论文部分内容阅读
面向矿产资源遥感勘探的需要,论文以新疆西准噶尔包古图地区的Ⅱ号岩体为研究区,以探寻成矿元素铜的地球化学异常特征为研究目标,针对采集的研究区表土、风化土、原岩样本,采用PLS及Isomap-PLS建模方法,基于室内实测高分辨率反射光谱建立了Cu元素含量的直接和间接估算模型,并应用于ASTER多光谱遥感图像,生成了区域Cu元素含量分布图。主要研究结论及相关研究内容如下:
(1)成矿元素Cu与Fe、As含量间具有相关性,Cu含量在表土、风化土、原岩三个层次上具有相关性。
总体上来说,Fe与Cu相关性最强,其次为As。Cu含量在三个层次上具有一定的相关性,在三种类型样本的同一区域不约而同地出现了一个Cu含量的高异常区,因此,探寻表土Cu元素地球化学异常至关重要。
(2)Cu、Fe含量与光谱之间具有相关关系。
通过Cu、Fe含量与反射光谱及去包络光谱的相关分析发现Cu、Fe含量与去包络光谱在可见光一近红外波段出现了几个强负相关区,这几个强负相关区恰恰反映了Cu2+、Fe2+、Fe3+的特征吸收,证实了元素含量与光谱之间的相关关系。
(3)基于表土样本Cu元素与原岩样本Fe元素可间接获取原岩Cu的地球化学异常特征。
采用偏最小二乘法(PLS)基于反射光谱对Cu以及与Cu相关性较强的Fe、As元素依次进行了PLS建模分析,发现表土中Cu、Fe、As皆获得了很好的建模精度,而风化土、原岩中的Cu、As建模精度不佳,但是Fe获得了很好的建模精度。虽然原岩样本Cu元素的建模精度不佳,但是原岩样本Fe元素和表土样本Cu元素都与原岩样本Cu元素具有很好的相关关系,因此可以基于表土样本Cu元素与原岩样本Fe元素来间接获取Cu的地球化学异常特征。
(4)不同光谱指标对PLS建模精度的影响程度是不同的。
针对表土样本Cu元素和原岩样本Fe元素,采用PLS方法基于多种反射光谱变换指标建立了元素估算模型,发现针对不同样本,不同光谱指标对建模精度的影响程度是不同的。
(5)Isomap-PLS算法能够获得比PLs方法更高的建模精度。
针对表土样本Cu元素和原岩样本Fe元素,采用Isomap-PLS算法基于反射光谱建立了元素含量估算模型,发现反射光谱与元素含量之间确实存在非线性关系,应用Isomap-PLS算法能够获得比PLS方法更高的建模精度。
(6)应用多光谱元素估算模型进行多光谱图像元素含量制图是可行的。
在证实基于多光谱数据进行元素含量估算具有可行性的基础上,采用PLS方法,基于ASTER图像反射光谱建立了表土Cu元素估算模型,并尝试将估算模型应用到ASTER图像上,生成了区域Cu元素空间分布图,证实了基于元素含量估算模型的遥感地球化学制图具有一定的应用前景和研究价值。