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青海芒崖地区岩石光谱特征分析及应用 青海芒崖地区岩石光谱特征分析及应用 第4期, 总第50期　　　　　　　　　　国土资源遥感 2001年12月15日　　　　　　　REMO TE SENSIN G FOR LAND RESOURCES No. 4,2001Dec. ,2001 青海芒崖地区岩石 , , 河北燕郊　065201) , 研究了该区与金多金属矿化有关的蚀变岩及围岩的光谱特征, 以及在对应TM 波段上的光谱差异性, 据此, 建立了矿化蚀变遥感信息定量提取模型, 并利用TM 图像定量提取矿化蚀变信息。 关键词:光谱特征; TM 图像; 信息提取 中图分类号:O 433. 4; P 585. 1　文献标识码:A 　文章编号:1001-070X (2001) 04-0028-07 地物光谱特征的差异是遥感识别地物的主要依据。各种岩石、土壤、植物以及作为指示矿床和矿化带存在的蚀变带和蚀变岩石等, 均具有自已独特的光谱特征。采用图像处理技术, 可以增强其光谱信息在遥感图像上的反映, 识别目标地物。笔者对青海芒崖金多金属成矿区的蚀变岩及其围岩进行了系统的野外光谱测试, 并通过岩石光谱特征分析, 建立了矿化蚀变遥感信息定量提取模型。 研究区位于阿尔金南缘断裂带东段, 地层主要为奥陶系中基性火山岩、变质岩和海相碎屑岩, 岩浆岩主要为晚元古代中晚期花岗岩、闪长岩和华力西期中酸性岩。在该区已发现的金(多金属) 矿床(点) 中, 近矿围岩蚀变发育, 蚀变带宽20～200m , 长2000m 。围岩蚀变多为褐铁矿化、黄铁矿化、黄钾铁矾化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化等, 这些蚀变矿物(组合) 都是提取遥感找矿信息异常的重要目标。 1　岩石光谱测试及光谱特征分析 1. 1　岩石光谱测试 1. 1. 1　测试仪器及基本性能 使用的测试仪为美国Analytical Spectral Devices , Inc 公司的FieldSpec FR -3型便携式野外光谱仪。测试的波谱范围为350～2500nm , 即从可见光到短波红外。其中可见光/近红外(VN IR ) 通道的光谱范围为350～1000nm , 2个短波红外通道(SWIR1和SWIR2) 光谱范围分别为900～1850nm 和1700～2500nm 。3个通道所测量的光谱范围之间有极小部分的重叠。 收稿日期:2001-07-25; 修订日期:2001-09-20 第4期　　　　　　　　　吴德文等:　青海芒崖地区岩石光谱特征分析及应用?29?VN IR 通道的光谱测量间隔为1. 4nm , 分辨率约为3nm ; SWIR 通道的光谱测量间隔为2nm , 分辨率的变化范围在10～11nm 之间, 变化范围取决于仪器测量时的扫描角度(视场角) 。测试数据直接记录在便携式微机上。 1. 1. 2　测试对象 矿化岩石、泥化岩石、多种蚀变叠加岩石; 、其它凝灰岩、花岗岩、花岗闪长岩、1. 1. 3) 。测试在野外实地进行, 测定时间为每天10～16h , 天空云量 测试剖面主要横切含矿带, 通常是由含矿带上部围岩, 经含矿带再至含矿带下部围岩进行, 剖面位置多选在地质勘查的长探槽中, 部分剖面沿含矿带走向进行。共测试剖面8条, 测试点111个。 测场是为了获取某类岩石在一定范围内的综合光谱曲线。选择具有代表性的不同岩石-地层单元, 且地势相对平缓的地面岩石作为测场进行测试, 每个测场测试30～50个点位, 间距1m 左右。光谱测试结果用平均值表示, 研究区共有测场12个。 1. 2　岩石光谱特征分析 1. 2. 1　基于谱形的光谱数据分类 利用地物光谱特征增强和提取遥感信息是岩石光谱测试最基本的出发点, 对这些光谱数据按代表的岩石类型进行分类后, 再研究不同岩类的光谱特征。笔者从测试获得的光谱数据中选择最具代表性的37个测点数据和6个测场数据进行光谱分析, 并对样品进行了岩石鉴定和微量金分析。 本次采用相似系数进行聚类分析。根据样品之间的亲疏程度进行合并, 衡量亲疏程度的指标即相似系数。相似系数接近于1或-1时, 认为样品之间的性质比较接近; 相似系数接近于0时, 认为样品之间是无关的。相似系数是将每个样品看成是与m 个变量对应的m 维空 θ间的一个向量, 于是第i 个向量与第j 个向量之间存在一个夹角θij , 称cos ij 为相似系数: θcos ij =m ∑x 2ik ik ?x jk m (1) 2k =1∑x ?∑x jk k =1 式中k 为变量(k =1, 2, 3