基于ASTER数据和反射光谱分析的烃类微渗漏信息提取.pdf

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1、第21卷第2期地质力学学报Vo1．2lNo．22015年6月JOURNALOFGEOMECHANICSJun．2015文章编号：1006—6616(2015)02-0218-10基于ASTER数据和反射光谱分析的烃类微渗漏信息提取李娜，周萍(中国地质大学地球科学与资源学院学院，北京100083)摘要：选取陕西省榆林气田地区为研究区，利用ASTER数据多波段的优势，在研究区开展了基于波段运算和主成分分析的二价铁、黏土矿化以及碳酸盐矿化等烃类微渗漏蚀变信息提取，圈出4个有效靶区；并利用ASTER数据的热红外波段进行基

2、于分裂窗简化算法的温度反演得到研究区的温度图像以验证靶区的有效性，温度反演结果中高温异常区和靶区范围基本吻合；最后对USGS光谱库中常见蚀变矿物光谱、研究区实测光谱以及原油光谱进行综合分析，进一步验证靶区有效性，多种方法相结合以提高烃类微渗漏蚀变信息提取精度。关键词：ASTER；烃类微渗漏；温度反演；反射光谱分析中图分类号：P627文献标识码：A中国石油可采资源探明率为43％，尚有57％的剩余可采资源有待探明，总体属于石油勘探中等成熟阶段。但中国待探明石油资源70％以上分布在沙漠、黄土塬、山地等，勘探开发难度加大

3、，技术要求和成本费用越来越高。而遥感技术具有探测范围广、采集数据快的特点，所以利用遥感技术辅助找油具有很大的必要性。目前利用TM、ASTER数据的可见光一近红外光谱波段进行烃类微渗漏蚀变信息提取的技术已经比较成熟，早在1976年，戈茨就提出了短红外波段的1．60m到2．21m之间两波谱带反射率的比值(1．6／2．2)可以提供蚀变岩石和未蚀变岩石最大的分辨率。随后又逐步形成了一系列以主成分变换为主的信息提取技术，在蚀变岩信息提取方面发挥了重要的作用。但是基于波段比值和主成分分析提取蚀变信息方法比较单一，提取结果准确

4、性不高。本文在用这两种方法提取烃类微渗漏蚀变信息的基础上，根据油气藏上覆地层中存在地温升高导致的热红外波段遥感图像波谱异常现象，对研究区进行温度反演，并利用USGS标准波谱库和原油光谱对实地测量的样品光谱曲线进行分析，通过多种方法的结合提高烃类微渗漏蚀变信息提取的精度，为油气、煤层气勘查提供廉价便捷的方法。收稿日期：2014-11．19基金项目：中国地质调查局地质调查项目“地质勘查遥感系统集成与综合应用示范”(1212011120226)作者简介：李娜(1989一)，女，硕士研究生，研究方向资源与环境遥感。E—m

5、ail：mrsunshine890@gmail．com通讯作者：周萍(1964一)，女，博士，副教授，主要从事高光谱遥感地学的教学及科研工作。E—mail：zhoupx@cugb．edu．cn第2期李娜，等：基于ASTER数据和反射光谱分析的烃类微渗漏信息提取2191研究区概况与数据获取1．1研究区概况研究区位于鄂尔多斯盆地，属陕甘宁蒙晋五省接攘地带，面积约600km。气候属暖温带和温带半干旱大陆性季风气候，年平均气温10c【=，年平均降水量400mm左右。榆林气田地区上古生界石炭．二叠系主要发育一套海陆交互相暗

6、色泥岩、煤层及河流一三角洲相砂泥岩沉积。下部煤岩与暗色泥岩属优质烃源岩，发育于烃源岩之间及其上的三角洲平原分流河道砂岩、三角洲前缘河口坝砂岩、海相滨岸砂岩及潮道砂岩等构成了主要储集岩体，晚二叠世早期沉积的河漫湖相泥岩是区内古生界气藏的区域盖层。区域构造为一宽缓的西倾斜坡，坡降一般3～10m／km。在单斜背景上发育多排近北东向低缓鼻隆，鼻隆幅度一般在10—201TI，宽度为3～6km，长15～20km，自北而南有多排鼻隆构造。榆林气田的储集岩性主要有灰白色中粗粒石英砂岩、纯石英砂岩、含砾不等粒石英砂岩、中粗粒岩屑质

7、石英砂岩，其次有灰色、深灰色粗粒岩屑砂岩、砾状岩屑砂岩及含泥岩屑砂岩。其中石英砂岩及岩屑质石英砂岩为区内主要储集岩性。1．2数据获取本次研究数据源为ASTER数据，通过搭载在Terra卫星上的星载热量散发和反辐射仪获取。ASTER是唯一一部高分辨解析地表图像传感器，其主要任务是通过l4个频道获取整个地表的高分辨解析图像数据——黑自立体照片]。ASTER传感器分成3个独立的子系统，分别处于可见光／近红外(Band1-3，0．52—0．86Ixm，空间分辨率15m)、短波红外(Band4．9，1．6～2．43txm，

8、空间分辨率30m)、热红外(Bandl0—14，8．125～11．65m，空间分辨率90ITI)波段。该数据在可见光／近红外波段与TM／ETM+具有相近的波谱及空间分辨率，在短波红外和热红外波段则具有比TM／ETM+更高的波谱及空间分辨率。实验研究区涉及1景ASTER数据(AsT00196PRDAT0124)，时相为2001—8-10。该遥感影像在研究区范围内数据质量较好