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1、2009年第5期西部探矿工程95·地质与矿业工程·遥感图像中蚀变信息的提取方法研究谢艳玲,洪金益(中南大学地学与环境工程学院,湖南长沙410086)摘要:鉴于矿化信息在植被稀少的地区反映在遥感图像上有明显的色调异常,故而遥感在地质找矿中的应用如今越来越广泛。通过对阿尔金地区某地的ETM+图像进行一系列比值、主成分分析,提取出蚀变信息,圈定找矿金属靶区,为大规模的找矿缩短了周期。关键词:比值分析;主成分分析;泥化蚀变;铁化蚀变;最优密度分割中图分类号:P627文献标识码:A文章编号:1004—5716(200
2、9)05—0095—04[3]1999年4月15日,仅带有一个星下点传感器构造发生变化的岩石。因蚀变围岩于正常围岩的矿物成ETM+的LandSat7在美国加州的Vandenburg空军基份、化学成份、岩石组构和颜色上有所不同,所以在多光谱遥[1]地发射成功。它的发射,为地质工作者通过遥感图像感图像上表现为不同的颜色、色调和纹理差异。在浅植被覆盖区找寻矿化蚀变区成为可能,这在各种矿1蚀变信息提取产资源紧缺的今天,此种方法必然缩短了找矿的时间,1.1研究区遥感图像的数据源为国家各项工业发展创造了先决条件。在本研
3、究中,选用LandSat7的ETM+数据,景号遥感蚀变信息是指从遥感数据中提取的、可能与成矿围为138/33,时相为2001年10月3日。为了便于更好[2]岩蚀变有关的一种量化信息。蚀变围岩常见于热液矿床展现提取到的蚀变信息,选取图像子区大小为533行×周围,在热液作用的影响下,使矿物成份、化学成份、结构和611列,该区的详细统计数据见表1。表1研究区ETM+数据统计信息波段1234567最小值2511111911最大值128146202230184170164均值73.882776.329394.1662
4、106.851794.3073134.269292.0825标准偏差(%)10.562914.021620.183823.782521.01919.539620.2944相11.000.980.970.970.950.630.9421.000.990.990.960.600.94关31.000.990.960.570.9441.000.950.570.93距51.000.650.9961.000.68阵71.00[5]1.2蚀变信息提取化蚀变信息。1.2.1第一次主成分分析鉴于仅通过特征向量并不能完全能说明
5、新的主成[1,4]通过ETM+图像各波段的特点及地质用途分代表什么,在本文中,通过计算每个波段k与各个主(见表2)来选取用于提取铁化蚀变及泥化蚀变信息进成分p的载荷矩阵来说明每个波段与各个主成分间的[1]行主成分分析的波段。联系。计算公式为:由表2,采用Crosta法,用ETM+1、3、4、5波apk×λpRpk=段来进行主成分分析提取铁质成份;用ETM+1、Vark-2-4、5、7波段进行主成分分析提取OH、CO3等泥式中:apk———第p主成分与第k波段的特征向量;96西部探矿工程2009年第5期λp—
6、——第p个特征值;表4研究区ETM+1、4、5、7波段与各主成分间的相关程度Vark———协方差矩阵中第k波段的方差,它等于1457贡献率标准偏差的平方。pc10.9711020.9825610.9913280.98215696.85%表3是ETM+1、3、4、5波段主成分分析后计算得到pc20.1118660.183183-0.10055-0.174622.44%pc30.176057-0.01701-0.064490.0458890.41%的各主成分p与各个波段k相关程度的结果表,为了取得[5]pc4-
7、0.1160.027152-0.054640.0528580.29%代表铁染物的主分量,有如下判断准则:在ETM+1、3、4波段有较大的载荷;ETM+3系数与ETM+1及4的系数符号相反,一般与ETM+5系数符号相同。依据该规则,对pc4作最优密度分割得到的泥化蚀变图像见图2。从表3可知,只能选取pc4作为铁染信息的主分量。表2ETM+图像特点及地质用途波段范围波段图像特征主要地质用途(μm)0.450～检测土壤、岩石含氧1对水体有穿透能力0.515化铁、锰状况探测植被,检测岩石0.525～对健康植被的绿光
8、反2含氧化铁、氧化锰状0.605射有响应况,识别地质构造健康绿色植被叶绿素0.630～吸收波段,与第1、2波植被分类,生长状况30.690段相比,该波段有较强调查,识别地质构造的反差圈绘水体边界,检测图1经一次主成分分析提取的泥化蚀变0.750～对植被的生物量有很3+4岩石所含Fe、0.900好的响应2+Cu区分云、雪,检测蚀1.55～对植被中水分的含量5变及蚀变岩,识别地1.75很敏感质构造检测水温、地热,区1
