高光谱岩心数据管理及其分析.pdf

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1、第21卷第2期地质力学学报V0I_21NO．22015年6月JOURNALOFGEOMECHANICSJun．2015文章编号：1006-6616(2015)02-0170-06高光谱岩心数据管理及其分析陶中平，胡先莉，王茂芝，张小东，程宾洋(成都理工大学数学地质四川省重点实验室，成都610059)摘要：基于IDL工具和SQLServer数据库研制了高光谱岩心数据管理和分析软件，可实现岩心单点测量和成像扫描获取的高光谱数据的管理以及光谱参量计算和蚀变填图等功能；同时，数据分块技术的应用使得软件具备处理GB量级数据的能力。研究成果可为岩心高光谱数据深入应用提供技术支持。关键词：高光

2、谱；岩心；光谱参量；蚀变填图中图分类号：TP79文献标识码：A在地质勘探工作中，岩心编录资料提供了研究区地质特征等重要信息。然而钻孔岩心数据的管理复杂而繁重。传统的岩心管理以手工制表进行，工作量巨大且效率不高，将数据库技术引入岩心编录和管理是地质研究和生产的必然趋势。同时，随着岩心高光谱成像仪的成功研制和应用，研究高光谱岩心扫描数据成为钻孔岩心精确分析和深入应用的重要内容。。本文基于IDL研制了高光谱岩心数据管理和分析软件，可实现岩心基本信息的管理，同时可对点扫描和成像扫描两种不同方式获取的岩心高光谱数据进行综合分析和研究，以获取岩心扫描数据的光谱参量特征和分类识别结果，为基于钻

3、孔岩心的资源勘查等地质应用提供有效的技术支撑和参考信息。1开发平台高光谱岩心数据管理和分析软件以IDL为开发工具，基于SQLServer2005进行数据库管理。IDL作为第四代可视化交互数据语言，具有较强的数据处理和可视化功能，是进行交互数据分析和可视化应用工程跨平台开发的高效软件和理想工具。SQLServer2005是功能强大的关系型数据库管理系统，能为企业数据库管理系统提供支持。2功能设计高光谱岩心数据管理和分析软件系统可实现高光谱岩心数据的管理，并对岩心测量所获取的高光谱数据进行特征分析与信息提取，实现岩心高光谱影像的蚀变填图。核心模块分为数据库管理模块、点扫描分析模块和图

4、像扫描分析模块。系统功能如图1所示。收稿日期：2014—12-08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：陶中平(1976．)，男，博士研究生，主要从事3S软件研制工作。E—mail：13588419@qq．corn第2期陶中平，等：高光谱岩心数据管理及其分析l71高光谱岩心管理系统数据库管理Il点扫描分析lI图像扫描分析打打数开数分开数添点据扫据类据加测特描特识查记量征影征别询录数分像分分据析数析析据文文件件回钻次孔分分析析图1高光谱岩心数据管理和分析软件系统功能2．1数据库管理数据库管理主要完成岩心数据

5、添加与查询操作，需要管理的数据源主要有两大类，分别为岩心地质描述数据和岩心高光谱测量数据。高光谱测量数据又分为基于点和基于图像两种方式，即单点扫描岩心测量数据和图像扫描岩心测量数据。软件对于3种数据分别建表实现添加新记录和查询的功能，添加记录分手工添加与导入excel表格两种方式，后者可实现数据的批量导入，极大地方便了数据入库的工作。在基于单点扫描和图像扫描岩心测量数据的查询功能中，除了完成对2种岩心测量数据基本信息的查询外，系统设置了调用数据特征分析、岩心识别与矿物填图模块的接口，可对查询结果进行特征分析与分类识别。2．2点扫描分析点扫描分析可实现点测量数据文件的读取与数据特征

6、分析。打开点测量数据文件是指文本格式点文件的读取，可为数据特征分析提供数据源。数据特征分析设计单点分析、岩心分析、回次分析和钻孔分析4个部分。单点分析主要进行点文件的光谱特征分析，包括光谱一阶导数、光谱二阶导数、光谱吸收指数、包络线去除、计算波峰波谷、象元点分类等。2．3图像扫描分析与点扫描分析不同，图像扫描分析用于对高光谱影像进行分析处理。该模块分为打开扫描影像数据文件、数据特征分析和分类识别分析3部分。打开扫描影像数据文件实现ENVI标准格式影像数据的读取，数据特征分析对影像文件进行相关光谱参量计算，分类识别分析则设计有夹角余弦法(SAM)、相关系数法(SCM)、波形匹配(S

7、WM)和信息散度匹配(SIDM)4种方法对光谱影像进行矿物分类识别填图。172地质力学学报3数据库设计结合需求分析及固体矿产勘查原始地质编录规程，系统所涉及数据项有36项。分解各项数据的用途、类型、使用范围及特种属性，将数据项划分为岩心地质描述信息表(YXDZSMB)、点扫描岩心高光谱测量数据表(DSMYXGGPCLSJB)、图像扫描岩心高光谱处理数据表(TXSMYXGGPCLSJB)。各数据表字段设计见表1一表3。表1岩心地质描述信息字段设计TablelFielddesigno