结合PCA、多尺度分割及SVM的ASTER遥感蚀变信息提取

为了利用遥感影像进行更加精确的找矿预测,本文选择新疆东天山尾亚地区ASTER数据进行矿化蚀变信息提取方法研究。为了提高信息提取精度,本文提出了结合主成分分析(PCA)、多尺度分割和支持向量机(SVM)的遥感矿化蚀变信息提取方法。首先,分析ASTER数据的特征,选取各矿化蚀变信息的特征波段,对组合波段进行主成分分析,获得主分量图像;然后,对各主分量图像进行多尺度分割,并获得分割之后的均值图像;接着,提取训练样本,利用SVM对训练样本进行训练,采用试验方法求得最优核参数和松弛变量,构造最优SVM模型;最后,运用最优SVM模型完成矿化蚀变信息的提取。进行主成分分析时,铁染蚀变信息选择Band1、2、3、4组合,Al-OH基团蚀变信息选择Band 1、4、6、7组合,OH和CO32-基团蚀变信息采用Band 1、2、8、9组合。在运行SVM时采用了序列最小优化算法(SMO)进行求解,速度提高了12%。实验结果表明,与波段比值法、主成分分析法及基于光谱角和SVM的方法等3种方法相比,本文方法提取铁染蚀变信息、Al-OH基团蚀变信息及OH和CO32-基团蚀变信息的总体精度可达到87.98%、 90.01%及88.93%,Kappa系数分别为0.8011、0.8134及0.8023,与成矿区带、已知矿点和已有不同地质背景成矿特征相关性较好。     

北衙金矿床遥感矿化蚀变信息提取及找矿预测

在利用遥感技术找矿中,矿化蚀变信息识别与提取起着重要作用。以北衙金多金属矿为例,选择Landsat8OLI数据,根据与矿物蚀变相关的光谱特征,采用主成分分析法,设计了干扰信息(植被、水体和阴影)去除-异常信息提取-异常分级-中值滤波-异常筛选的蚀变信息提取方案,所得结果结合遥感地质解译(岩性、构造)、野外实地查证圈定出研究区内3处找矿远景区,为北衙区地质找矿工作提供了基础数据和决策依据。     

基于主成分分析和分形模型的ASTER蚀变异常信息提取

遥感蚀变异常信息在一定程度上可以反映出围岩蚀变情况.为了利用遥感数据提取围岩蚀变异常信息,通过分析蚀变矿物的波谱曲线,首先得出其在ASTER各波段的吸收、反射特征;然后选择特征明显的波段做主成分分析,并依据其光谱特征与特征向量的对应关系,确定出主要包含围岩蚀变信息的主分量;最后对该分量用分形模型计算其异常灰度的阚值,来...     

分维变点法在遥感蚀变异常提取中的应用

从遥感蚀变异常主分量图像中提取异常信息,目前主要基于数据的正态分布特征,并未考虑地质异常的非线性特征。针对此问题,提出了分维变点提取算法(fractal dimension-change point method,FDCPM)。首先利用分形模型计算蚀变异常的自相似性参数值,再采用变点模型计算蚀变异常的突变性参数值,然后确定蚀变异常临界阈值,达到有效区分地质背景和蚀变异常的目的。以甘肃北山方山口地区为研究区,对识别的ASTER蚀变异常进行测试和验证,并对其提取精度进行初步评价和比较。结果表明:对于实验中的褐铁矿、绢云母和绿泥石3种蚀变矿物来说,分维变点法的总体提取精度略高于门限化方法。利用分维变点法提取3种蚀变矿物的正确率均超过83%,且遥感蚀变异常的分布与化探及重砂异常有较高的吻合度,已知金属矿(化)点也几乎都落在遥感蚀变异常区内或其边缘,表明分维变点法行之有效,可作为今后划分地质背景和蚀变异常的方法之一。     

遥感影像成矿蚀变信息提取——以望湘—幕阜山为例

以望湘—幕阜山地区的蚀变信息提取研究为例,选用ETM＋和ASTER影像作为遥感数据源,采用主成分分析、波段比值分析等影像处理方法研究矿物蚀变信息提取,并基于GIS综合分析研究圈定出找矿靶区。     

ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法研究与应用——方法选择和技术流程

从原理、模型试验及实际数据处理等方面分析对比了比值法、光谱角法及主分量分析法的优劣;选择了以主分量分析为主、光谱角法为辅进行蚀变遥感异常的提取;引用了误差理论某些基本概念,以标准离差σ作为遥感异常切割的尺度;建立了"去干扰异常主分量门限化技术流程"。以西藏驱龙—甲马蚀变遥感异常群为例,展示了此技术的效果,并与高光谱研究结果进行了比较。     

藏东罗布莎蛇绿岩遥感岩矿信息提取方法研究

为研究如何利用遥感技术进行蛇绿岩岩矿信息识别和提取,以藏东罗布莎蛇绿岩为例,基于ETM和ASTER遥感数据,分别采用比值法和主成分分析法提取羟基类(蛇纹石、绿泥石)和铁染类(磁铁矿、橄榄石)矿物信息;利用纯净像元指数法(pure pixel index,PPI)提取端元波谱,结合地面已知岩性信息,分别采用光谱角分类法(spectral angle mapping,SAM)和波谱特征拟合法(spectral feature fitting,SFF)识别纯橄岩和橄榄岩,研究了罗布莎蛇绿岩及其主要蚀变矿物的空间分布特征.经过对比分析可知,用多种方法、多种数据提取的岩矿信息可以相互验证;提取出的纯橄岩和橄榄岩与所提取的羟基类和铁染类蚀变遥感异常信息有较好的空间重叠,且与地面调查结果基本吻合.研究表明,该方法用于蛇绿岩遥感岩矿信息提取是可行的,并取得较好的地质效果.     

ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法研究与应用--方法选择和技术流程

从原理、模型试验及实际数据处理等方面分析对比了比值法、光谱角法及主分量分析法的优劣;选择了以主分量分析为主、光谱角法为辅进行蚀变遥感异常的提取;引用了误差理论某些基本概念,以标准离差σ作为遥感异常切割的尺度;建立了“去干扰异常主分量门限化技术流程”。以西藏驱龙一甲马蚀变遥感异常群为例,展示了此技术的效果,并与高光谱研究结果进行了比较。     

应用ASTER数据提取矽卡岩型锡矿蚀变遥感异常信息——以滇东南马关都龙锡矿为例

运用多光谱遥感数据进行矿化蚀变信息提取,对圈定找矿预测区具有重要意义.采用ASTER数据及其矿化蚀变信息提取原理,对滇东南马关都龙锡矿含矿岩体分布区分别提取了方解石化、白云岩化、绿泥石化等3类蚀变遥感异常信息.所提取的蚀变异常与野外调查发现的矿化点吻合性好,蚀变信息可靠,对指导找矿有较好的效果,为该地区矿产资源潜力评价...     

基于ETM~+和ASTER数据的矿化蚀变信息提取

选用ETM+和ASTER影像作为数据源,以西藏某矿区为例,在分析影像波谱特征的基础上,运用比值法、主成分分析等方法进行了矿化蚀变信息提取研究;对不同数据源提取的蚀变信息结果进行空间叠加分析,定量化地分析叠加蚀变信息,从而确定基于不同数据源、不同蚀变信息提取方法的综合蚀变异常信息,提高了矿化蚀变信息提取的准确性与可靠性。     

Identification of hydrothermal alteration minerals associated with geothermal system using ASTER and Hyperion satellite data: a case study from Yankari Park,NE Nigeria

Concealed and fossilized geothermal systems are not characterized by obvious surface manifestations like hotsprings and fumaroles, therefore, could not be easily identifiable using conventional techniques. In this investigation, the applicability of Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) and Hyperion data-sets were evaluated in discriminating hydrothermal alteration minerals associated with geothermal systems as a proxy in identifying subtle Geothermal systems at Yankari Park, Nigeria. Feature-oriented principal component selection, spectral angle mapper, linear spectral unmixing were applied to ASTER data based on spectral characteristics of hydrothermal alteration key minerals for a systematic selective extraction of the information of interest. Analytical imaging and geophysics-developed processing methods were applied to Hyperion data for mapping iron oxide/hydroxide minerals and clay mineral assemblages in hydrothermal alteration zones. The results indicate that ASTER and Hyperion could be complemented for reconnaissance stage of targeting subtle alteration mineral assemblages associated with geothermal systems.     

Spectral discrimination of hydrothermally altered materials using ASTER short-wave infrared bands: Evaluation in a tropical savannah environment

ASTER short-wave infrared bands were used to investigate the spectral discrimination of hydrothermally altered materials, based on the presence of minerals with diagnostic spectral features in wavelengths around 2200 nm (e.g. kaolinite and K-micas). Due to the presence of widespread albitized-greisenized materials, the Serra do Mendes granitoid, located in area of tropical savannah environment in Central Brazil, was selected for this study. The Spectral Angle Mapper (SAM) technique was used as an attempt to detect the presence of hydroxyl-bearing minerals in the domain of the hydrothermally altered materials. Results indicated that areas of altered materials were discriminated from the surrounding mainly due to the high overall reflectance of the whitish lithosols in these areas. The detection of hydroxyl-bearing minerals was blurred by the presence of a sparse grass cover in the alteration zone, which caused a slight increase in the SAM classification angles. As a consequence, the remote detection of hydroxyl-bearing minerals was restricted to a small number of pixels from barren areas. Results indicate that, for the environmental conditions of the study area, ASTER data are more efficacious for spectral characterization of rock–soil-vegetation associations than for the detection of alteration-derived minerals.     

Characterizing hydrothermal alteration zones in Hamama area in the central Eastern Desert of Egypt by remotely sensed data

Abstract

Remote sensing techniques provide meaningful information to mineral exploration by identifying the hydrothermally altered minerals and the fracture/fault systems. In this article, Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) data were processed to detect the hydrothermal alteration zones in Hamama area in the central part of the Eastern Desert of Egypt. Band ratios and principal component analyses successfully revealed the extent and the geometry of the hydrothermal alteration zones that trend in an NE–SW direction. Matching pixel spectrum derived from Minimum Noise Fraction, Pixel Purity Index, and n-dimensional visualization with reference spectra allowed characterizing key hydrothermal alteration minerals, including chlorite, kaolinite-smectite, muscovite, and haematite, in a successive alteration pattern. Field investigations and X-Ray Diffraction analysis validated the results revealed by ASTER data. In addition, the present prospects of significant gold and massive sulphide mineralizations are consistent with the detected hydrothermal alteration zone.     

朱诺斑岩型铜矿蚀变信息提取方法比较

矿化蚀变信息的提取是遥感找矿中重要的内容,ASTER遥感数据因波段范围宽、波段多,在蚀变异常与矿产勘探中有较好的应用前景。本文在比较了前人的研究方法,如比值法、主成分分析法、光谱角法基础上,通过对西藏朱诺矿区进行试验研究,得出了在该研究区采用主成分分析法最佳的结论。     

基于ASTER影像的蚀变异常提取方法研究——以赞比亚谦比希铜矿床地区为例

基于赞比亚谦比希(Chambishi)铜矿带中的多种蚀变矿物及其在ASTER影像VNIR - SWIR谱带的特征光谱分析,采用相对波段吸收深度(Relative absorption- Band Depth,RBD)和波段比值的方法对蚀变信息进行增强处理.用波段比值ASTER 2/ASTER 1和ASTER 3的RBD...     

多元数据分析与遥感矿化蚀变信息提取模型

蚀变矿物的光谱行为造成了蚀变岩的光谱特征。利用典型岩石的多元数据分析，可以对蚀变矿物成份和光谱数据之间的关系作出定性和定量评价，进而建立遥感矿化蚀变信息提取模型。笔者利用青海某金多金属矿化区典型岩（矿）石样品的野外实测波谱数据和化学分析数据，进行了基于多元数据分析的遥感矿化蚀变信息提取模型研究，建立的比值组合线性回归模型较之单一比值方法具有更好的应用效果。     

新疆哈密三种典型蚀变矿物的HyMap高光谱遥感信息提取

利用机载的可见光、近红外及短波红外成像光谱(ＨyMap)数据,对新疆哈密地区岩矿信息识别方法进行研究。基于方解石、 绿泥石和绢云母3种常见蚀变矿物的光谱特征,在遥感数据定标和反射率图像转换的基础上,应用光谱角度模型（SAM）分类法进行自 动匹配识别和信息提取。通过掩膜技术进行方解石、绿泥石和绢云母矿物填图,并结合实验室光谱数据库光谱进行了验证。     

中巴资源卫星的矿化蚀变信息提取研究——以东天山沁城地区为例

本文利用东天山荒漠地区中巴资源卫星数据,通过掩膜处理,包括光谱角降低冲击物影响,动态阈值降低植被干扰,并对生成的基础图像用主成分分析法提取羟基异常,以标准离差σ作为遥感异常切割尺度进行异常分级。以前期ETM提取结果及东天山矿产地质图为检验源,经过对比分析,验证中巴资源卫星数据在找矿方面具有可行性。(重新修改了摘要)