[發明專利]一種基于一元二次回歸模型定量反演巖石SiO2

有效

• 申請號: 201610929221.6
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108007871B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 王俊虎;杜錦錦
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N5/04
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

本發明屬于一種基于一元二次回歸模型定量反演巖石SiO₂含量的方法，具體包括：一、巖石發射率光譜測量，獲取巖石樣本發射率曲線；二、巖石樣品SiO₂含量室內定量化學分析；三、表征巖石SiO₂含量診斷波長選取和光譜指數構建；四、構建巖石樣品SiO₂含量定量反演模型；五、巖石樣品SiO₂含量定量反演模型精度評價。通過主觀和客觀評價得出該模型反演精度優于90％，可用于野外快速準確的識別巖石SiO₂含量，大大降低了巖石SiO₂含量室內化學分析的時間和經濟成本，這對加快與硅化、石英脈相關的礦產勘查進度具有重要的推動意義。

技術領域

本發明屬于遙感信息提取及定量反演領域，具體涉及一種基于一元二次回歸模型定量反演巖石SiO₂含量的方法。

背景技術

熱紅外波段(8.00μm～14.00μm)在巖礦識別中具有獨到的優勢，不僅可識別硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氫氧化物等造巖礦物，更可識別常用的可見光(0.38μm～0.76μm)-短波紅外波段(0.76μm-3.00μm)不能識別的石英(化學分子式為SiO₂)等礦物。而在自然界中，許多礦體以石英脈的形式產出，礦石中常有石英脈石伴生，硅化巖和硅化帶(熱液蝕變作用形成的富二氧化硅類巖石)亦是銅、鉬、鈾等金屬及螢石、明礬石等非金屬礦產出的重要找礦標志。因此，自然界巖石SiO₂含量的定量反演(識別)可以快速識別硅化、石英脈等富硅巖類，對礦產勘查具有重要的指導意義。

現今，國內外學者大多基于ASTER等衛星數據或標準光譜庫對地表SiO₂含量的反演開展了基礎性研究。如Hunt和Salisbury研究發現巖漿巖的發射率光譜特征與SiO₂含量具有顯著的相關性；Ninomiya等和閆柏琨等基于ASTER衛星數據開展巖石SiO₂含量定量反演，提出了可以定性表征SiO₂含量的光譜指數。閆柏琨等和楊長保等以標準光譜庫(實驗室條件下獲取的巖石光譜數據庫)為數據源，對巖石中礦物的成分和含量與發射率光譜特征的相關性進行研究，并建立了回歸模型，對特定地區或特定巖類進行SiO₂含量定量反演。雖然上述研究取得了一定的應用效果，但衛星遙感影像較低的空間和光譜分辨率大大限制了SiO₂含量的反演精度；而利用標準光譜庫進行SiO₂定量含量反演則比較理想化，不符合野外實際情況。

因此，為了提高巖石SiO₂含量識別效果和降低室內化學分析成本，針對現有SiO₂含量定量反演方法存在的各種缺陷，必須開發一種光譜分辨率高且為現場實測熱紅外光譜數據的巖石SiO₂含量定量反演方法，并基于實測化學分析數據驗證模型反演精度，保證反演模型的實用性，為基于航空/航天熱紅外遙感數據大范圍快速識別富硅類巖石奠定基礎，為指導野外礦產勘查提供支撐。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于一元二次回歸模型定量反演巖石 SiO₂含量的方法，可大大降低地表巖石SiO₂含量定量分析成本和分析時間。

為解決上述技術問題，本發明一種基于一元二次回歸模型定量反演巖石SiO₂含量的方法，包括如下步驟：

步驟一、巖石發射率光譜測量；選用野外采集的若干個巖石樣本，對每一個巖石樣本均進行熱紅外輻亮度測量，并進行發射率分離，獲得所有巖石樣本的發射率曲線；