高光谱遥感在地质矿产研究中的应用

随着高光谱遥感技术在地质领域应用的不断扩展和日益深入，近年来基于高光谱遥感图像数据的矿物精细识别、高光谱遥感图像地质环境信息反演、基于高光谱遥感的地质探测等方面的研究也取得了突出的进展。

岩石光谱识别是指通过将岩石矿物光谱与实验室测量的参考光谱进行匹配，或将岩石矿物光谱与参考光谱数据库进行比较，分析它们之间的相似或差异性，从而直接识别矿物，提取岩性、蚀变、矿化等信息。高光谱遥感技术的最大优势在于可利用有限细分的光谱波段再现像元对应物的光谱曲线。利用整个光谱曲线进行岩石、矿物识别，可以在一定程度上改善单个波形的不确定影响，如光谱漂移、变异等，提高识别精度。

利用高光谱遥感识别岩矿，能够直接提供与矿床成矿和蚀变相关的矿物种类、分布以及丰度信息。基于这些岩矿信息，可以有效地圈定相关矿产资源的勘探范围，实现矿产资源大面积快速勘查。

区域地质制图和矿产勘探是高光谱遥感技术主要的应用领域之一，也是高光谱遥感技术应用最成功的领域。高光谱遥感技术在地质研究中的应用主要体现在矿物识别与填图、岩性填图、矿产资源勘探、矿业环境监测、矿山生态恢复和评价等方面。矿物识别是高光谱遥感技术最能发挥优势的领域之一。高光谱图像数据立方体蕴含丰富的矿物学信息，利用高光谱遥感技术不仅可以实现矿物种类的识别，也可以实现对地质作用演化信息的探测。通过对矿物的识别、地质成因等相关信息的提取与组合关系的分析，能够探寻矿床产生过程中的物源和动力过程。

谢红接等运用中国科学院上海技术物理所研制的模块式航空高光谱仪(MAIS)图像数据，提取了某区域的铀矿特征信息(如蚀变、矿化等)，为高光谱图像数据的地质应用奠定了基础。利用机载可成像光谱仪(HyMap)图像数据，开展了基于地物光谱特征成像光谱遥感矿物识别方法的研究，有效地填绘出了这些矿物在航带上的分布情况。提出了利用蚁群算法、离散粒子群优化算法以及改进的蚊群算法进行高光谱矿物端元提取，并在美国内华达地区的AVIRIS高光谱图像数据上取得成功应用。