礦物識(shí)別限和影響因素分析

礦物識(shí)別限是指高光譜所能檢測(cè)到的礦物最低像元豐度，即像內(nèi)礦物的最小平均豐度。利用反演的礦物分布強(qiáng)度與礦物實(shí)測(cè)豐度相關(guān)分析估計(jì)高光譜礦物的識(shí)別限。

結(jié)果顯示，高光譜遙感礦物填圖的靈敏度或檢出限約在5%~10%之間。一般來(lái)講，反射比比較低的暗色礦物靈敏度較低，識(shí)別限一般在8%~10%左右，如綠泥石、綠簾石等；反射比比較高的淺色礦物靈敏度較高，識(shí)別限一般在5%~6%左右，如方解石等。但礦物的識(shí)別限受多種因素的影響，包括礦物在巖石中的實(shí)際含量、分布、范圍、與背景的對(duì)比度以及數(shù)據(jù)的空間分辨率等。低空間分辨率會(huì)對(duì)礦物的像元豐度產(chǎn)生稀釋效應(yīng)。對(duì)于分布尺度較小的礦物，如細(xì)脈狀的方解石脈和細(xì)礦脈中的礦物，空間分布很不均勻的礦物，實(shí)際的識(shí)別限會(huì)顯著降低。

運(yùn)用理論分析、實(shí)驗(yàn)和數(shù)字模擬相結(jié)合的方法，較系統(tǒng)地分析了大氣、地面的非朗伯特性、太陽(yáng)-目標(biāo)-儀器的幾何關(guān)系、光譜分辨率、空間分辨率、信噪比等環(huán)境和技術(shù)參數(shù)對(duì)礦物識(shí)別的種類(lèi)、可信度和定量化程度的影響礦物識(shí)別限和影響因素的研究為高光譜測(cè)量的工程布置和技術(shù)指標(biāo)的選擇提供了依據(jù)。

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高光譜礦物填圖的兩種地質(zhì)找礦應(yīng)用模式

同類(lèi)型巖石中的礦物組分，不同礦種、不同成因類(lèi)型礦床的礦物生成序列，礦物的共生和伴生組合，蝕變類(lèi)型和蝕變礦物組合及分帶、標(biāo)型礦物等都有一定的內(nèi)在規(guī)律。在地質(zhì)找礦中，蝕變礦物組合和蝕變分帶比單一的蝕變礦物更具有指導(dǎo)和決策意義。很多情況下，并不需要逐一識(shí)別出各種單一的礦物成分，更需要的是識(shí)別出礦物的共生組合及其分帶。據(jù)此，提出了在找礦應(yīng)用中，針對(duì)不同情況，可采用的兩種應(yīng)用模式。

（1）基于單礦物的識(shí)別模式。對(duì)單個(gè)礦物逐一識(shí)別。根據(jù)礦物的空間分布和組合型式，結(jié)合礦物的共生組合規(guī)律和工作區(qū)地質(zhì)環(huán)境與地質(zhì)條件，分析礦物分布的空間組合型式和空間變化，劃分不同的蝕變帶、變質(zhì)帶、巖化帶或相帶，進(jìn)行深入的地質(zhì)分析。

（2）基于組合礦物（蝕變帶）的識(shí)別模式。根據(jù)不同蝕變類(lèi)型和蝕變分帶的礦物組合，依據(jù)組合光譜特征直接識(shí)別蝕變帶，用以進(jìn)行地質(zhì)分析和礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)，圈定找礦靶區(qū)。

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干旱裸露區(qū)高光譜礦物填圖的基本工作方法和技術(shù)流程

通過(guò)理論分析和典型試驗(yàn)，對(duì)比分析了大氣校正、光譜重建、礦物光譜識(shí)別、端元礦物選擇及光譜解混等主要技術(shù)環(huán)節(jié)中不同處理方法或模型的應(yīng)用條件和應(yīng)用效果，對(duì)比分析了布標(biāo)光譜同步測(cè)量、地物定標(biāo)點(diǎn)光譜同步測(cè)量、定標(biāo)點(diǎn)光譜非同步測(cè)量及大氣傳輸模型等4種成像光譜大氣校正和光譜重建方法的效果，總結(jié)和提出了工程實(shí)施中光譜重建應(yīng)遵循的工作準(zhǔn)則、重建光譜質(zhì)量的判斷方法與判斷準(zhǔn)則；提出了根據(jù)不同礦物選擇途徑和端元類(lèi)型擬采用的識(shí)別方法或方法組合。

在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了一套較系統(tǒng)的干旱裸露區(qū)區(qū)域成像光譜礦物填圖的基本工作方法或工作程式，形成的較完整的技術(shù)和應(yīng)用體系（除數(shù)據(jù)獲取外）基本能夠適應(yīng)規(guī)?；a(chǎn)的需要。

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基于知識(shí)的礦物填圖工作策略

自然界巖石礦物的組成、性狀和波譜特征非常復(fù)雜，在實(shí)際工作中，僅靠數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型往往難以取得較理想的識(shí)別效果。熟悉或了解工作區(qū)的地質(zhì)背景、地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)發(fā)展歷史，掌握礦物學(xué)、礦物的共生組合和礦物光譜學(xué)等方面有關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)識(shí)別目標(biāo)的確定、診斷特征的選擇、識(shí)別方法的應(yīng)用、決策依據(jù)的建立等都具有重要的指導(dǎo)作用。據(jù)此，提出了基于地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)和礦物物理學(xué)知識(shí)的高光譜礦物填圖的工作策略和判別決策方法。

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高光譜礦物識(shí)別與礦物填圖的技術(shù)體系

在以上分析研究和應(yīng)用示范的基礎(chǔ)上，總結(jié)和提出包括數(shù)據(jù)獲取和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品生成、數(shù)據(jù)預(yù)處理、大氣校正和光譜重建、圖像分析、礦物光譜識(shí)別、礦物識(shí)別的不確定性和敏感性分析、光譜識(shí)別支持系統(tǒng)、應(yīng)用分析與建模、多數(shù)據(jù)的組合運(yùn)用等高光譜礦物填圖技術(shù)體系框架（圖6）。

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