ASTER數(shù)據(jù)在遙感找礦中的應(yīng)用

ASTER數(shù)據(jù)在遙感找礦中的應(yīng)用指導(dǎo)老師：

課程：遙感地學(xué)基礎(chǔ)展示大綱ASTER數(shù)據(jù)介紹遙感找礦相關(guān)理論ASTER數(shù)據(jù)找礦信息提取方法蝕變信息提取方法主成分分析法光譜角制圖法遙感地球化學(xué)方法ASTER數(shù)據(jù)和ETM+數(shù)據(jù)提取效果比較總結(jié)ASTER數(shù)據(jù)介紹Terra衛(wèi)星——首顆地球觀測系統(tǒng)(EarthObservingSystem)衛(wèi)星ASTER傳感器——第一臺(tái)用于制圖和溫度精確測量的星載高空間分辨率多通道熱紅外成像儀3個(gè)光學(xué)子系統(tǒng)可見光近紅外、短波紅外和熱紅外ASTER數(shù)據(jù)產(chǎn)品介紹及預(yù)處理數(shù)據(jù)產(chǎn)品L1、L2、L3三個(gè)級別L1A——未經(jīng)處理的儀器數(shù)據(jù)L1B已完成輻射計(jì)反演和幾何重采樣數(shù)據(jù)預(yù)處理輻射定標(biāo)大氣較正去除大氣干擾因素的影響輻射率—>反射率，便于與參考光譜進(jìn)行比較遙感找礦相關(guān)理論圍巖蝕變（圍巖交代蝕變）蝕變信息提取理論基礎(chǔ)主要造巖礦物在可見光—近紅外光譜無特征的反射譜帶具特征光譜：含鐵（Fe2+，

Fe3+）基團(tuán)——角閃石、赤鐵礦等含羥基（OH-）、水（H2O）或碳酸根（CO32-）基團(tuán)——高嶺土、云母類等蝕變信息提取——主成分分析法降維的統(tǒng)計(jì)方法借助于一個(gè)正交變換，將其分量相關(guān)的原向量轉(zhuǎn)化成其分量不相關(guān)的新向量將原隨機(jī)向量的協(xié)方差陣變換成對角形陣在幾何上表現(xiàn)為將原坐標(biāo)系變換成新的正交坐標(biāo)系，然后對多維變量系統(tǒng)進(jìn)行降維處理，使之能以一個(gè)較高的精度轉(zhuǎn)換成低維變量系蝕變信息提取——主成分分析法主要用途：維數(shù)壓縮重復(fù)的信息在處理過程中被去除去相關(guān)性把遙感影像中某一類信息單獨(dú)提取出來蝕變信息提取——主成分分析法鐵染蝕變礦物：在ASTER1、3波段處是吸收谷,在ASTER2、4波段處是反射峰,因此可以選取ASTER1、2、3、4等4個(gè)波段構(gòu)成該主成分的特征向量。蝕變信息提取——主成分分析法高嶺石+絹云母化蝕變礦物在6波段處是吸收谷,因此band6的系數(shù)取負(fù)；4波段處為反射峰，因此band4系數(shù)為正蝕變信息提取——光譜角法以多波段遙感數(shù)據(jù)構(gòu)成的多維矢量數(shù)據(jù)與從波譜庫中得到的已知參考端元矢量的多維空間向量角作為基本依據(jù),從高光譜遙感數(shù)據(jù)提取信息的一種有效方法。蝕變信息提取——光譜角法實(shí)例參考論文：《基于ASTER數(shù)據(jù)的內(nèi)蒙古東烏珠穆沁北部地區(qū)遙感蝕變信息提取》，楊長保等。蝕變信息提取——光譜角法理論流程具體操作輻射定標(biāo)，獲得視反射率ρ分辨率重采樣判斷典型礦化蝕變像元,并按順序記錄為Pi(可視為多位空間中的一組向量)取出各點(diǎn)的反射率值ρi,j,得到另一組向量Piρj求多維向量組夾角蝕變信息提取——光譜角法結(jié)果圖紅色為含F(xiàn)e3+的蝕變信息綠色為含F(xiàn)e—OH的蝕變信息藍(lán)色為含Al—OH的蝕變信息遙感地球化學(xué)方法參考文獻(xiàn)：《基于ASTER的遙感地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)預(yù)測模型及應(yīng)用》，陳三明等。《淺談遙感地球化學(xué)》，何延波，楊棍，候英雨?！哆b感地球化學(xué)研究》，吳昀昭等。遙感地球化學(xué)方法——研究方案基本信息源：ASTER數(shù)據(jù)、8種元素(Cu、Co、Ni、Cr、Pb、Zn、As和Sb)和近紅外、短波紅外光譜及顏色參量確定地球化學(xué)指標(biāo)與ASTER的特征波段凈輻射率之間的統(tǒng)計(jì)學(xué)映射關(guān)系建立示礦綜合地球化學(xué)指標(biāo)與ASTER特征波段凈輻射率組合關(guān)系定量模型

遙感地球化學(xué)方法——操作流程遙感地球化學(xué)方法——反射波譜測量遙感地球化學(xué)方法——反射波譜測量反射波譜測量的研究用途：遙感地球化學(xué)方法地化粉末樣品的光譜數(shù)據(jù)測試與處理：5454個(gè)樣品分析了Cu、Co、Ni、Cr、Pb、Zn、As、Sb等8種元素。然后對每一件經(jīng)過加工的粉末樣品在室內(nèi)進(jìn)行了詳細(xì)的300～2500nm的光譜反射率測定及色度參量測定，并對分析元素特高值的樣品(異常樣品)又進(jìn)行了多次重測工作。根據(jù)不同的研究，對5454個(gè)樣品的反射譜分成了多個(gè)種類。

遙感地球化學(xué)方法——數(shù)據(jù)處理與分析遙感地球化學(xué)方法遙感地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的建立：建立統(tǒng)計(jì)模型，獲取地球化學(xué)異常區(qū)以此對可能存在的礦藏進(jìn)行預(yù)測

結(jié)果圖ASTER數(shù)據(jù)和ETM+數(shù)據(jù)提取效果比較ASTER共有6個(gè)短波紅外波段可以進(jìn)行特定礦物的識(shí)別，而TM／ETM數(shù)據(jù)只有2個(gè)波段，不能進(jìn)行特定礦物的識(shí)別。因此，ASTER數(shù)據(jù)在遙感找礦中更有優(yōu)勢。

參考論文：《ETM+和ASTER數(shù)據(jù)在遙感礦化蝕變信息提取應(yīng)用中的比較》，毛曉長等。以安徽銅陵鳳凰山礦田為研究區(qū)，當(dāng)?shù)貜V泛發(fā)育已經(jīng)發(fā)生強(qiáng)烈蝕變的中生代花崗巖類巖石，主要的粘土礦物包括高嶺石、絹云母和綠泥石等。ETM+數(shù)據(jù)提取蝕變信息采用主成分分析法主成分中，PC4在TM5和TM7上滿足要求。ETM+數(shù)據(jù)提取蝕變信息結(jié)果圖ASTER數(shù)據(jù)提取蝕變信息采用主成分分析法高嶺石和絹云母的提取PC4能增強(qiáng)高嶺石＋絹云母類礦物的信息ASTER數(shù)據(jù)提取蝕變信息采用主成分分析法綠泥石的提取結(jié)果圖兩種數(shù)據(jù)結(jié)果圖比較高嶺石＋絹云母的信息（圖中紅色部分）、綠泥石的信息（綠色部分）和兩者混合信息（黃色部分），其余藍(lán)色代表植被信息。兩種數(shù)據(jù)的比較ASTER數(shù)據(jù)能區(qū)分不同類型的蝕變礦物ETM數(shù)據(jù)不能區(qū)別不同類型的蝕變礦物ASTER數(shù)據(jù)價(jià)格低廉結(jié)論：在粘土類礦化蝕變的信息提取中ASTER具更大