植被覆盖区高光谱蚀变矿物填图

根据典型蚀变矿物诊断性波谱特征,在基岩裸露区利用高光谱遥感技术进行蚀变填图研究取得极大的成功。然而,在植被覆盖严重区,利用高光谱技术进行蚀变矿物填图研究成果较为罕见。本文利用河北省承德市大营子地区Hyperion数据为例,在植被覆盖度大于70％地区,基于综合光谱信息模型,把蚀变矿物信息与背景信息置于相同参考水平理念的基础上,开展了典型蚀变矿物填图研究,蚀变矿物填图结果与野外检查结果吻合较好。最后,根据蚀变矿物组合特征,并结合遥感地质解译结果及地质资料,圈定了找矿有利地段。     

高光谱遥感岩矿识别填图的技术流程与主要技术方法综述

自20世纪80年代以来,伴随着多种航空和航天成像光谱仪的研制成功和投入运行,一系列的图像光谱基本处理手段和实验室岩矿光谱分析技术方法,如最小噪声分量(MNF)变换-像元纯度指数(Pixel Purity Index,PPI)-N维可视化(N-Dimensional Visualization)、岩石类型系统光谱分类、多变量统计分析、矿物光谱特征确认的概率分析、MGM技术等相继发展起来,从而为形成成像光谱岩矿填图的完整技术流程打下了坚实的技术基础。分析了多种岩矿光谱分析的技术方法,同时指出,不同方法具有各自的优、缺点,针对不同应用目标需要不同的矿物识别与岩矿填图方案;混合方法的开发应用和从可见光到微波波段的融合应用在未来更为重要。     

典型金矿床地质-高光谱找矿模型构建及应用

针对各成矿带还未进行高光谱遥感方面的相关研究问题,提出航空成像光谱测量区典型金矿床的地质-高光谱遥感找矿模型构建及应用的研究思路。选择航空成像光谱测量区各成矿带典型金矿床,利用HyMap和CASI/SASI高光谱数据,剖析矿床地质特征、高光谱遥感特征和蚀变矿物分布特征,系统构建典型金矿床地质-高光谱遥感找矿模式,分析找矿模型的独自特点和共同特征,在各成矿带开展找矿预测和应用,圈定风险较低、面积较小、含矿率较高的金多金属找矿靶区,经野外查证,在前人未知盲区新发现品位较高、规模较大的金矿化线索,取得显著找矿效果。该研究方法为航空遥感测量区其他矿种的找矿研究,提供了新的研究思路,是一种成本低廉、效果显著、找矿有效的新技术方法。     

成像光谱钻孔岩芯编录的实现方法

钻孔岩芯高光谱扫描和编录对传统的地质编录具有重要参考价值。针对当前面扫式成像光谱仪在钻孔岩芯编录技术方面研究的不足,提出了一套基于图谱合一成像光谱数据的钻孔岩芯编录技术方法。以Hyspex地面成像光谱仪为数据源,对采集的一个整孔岩芯高光谱图像数据进行图像处理和矿物填图;通过设置岩芯段统计单元,利用图像像元分类统计的方法分段计算岩芯矿物相对含量数据;经过数据滤波处理,最终获得了钻孔垂向空间上各种矿物的相对含量编录曲线,实现了矿物在钻孔垂向空间上的定量化表达。经地质编录验证了结果的合理性,并能够弥补传统地质编录在精细化和定量化程度方面的不足,提高深部蚀变分带的客观性和可靠性。     

矿物高光谱解混进展研究综述

由于高光谱传感器低空间分辨率特征,岩石高光谱一般是矿物组分的综合反映。矿物高光谱解混对矿产勘查、矿物含量定量反演和野外地质填图等提供了可行的鉴定方法。首先介绍了2种主要的光谱混合模型;其次基于矿物混合机理特征,从模型驱动法和数据驱动法2个方面,对近年高光谱数据的端元提取和丰度求解算法进行归纳,分析各解混算法的原理和优缺点;然后从实验室实测数据、模拟数据和高光谱影像数据3个方面,对目前已开展的混合矿物高光谱解混实验进行概括,总结各算法的解混效果和适用性;最后针对各解混算法的特点和研究现状指出未来矿物高光谱解混的研究方向。     

轻型飞机成像光谱图象几何校正技术研究

成像光谱测量技术是近年来遥感领域的发展前沿之一，该技术以高光谱分辩率、高空间分辩率、高时相分辨率及普像合一为主要特征，在国民经济各个领域得到广泛应用。在剖析轻型飞机成像光谱测量系统成像环境特征的基础上，深入研究了低空遥感图象几何学理论，并利用数学模型分析方法，建立了航空成像光谱图象几何畸变模式及几何校正模型；提出了适合本系统的几何处理流程。利用所建立的几何校正模型和软件，对机载可见光/短波红外成像光谱数据进行了几何特性分析及几何校正，取得较好的图象处理效果，并证实了系统的实用性。     

基于CUDA的干涉型高光谱实时光谱复原处理技术

随着干涉成像技术的发展,卫星地面处理系统对干涉型高光谱数据的应用提出了实时光谱复原处理及快速成像显示的需求。针对干涉型高光谱图像数据码速率高、可并行处理性强等特点,将干涉型高光谱复原处理算法与新兴的CUDA技术相结合,进行了算法应用研究与软件设计,实现了干涉型高光谱实时光谱复原处理技术。实验结果表明,基于CUDA的干涉型高光谱数据的光谱复原处理技术能够满足地面应用系统的需求。     

基于ASTER遥感数据的矿物快速识别——以内蒙古萨麦地区为例

着力于充分利用遥感数据的时空特性及软件的智能开发,使在矿物识别中能获得事半功倍的效果。基于ASTER数据在可见光、近红外及热红外波段上的分布特性,利用USGS、JHU、ASU波谱库提供的矿物光谱,针对不同矿物类型的提取设计了特定的矿物识别模式。针对上述识别模式对ENVI进行二次开发利用,方便迅速地对内蒙古萨麦地区进行了矿物填图。研究结果表明:ASTER数据在识别矿物及矿物分类填图中展现出了优良的数据特性。ENVI二次开发功能强大,快捷有效。通过野外的勘探证实,分类效果良好。     

基于地面定标技术的地物光谱反演方法研究

阐述了利用地面光谱定标和实验室遥感仪器定标技术和遥感方程对成像光谱遥感数据进行反射率反演的理论基础、技术方案及操作规范。结合航空遥感飞行试验,对成像光谱遥感数据进行了地物反射率反演,并讨论分析了该方法的可行性条件。研究结果表明:(1)该方法简便、实用、可行;(2)地面定标点的选择及光谱测量精度是影响反射率反演准确性的主要因素;(3)遥感器的几何参量、遥感数据获取的时间跨度、地形因子及二向反射因素是造成反射率反演误差的重要原因,在实际应用中也应加以重视。     

干涉成像光谱遥感技术发展与应用

干涉成像光谱技术是遥感技术与应用的前沿与热点,因其高通量、高光谱分辨率和高成像稳定性等特点带来的巨大应用潜力而受到各国的普遍重视。从干涉成像光谱技术基本原理出发,系统回顾并评述干涉成像光谱数据在光谱复原、定标、大气校正三方面的主要进展,同时对国内外干涉型成像光谱仪的发展与应用加以介绍,指出基于HJ\|1A超光谱成像仪开展相关工作是加快我国干涉成像光谱技术发展的有效途径。     

Mineral mapping with HYperspectral Digital Imagery Collection Experiment (HYDICE) sensor data at Cuprite,Nevada, U.S.A.

The areal distributions of the minerals alunite, kaolinite, and calcite in an approximately 1.8km 2 area of the Cuprite mining district, Nevada, have been mapped by applying constrained energy minimization (CEM) to remotely sensed data from the HYperspectral Digital Imagery Collection Experiment (HYDICE) sensor, a 210 channel, 0.4 mum to 2.5 mum airborne hyperspectral imaging spectrometer. The image data analysed here have ground sample distances of approximately 3 m. CEM is a powerful and rapid technique for mineral mapping which requires only the spectrum of the mineral to be mapped and no prior knowledge of background constituents. Other spectral image processing techniques applied to the data produce results essentially identical to those of CEM and which agree with the mapping of Ashley and Abrams (1980).     

以地物识别和分类为目标的高光谱数据挖掘

高光谱信息挖掘技术是高光谱数据应用延拓与深入的重要环节,其核心在于光谱信息的挖掘,基于高光谱遥感信息的特点,探讨分析以地物识别与分类目标的高光谱数据挖掘技术,包括基于模式识别的高光说诺于光谱波形特征的挖掘技术,以及亚象元光谱挖掘。     

谐波分析光谱角制图高光谱影像分类

目的 针对光谱角制图(SAM)分类算法对高光谱像元光谱曲线的局部特征和其辐射强度不敏感,而且易受噪声和维数灾难影响,致使分类效率低和精度较差等缺陷,将谐波分析(HA)技术引入到SAM高光谱影像分类中,提出一种基于谐波分析的光谱角制图(HA-SAM)高光谱影像分类算法.方法 利用HA技术将高光谱影像从光谱维变换到能量谱特征维空间,并提取低次谐波分量及特征系数(谐波余项、相位和振幅),用特征系数组成的向量代替光谱向量,对高光谱影像进行SAM分类.结果 将SAM和HA-SAM同时应用于EO-1卫星的Hyperion高光谱影像分类,通过对比和分析,验证了HA-SAM的优越性,再选择AVIRIS(airborne visible infrared imaging spectrometer)高光谱影像对HA-SAM进行验证,结果表明该算法具有较强的普适性.结论 HA-SAM提高了传统SAM高光谱影像分类的效率和精度,而且适用性较强具有良好的应用前景.     

高光谱遥感蚀变填图SCM并行算法设计与实现

由于空间和波谱分辨率的不断提高,高光谱遥感影像的海量数据特性导致高光谱遥感影像并行处理成为遥感影像处理技术的发展趋势。本文基于CUDA和GPU环境,设计并实现了高光谱遥感蚀变填图的SCM并行算法。实验结果表明,并行加速比可达到25,SCM并行算法能有效改善算法性能。     

高光谱遥感数据挖掘若干基本问题的研究

面向高光谱遥感信息的特点，分析了高光谱遥感数据挖掘的形成和作用，在构建其框架体系与处理流程的基础上。探讨了可以发现的知识类型和典型的挖掘模式，并分析了一些主要挖掘算法和关键技术。最后对高光谱遥感数据挖掘潜在的应用方向进行了探讨。     

矿区典型地物波谱数据建设和管理研究

本文依据现有地物波谱数据采集标准和自定义标准,对矿区各类地物的波谱数据库结构进行了设计,采用基GDI＋技术的波谱曲线可视化技术、基于关系数据库的波谱分类管理技术以及渡谱数据质量控制技术等,已经实现了针对于矿区植被大类的农作物属性信息和光谱数据的批量入库、查询、显示等,并通过自主开发的图形控件实现了光谱曲线的批量绘制和比较,为进一步的地物波谱数据应用提供了联动的、丰富的原始观测信息。     

高光谱影像库的数据存取技术研究

在GeoRaster数据存储模型的基础上,使用基于存储过程的影像入库方法,创建Import_Img_Data存储过程,利用C#语言调用该过程实现高光谱影像的存储。采用基于动态数据表转换的数据获取方法,从数据库的GeoRaster对象中获取像元的光谱曲线,在数据库层面上实现高光谱数据的图谱合一。研究结果表明,2种方法能为高光谱影像数据库的建设提供技术支持。     

Mapping alteration minerals at prospect,outcrop and drill core scales using imaging spectrometry

Imaging spectrometer data (also known as ‘hyperspectral imagery’ or HSI) are well established for detailed mineral mapping from airborne and satellite systems. Overhead data, however, have substantial additional potential when used together with ground-based measurements. An imaging spectrometer system was used to acquire airborne measurements and to image in-place outcrops (mine walls) and boxed drill core and rock chips using modified sensor-mounting configurations. Data were acquired at 5 nm nominal spectral resolution in 360 channels from 0.4 to 2.45 μm. Analysis results using standardized hyperspectral methodologies demonstrate rapid extraction of representative mineral spectra and mapping of mineral distributions and abundances in map-plan, with core depth, and on the mine walls. The examples shown highlight the capabilities of these data for mineral mapping. Integration of these approaches promotes improved understanding of relations between geology, alteration and spectral signatures in three dimensions and should lead to improved efficiency of mine development, operations and ultimately effective mine closure.     

利用航空成像光谱数据进行冬小麦产量预测

以国产成像光谱仪PHI(Pushbroom Hyperspectral Imaget)所获遥感影像数据为基础，根据田间冬小麦单产遥感研究试验数据建立了研究区不同时相冬小麦单产预测模型，实现了利用航空高光谱遥感数据对研究区小麦产量的整体预测；对试验区土壤氮素水平与不同时相冬小麦预测产量以及试验区实测产量进行了初步分析，分析结果显示：土壤氮素分布的差异性对小麦的产量有明显影响。