遥感技术在地质找矿中的应用.pdf

《遥感技术在地质找矿中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第39卷第2期2015年6月地质学刊JournalofGeologyV01．39No．2June2015遥感技术在地质找矿中的应用余先川1，熊利平1，张立保1，胡丹1，卞珊珊1，张远飞2(1．北京师范大学信息科学与技术学院，北京100875；2．有色金属矿产地质调查中心，北京100012)摘要：遥感地质找矿方法随着遥感成像技术的发展而发展，传感器的发展使得探测波段不断细分，光谱分辨率不断提高，从而提高了遥感地质找矿的精度，使地质找矿从定性化到定量化转变。总结近几十年来多光谱与高光谱遥感成像技术的发展过程，并概括在此发展过程中相关找矿方法的发展，从多光谱成像与高光谱成像

2、的发展2个方面介绍了相应的找矿方法与找矿应用，论述遥感技术在地质找矿中的应用趋势，并对目前遥感找矿领域中的相关难点进行了总结。关键词：遥感技术；高光谱；地质找矿；光谱解混；矿产预测；地物分类中图分类号：TP79；P627文献标识码：A文章编号：1674—3636(2015)02—0263—140引言遥感是指运用现代技术和先进工具，不与目标接触而直接从远距离接收目标物体电磁波谱信息，通过传输、存储和处理，对信息进行分析与解译的一门新兴的综合性科学技术(梅安新等，2001)，是一种快速、有效的大范围信息获取技术。过去的30～40年问，随着多光谱技术的开发与成像光谱仪的研制

3、成功，遥感实现了从多光谱到高光谱甚至超高光谱的发展，同时也向定量化、精细化和智能化方向演进。遥感数据具有时实性高、覆盖范围广、信息丰富客观等优点，已经被广泛应用于各个领域。自20世纪70年代起，Hunt(1977)、Cooper等(2002)以及Clark等(1991、1996)深人研究了岩石矿物的光谱特征以及处理技术，为遥感矿产信息提取、使用遥感方法直接识别矿物、计算矿物含量、分析化学成分、以及分析矿物内部晶体结构奠定了理论基础。目前，利用遥感数据进行地质找矿的相关技术已日趋成熟。传感器的发展使得探测波段不断细分，光谱分辨率不断提高，使地质找矿从定性化向定量化转变。

4、近几十年来，成像光谱技术的发展不断促进地质找矿方法的完善，提高了遥感地质找矿精度。本次研究将从多光谱成像与高光谱成像2个方面介绍相应的找矿方法与找矿应用，论述遥感影像应用与遥感找矿应用的发展趋势，并对目前遥感领域中的相关难点进行总结。1遥感找矿技术与应用不同矿物会表现出不同的光谱吸收特征：在可见光和近红外光谱段(VNIR，0．4～2．5¨m)，矿物的光谱吸收特征主要归因于Fe2+、Fe3+等过渡金属离子的电子跃迁，可识别矿物有Fe、Mn等过渡元素的氧化物及氢氧化物；在短波红外谱段(SWIR)，矿物的光谱吸收特征则主要因为矿物中Al一0H、Mg—OH、co；一以及NH4

5、等基团分子基谐振动的倍频和谐频，可以识别含羟基矿物、碳酸盐矿物以及部分水合硫酸盐矿物；热红外波段(TIR，8～14¨m)和中红外波段(MIR，3～5I．zm)在地质研究中同样具有巨大潜力，对于一些矿物(如石英、长石、辉石等)，在可见光以及近红外波段没有明显的波谱特征，但是在收稿日期：2015—05—07；编辑：侯鹏飞基金项目：国家自然科学基金项目(41272359)，高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20120003110032)，中央高校基本科研业务费专项资金项目(2012LZD05)作者简介：余先川(1967一)，男，教授，博士，博士生导师，主要从事影像处理

6、、数学地质、空间信息处理等研究，E．mail：yuxianchuan@163tom264地质学刊TIR波段范围则具有很强的吸收特性。表1列出了可见光一近红外、短波红外以及近红外波段范围内可以识别的矿物。表1可见光一红外波段可识别矿物分类Table1Classificationofidentifiedmineralsinvisible—infraredwavelengths波段波长范围／¨m可识别矿物光谱成像技术充分利用物质对不同电磁波谱的吸收或辐射特性，可以在可见光、近红外、中红外、短波红外以及热红外区域获取许多窄且光谱连续的图像数据。成像光谱仪是成像光谱技术发展的产

7、物，是用于获取影像信息与光谱信息的光学传感器。根据光谱分辨率和波段数的不同，目前成像光谱仪可以分为多光谱成像仪、高光谱成像仪以及超光谱成像仪。多光谱成像仪获取的波段数在3～12之间，光谱分辨率一般在100nm左右；高光谱成像仪波段数在100—200之间，光谱分辨率在10nm左右；超光谱成像仪波段数达到1000，光谱分辨率在1nm以下。遥感地质找矿方法随着遥感成像技术的发展而不断完善，并趋于成熟。在地质找矿领域，主要使用多光谱遥感与高光谱遥感进行信息提取与矿物识别。图1总结了多光谱遥感与高光谱遥感成像技术的发展过程，以及相应的找矿方法。经过几十年的研究