[發(fā)明專利]一種基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的褐鐵礦化信息提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510032510.1
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN104537375B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金謀順;康高峰;王輝;張少鵬;王曉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安煤航衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/46
• 分類號(hào): G06K9/46;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的褐鐵礦化信息提取方法。

背景技術(shù)

圍巖蝕變是在熱液成礦過程中，近礦圍巖與熱液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的一系列物質(zhì)成分和構(gòu)造、結(jié)構(gòu)的變化。巖石蝕變信息的提取是遙感地質(zhì)信息提取中的一個(gè)重要方面。目前，應(yīng)用的數(shù)據(jù)源主要為多光譜TM、ETM、Aster數(shù)據(jù)以及少量高光譜與微波遙感數(shù)據(jù)，其中應(yīng)用最多的是ETM數(shù)據(jù)源。礦化蝕變信息提取是一種快速經(jīng)濟(jì)的遙感找礦手段，尤其在我國西部地質(zhì)工作程度較低的巖石裸露半裸露地區(qū)，提取礦化蝕變信息是指導(dǎo)找礦行之有效的方法。

張玉君、楊建民在1998年研究了基巖裸露區(qū)蝕變遙感信息的提取方法，2004年又對“ETM⁺(TM)蝕變遙感異常提取方法技術(shù)”進(jìn)行了總結(jié)，并在“面向特征主分量選擇法(克羅斯塔技術(shù))”的基礎(chǔ)上形成并完善了“去干擾異常主分量門限化技術(shù)流程”，在2006年啟動(dòng)的全國礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)中得到大規(guī)模的推廣運(yùn)用。1999年，王潤生等提出和深入研究了基于特征譜帶的巖礦譜系識(shí)別技術(shù)，并提出基于單礦物和礦物混合光譜識(shí)別的地質(zhì)分析模型，在實(shí)際應(yīng)用的檢驗(yàn)中取得了良好的效果。張遠(yuǎn)飛等把混合像元分解法引入到多光譜遙感異常提取中，從多光譜遙感數(shù)據(jù)中較好地分離出了礦化蝕變信息。

多光譜遙感數(shù)據(jù)現(xiàn)階段可以識(shí)別的礦化蝕變主要為鐵染異常、羥基異常(鋁羥基異常、鎂羥基異常)等。鐵染異常反映地層中富赤鐵礦、褐鐵礦、針鐵礦、黃鉀鐵礬等含鐵離子的巖石；羥基異常反映地層中富含高嶺石、蒙脫石、明礬石或絹云母、綠泥石、綠簾石等含羥基的巖石，該類礦物一般是圍巖蝕變的產(chǎn)物，對指導(dǎo)找礦具有意義，其中Aster遙感數(shù)據(jù)在紅外波譜范圍進(jìn)一步細(xì)分，使得其可以區(qū)分高嶺石、明礬石等鋁羥基礦物和綠泥石、方解石、蛇紋石等鎂羥基礦物。

對于ETM數(shù)據(jù)，礦化蝕變信息提取主要采用主成分分析的方法，提取鐵染異常采用ETM數(shù)據(jù)的1、3、4、5波段做主成分分析(也稱主分量分析、主成分變換)，以均值4s(標(biāo)準(zhǔn)離差)作為主分量輸出的動(dòng)態(tài)范圍。異常主分量的本征向量特點(diǎn)：波段1、4與波段3的貢獻(xiàn)系數(shù)符號(hào)相反。提取羥基異常采用ETM數(shù)據(jù)的1、4、5、7波段做主成分變換，以均值4s(標(biāo)準(zhǔn)離差)作為主分量輸出的動(dòng)態(tài)范圍。異常主分量的本征向量特點(diǎn)：波段5與波段7的貢獻(xiàn)系數(shù)符號(hào)相反。

ASTER數(shù)據(jù)在近紅外及熱紅外波段對光譜進(jìn)行了進(jìn)一步細(xì)分，具有14個(gè)波段，分辨率15米，對蝕變信息提取的能力與精度較高。對于ASTER遙感數(shù)據(jù)，采用主成分變換處理方法進(jìn)行與多種蝕變礦物信息異常提取。根據(jù)已知礦床和成礦條件，提取Fe²⁺、Fe³⁺等變價(jià)元素異常、以AL-OH、Mg-OH為主的基團(tuán)異常、碳酸根異常等異常信息。提取羥基異常采用ASTER數(shù)據(jù)的1、3、4、n波段做主成分變換，以均值4s(標(biāo)準(zhǔn)離差)作為主分量輸出的動(dòng)態(tài)范圍，異常主分量的本征向量特點(diǎn)：波段3、n與波段4的貢獻(xiàn)系數(shù)符號(hào)相反。對于AL-OH采用1、3、4、n(n為7、8)做Crosta主成分變換提取異常；于Mg-OH采用1、3、4、n(n為5、6)做Crosta主成分變換提取異常。提取鐵染異常采用ASTER數(shù)據(jù)的1、2、3、4波段做主成分變換，以均值4s(標(biāo)準(zhǔn)離差)作為主分量輸出的動(dòng)態(tài)范圍。異常主分量的本征向量特點(diǎn)：波段1、3與波段2的貢獻(xiàn)系數(shù)符號(hào)相反。

張玉君、楊金中等在驅(qū)龍-甲馬地區(qū)采用ASTER數(shù)據(jù)開展礦化蝕變信息提取，與礦(化)點(diǎn)吻合程度好，通過查證遙感異常新發(fā)現(xiàn)多處礦化線索。

目前應(yīng)用的數(shù)據(jù)源以TM/ETM⁺、Aster數(shù)據(jù)為主，空間分辨率較低(15米)，鐵染異常一般規(guī)模較小，在這些數(shù)據(jù)源中常呈混合像元的形式出現(xiàn)，嚴(yán)重影響鐵染異常提取的精度。高分辨率遙感數(shù)據(jù)主要分兩類，一類以QuickBird、Ikonos等為代表的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，空間分辨率為0.6至1米，有4個(gè)波段，分布在可見光-近紅外波譜范圍；另一類是WorldView-2衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，空間分辨率為0.5米，在可見光-近紅外波譜范圍內(nèi)細(xì)化為8個(gè)波段。但目前，以高分遙感數(shù)據(jù)尤其是WorldView-2衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)開展鐵氧化礦物代表礦物褐鐵礦化的信息提取方法，尚未有人提出。