓｅｄｏｎＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＷＡＮＧＨｏｎｇꎬＦＡＮＹｉｎｇｘｉａꎬＬＩＸｉａｏｑｉｎｇ(Ｎｏ.１ＲｅｇｉｏｎａｌＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙｉｎｇＰａｒｔｙｏｆＢＧＭＲＥＤｏｆＸｉｎｊｉａｎｇꎬＵｒｕｍｑｉ８３００１３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅｐａｐｅｒｃｈｏｓｅｔｈｅＤａｂａｉｄｉꎬＤａᶄｎａｎｈｕｏｆＸｉｎｊｉａｎｇｂｙ１ʒ５００００ａｓａｓｔｕｄｙａｒｅａꎬｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｒｏｃｋｎａｔｕｒｅｓａｎｄｉｎｔｅｒｐｒｅｔｅｄｒｏｃｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｓｉｎｇｔｈｅＧＦ－１ａｎｄＥＴＭ＋ｓａｔｅｌｌｉｔｅｄａｔａ.ＴｈｒｏｕｇｈＰＣＡａｎｄｒａｔｉｏｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇＡＳＴＥＲａｎｄＥＴＭ＋ｉｍａｇｅｄａｔａｆｏｒｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄａｌｔｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｔｒａｃｔｉｏｎꎬａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄａｌｔｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ.Ｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄａｌｔｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓａｒｅａｃａｎｂｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｋｎｏｗｎｍｉｎｉｎｇｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅｒｅ￣ｓｅａｒｃｈａｒｅａꎬｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｅａｒｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｎｓｆｏｒｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓꎻｒａｔｉｏａｎａｌｙｓｉｓꎻｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆａｌｔｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ０㊀引㊀言随着全球航天航空事业的发展ꎬ遥感技术与数字地质及计算机的综合研究在寻找矿产资源中发挥着重要作用ꎮ经过大量的地质研究发现ꎬ岩浆与气化热液在综合作用下形成的内生矿床必定会伴随蚀变矿化的发生[１]ꎮ遥感作为宏观快速综合预测找矿新方法ꎬ对于新疆矿产资源的勘测开发有着重大的意义ꎮ国外学者利用岩石矿物可见光－近红外光谱特性进行矿物蚀变信息提取始于２０世纪７０年代左右[２－３]ꎬ我国学者从２０世纪８０年代开始利用主成分分析法提取蚀变信息[４－５]ꎮ本文应用ＥＴＭ＋和ＡＳＴＥＲ数据ꎬ运用主成分分析法和比值法对大南湖一带进行矿化蚀变提取ꎬ分析矿化蚀变与岩层的关系ꎬ为今后区域地质找矿提供一定的参考信息ꎮ１㊀研究区概况本文选择新疆大南湖一带大白地幅１ʒ５００００区域范围作为研究靶区ꎬ该区域位于新疆东天山东部ꎬ大南湖乡东南ꎬ南湖戈壁以北ꎬ哈密盆地南侧ꎬ属于新疆哈密市管辖ꎬ地理坐标为北纬４２ʎ１０ᶄ ４２ʎ２０ᶄꎬ东经９３ʎ３０ᶄ ９３ʎ４５ᶄꎮ该区属于荒漠戈壁景观区ꎬ海拔６００ ８００ｍꎬ相对高差２００ｍ左右ꎬ地形表现为南高北低ꎬ地势平坦ꎮ属暖温带极干旱气候ꎬ日照时间长ꎬ昼夜温差大ꎬ蒸发量大于降水量ꎮ气温变化很大ꎬ年平均气温１０.０ħꎬ六㊁七月温度最高ꎬ可达４３.９ħꎬ１月温度最低ꎬ可达－３２ħ左右ꎮ研究区内河流不发育ꎬ以荒漠戈壁景观为主ꎮ经济以矿业为主ꎬ民族包括汉族㊁维吾尔族㊁回族ꎮ２㊀数据来源根据研究需要ꎬ选取了遥感数据及相关地面资料ꎮ基本数据包括:１)选取覆盖研究区气象条件良好ꎬ没有云覆盖ꎬ影像清晰ꎬ层析丰富的高分一号８ｍ分辨率影像ꎻ轨道号１３８３１的１５ｍ分辨率ＥＴＭ＋影像数据ꎻ２００１年１１月１８日经过辐射校正和几何校正的Ｌ１Ｂ产品的ＡＳＴＥＲ数据ꎮ２)１ʒ５００００地形图及其矢量化数据ꎻ３)１ʒ５００００地理内容及其矢量化数据ꎻ４)野外实地考察资料与ＧＰＳ点相对应的实地照片图ꎮ３㊀研究区地质概况ＥＴＭ＋影像色彩较丰富ꎬ能较好地反映出不同地质体间明显的颜色差别ꎬ对于比较大或者一般的构造环境也能够解译ꎬ但受卫星精度限制ꎬ对于比较小的构造则不能很好地解译ꎮ高分一号卫星影像数据可较好地对该地区存在的大型断裂带及地质体间或同一地质体内部的一般断裂构造进行较为详尽地解译ꎮ对不同地质体色彩对比度虽不及ＥＴＭ＋影像ꎬ但也基本能将各类不同岩性加以区分ꎮ将两种影像数据相结合ꎬ取长补短ꎬ根据遥感图像的光谱特征㊁影纹特征和地物可识别能力ꎬ对区内的岩性㊁构造等进行解译ꎮ３.１㊀地层研究区以康古尔断裂为界ꎬ北部隶属于小热泉子－乌兰陶乌拉晚古生代弧盆系ꎬ南部为康古尔构造带ꎮ出露地层有下石炭统(Ｃ１ｇ干墩组)㊁上石炭统(Ｃ２ｗ梧桐窝子组㊁Ｃ２ｑｓ脐山组㊁Ｃ２ｑ企鹅山组)㊁中侏罗统(Ｊ２ｘ西山窑组)㊁渐新统－中新统(Ｅ３Ｎ１ｔ桃树园组)㊁上新统(Ｎ２ｐ葡萄沟组)㊁上更新统(Ｑｐ３ｘ新疆群)㊁全新统(Ｑｈｐｌ洪积堆积㊁Ｑｈｃｈ化学堆积)ꎮ３.２㊀侵入岩研究区出露侵入岩面积较大ꎬ几乎占全区面积的１/３ꎮ主要出露带位于康古尔大断裂以北地区ꎬ发育有晚石炭世中酸性侵入岩出露岩性为钾长花岗岩(ξγＣ２)㊁二长花岗岩(ηγＣ２)㊁花岗闪长岩(γδＣ２)㊁闪长岩(δＣ２)ꎻ晚二叠世酸性侵入岩花岗斑岩(γπＰ３)ꎮ侵入岩呈岩株㊁岩基状产出ꎬ平面上呈近等轴状㊁橄榄状㊁不规则带状ꎮ研究区内脉岩发育ꎬ多以岩脉产出于不同时代地层与岩体中ꎬ主要有酸性岩脉㊁闪长玢岩脉㊁辉绿岩脉ꎮ３.３㊀变质岩变质岩主要有区域变质作用㊁热接触变质作用ꎬ动力变质作用等ꎬ并形成相应的变质岩ꎬ但研究区主要以热接触变质作用和动力变质作用形成的变质岩为主ꎮ３.４㊀断裂构造研究区内断裂构造较为发育ꎬ主要有康古尔塔格深断裂ꎬ在影像图上呈现明显线状延伸ꎬ呈东西向贯穿整个研究区ꎬ断裂带内形成宽约１ｋｍ的破碎带ꎮ还有数条规模相对较小的北东向和近南北向的次级小断裂ꎮ４㊀遥感蚀变矿化信息提取方法４.１㊀ＡＳＴＥＲ遥感数据特征ＡＳＴＥＲ数据涵盖了从可见光到热红外的１４个光谱通道(表１)ꎬ其被分成３个独立的子系统ꎬ每个子系统工作在不同光谱区域:①空间分辨率为１５ｍꎬ具有３个波段的可见光－近红外(ＶＡＩＲ)区ꎻ②空间分辨率为９０ｍꎬ具有６个波段的短波－红外(ＳＷＩＲ)区ꎻ③空间分辨率９０ｍꎬ具有５个波段的热红外(ＴＩＲ)区ꎻＡＳＴＥＲ数据的每个场景覆盖面积为６０ｋｍˑ６０ｋｍꎮ但其与ＥＴＭ＋和高分一号影像相比清晰度较差ꎬ但色彩饱和度较好ꎬ蚀变信息的反映较好ꎮ其３个波段均可观测到岩石和矿物ꎬ比起ＥＴＭ数据ꎬＡＳＴＥＲ数据ＶＡＩＲ波段具有强大的高分辨率和立体观察能力ꎬ使得对岩石中的铁氧化物更敏感ꎻＳＷＩＲ中的４㊁５波段是用于识别碳酸盐和硅酸盐矿物时具有重要意义[６]ꎮ表１㊀ＡＳＴＥＲ数据参数表Ｔａｂ.１㊀ＡＳＴＥＲｄａｔａｐａｒａｍｅｔｅｒ光学子系统波段波长范围(μｍ)空间分辨率(ｍ)辐射分辨率绝对精度量化级可见光近红外(ＶＡＩＲ)１０.５２ ０.６０２０.６３ ０.６９３Ｎ０.７８ ０.８６３Ｂ０.７８ ０.８６１５ＮＥΔρɤ０.５％ɤʃ４％８ｂｉｔｓ短波红外(ＳＷＩＲ)４１.６０ １.７０５２.１４５ ２.１８５６２.１８５ ２.２２５７２.２３５ ２.２８５８２.２９５ ２.３６５９２.３６０ ２.４３０３０ＮＥΔρɤ０.５％ＮＥΔρɤ１.３％ＮＥΔρɤ１.３％ＮＥΔρɤ１.３％ＮＥΔρɤ１.０％ＮＥΔρɤ１.３％ɤʃ４％８ｂｉｔｓ热红外(ＴＩＲ)１０８.１２５ ８.４７５１１８.４７５ ８.８２５１２８.９２５ ９.２７５１３１０.２５ １０.９５１４１０.９５ １１.６５９０ＮＥΔρɤ０.３Ｋɤ３Ｋ(２００ ２４０Ｋ)ɤ２Ｋ(２００ ２７０Ｋ)ɤ１Ｋ(２７０ ３４０Ｋ)ɤ２Ｋ(３４０ ３７０Ｋ)１２８ｂｉｔｓ５２第１０期王㊀宏等:基于遥感技术的新疆大南湖一带地区矿化蚀变信息提取４.２㊀主成分分析法主成分分析法为目前较流行的一种遥感蚀变提取方法ꎬ是将具有相关性的多波段数据压缩到完全独立的较少的几个波段上ꎬ使图像数据易于解译[７]ꎮ此法运用矿物对光波的反射率等特征ꎬ对特征矿物进行提取ꎮ４.３㊀波段比值法波段比值法是根据代数运算的原理ꎬ当波段间差值相近但斜率不同时ꎬ反射波段与吸收波段的比值处理可增强各种岩性之间的波谱差异ꎬ抑制地形的影响ꎬ并显示出动态的范围ꎮ但它在增强不同地物或岩性之间的差别时ꎬ还会减弱地形信息和亮度的差别[８]ꎮ５㊀蚀变矿化信息提取结果与分析岩石㊁矿物在受到高温高压的热液作用下ꎬ经过物理化学反应ꎬ使原岩的结构㊁构造以及成分相应地发生改变生成出新的矿物组合的过程称为蚀变作用[９]ꎮ矿物在成矿过程中常常会在矿体围岩附近发生蚀变作用ꎬ蚀变矿物形成和矿物沉淀过程的范围往往反映出矿体的规模和大小ꎬ因此热液成矿作用成为整个围岩矿体蚀变的重要环节[１０]ꎮ特定的光谱通道形成了识别特定矿物岩石的特征谱段ꎬ蚀变岩石的特征波谱是遥感蚀变信息提取的波谱前提[１１]ꎮ因此将ＥＴＭ＋和ＡＳＴＥＲ影像数据相结合ꎬ通过主成分分析法和波段比值法ꎬ利用ＵＳＧＳ波谱数据库中典型蚀变矿物反射率数据ꎬ得到研究区矿化蚀变异常信息提取图ꎮ５.１㊀矿化蚀变信息提取及分析从矿化蚀变信息提取图中可以看出铁化蚀变主要分布于研究区西南部ꎬ分布集中ꎬ蚀变程度较弱ꎬ以弱铁化蚀变为主ꎬ对应地质体为上石碳统企鹅山组ꎮ泥化蚀变信息分布较广ꎬ为中－弱泥化ꎬ呈条带状㊁团斑状㊁星点状ꎮ其分布规律受两个因素控制:１)受康古尔断裂带控制ꎬ沿断裂带两侧呈断续带状分布于上石炭统企鹅山组ꎮ２)受岩枝㊁岩株状酸性岩脉控制ꎬ其蚀变大小㊁形态与岩体基本一致ꎬ泥化蚀变较强ꎮ提取的蚀变矿物主要有蒙脱石㊁绿脱石㊁明矾石㊁角闪石㊁高岭石㊁普通辉石㊁绿泥石㊁方解石㊁黄钾铁矾㊁含ＯＨ－矿物等矿物ꎮ埃洛石㊁蒙脱石㊁绿脱石主要分布于酸性岩体内外接触带中ꎻ明矾石㊁黄钾铁矾分布于晚石炭世二长花岗岩外接触带与韧性剪切带ꎻ方解石在研究区内分布广泛ꎬ与二叠世闪长岩体㊁石炭系地层中碳酸盐岩以及韧性剪切带相对应ꎻ高岭石分布与花岗岩脉以及第四系洼地边部化学沉积相对应ꎻ角闪石主要分布于中二叠世花岗闪长岩内接触带ꎮ５.２㊀矿化蚀变信息验证将研究区已知矿点与蚀变信息提取相叠加ꎬ可以看出矿点基本上在矿化蚀变带上ꎬ因此从遥感影像上提取矿化蚀变信息准确性基本较高ꎮ６㊀结束语矿化蚀变信息提取是以蚀变矿物的波谱特征为理论基础ꎬ本文应用主成分分析法和波段比值法对新疆大南湖一带大白地幅进行矿化蚀变提取ꎬ综合分析铁化蚀变㊁泥化蚀变及各种矿物与地质体相互关系ꎮ主要结论如下:１)将高分一号与ＥＴＭ＋数据相结合对研究区地层岩性㊁构造进行解译ꎬ对地层岩性划分的更加细致ꎬ对小的地质体进行了微观解译ꎬ直观而细致地显示出区内的构造格局ꎬ为矿化蚀变信息提取提供数据基础ꎮ２)经过验证利用ＥＴＭ＋和ＡＳＴＥＲ数据对研究区进行矿化蚀变信息提取取得了较好的成果ꎬ可以将该提取方法运用到条件恶劣的地区进行相应的矿物资源的预测ꎬ为开展地质找矿工作提供前期的技术手段ꎮ参考文献:[１]㊀荆凤ꎬ陈建平.矿化蚀变信息的遥感提取方法综述[Ｊ].遥感信息ꎬ２００５(２):６２－６５.[２]㊀ＲａｉｎｅｓＧＬ.ＰｏｒｐｈｙｒｙｃｏｐｐｅｒｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｎｏｒａꎬＭｅＸｉｃｏ[Ｊ].Ｕ.Ｓ.ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙＪｏｕｍａｌｏｆＲｅｓｅａｒｃｈꎬ１９７８(６):５１－５８.[３]㊀ＡｂｒａｍｓＭＪꎬＢｒｏｗｎＤꎬＬｅｐｌｅｙＬ.ｅｔａｌ.ＲｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｏｆｐｏｒｐｈｙｒｙｃｏｐｐｅｒｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＡｒｉｚｏｎａ[Ｊ].ＥｃｏｎｏｍｉｃＧｅｏｌｏｇｙａｎｄｔｈｅＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆｔｈｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＥｃｏ￣ｎｏｍｉｃＧｅｏｌｏｇｉｓｔｓꎬ１９８３ꎬ７８(４):５９１－６０４. [４]㊀冯均亿ꎬ于学政.浅谈遥感技术在１:５万区调中的应用[Ｊ].国土资源遥感ꎬ１９９７(１):１４－１９.[５]㊀五君ꎬ杨建民.基岩裸露区蚀变岩遥感信息的提取方法[Ｊ].国土资源遥感ꎬ１９９８(２):４６－５３.[６]㊀唐超ꎬ陈建平ꎬ张瑞丝ꎬ等.基于ＡＳＴＥＲ遥感数据的班怒成矿带矿化蚀变信息提取[Ｊ].遥感技术与应用ꎬ２０１３ꎬ２８(１):１２２－１２８.[７]㊀梅安新ꎬ彭望碌ꎬ秦其明ꎬ等.遥感导论[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００１.[８]㊀王海平ꎬ于志鸿ꎬ刘忠平.遥感图像处理中比值法的解析及其应用[Ｊ].地质评论ꎬ１９９２ꎬ３８(１):８２－８８. [９]㊀阳方林ꎬ郭红阳ꎬ杨风暴.像素级图像融合效果的评价方法研究[Ｊ].测绘技术学报ꎬ２００２ꎬ１６(４):２７６－２７９. [１０]㊀吴德文ꎬ朱谷昌ꎬ张远飞ꎬ等.多元数据分析与遥感矿化蚀变信息提取模型[Ｊ].国土资源遥感ꎬ２００６ꎬ６７(１):２２－３０.[１１]㊀张宗贵.成像光谱岩矿识别方法技术研究和影响因素分析[Ｄ].北京:中国地质大学ꎬ２００４.[编辑:任亚茹]６２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀测绘与空间地理信息㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１８年。