基于對(duì)應(yīng)分析的變質(zhì)巖地區(qū)高光譜遙感巖性分類
本文關(guān)鍵詞:基于對(duì)應(yīng)分析的變質(zhì)巖地區(qū)高光譜遙感巖性分類,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)找礦已經(jīng)成為礦產(chǎn)勘查的主要手段之一。具有極高光譜分辨率的高光譜遙感技術(shù)在巖礦信息識(shí)別及定量化研究中的應(yīng)用,極大地提高了巖石類型及蝕變礦物等信息提取的精度,推動(dòng)了與礦產(chǎn)勘探密切相關(guān)的巖性填圖、礦物識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展。利用高光譜手段進(jìn)行巖礦信息識(shí)別的關(guān)鍵是巖石光譜吸收特征提取和巖性分類。對(duì)巖石光譜吸收特征的研究,能夠獲取區(qū)域內(nèi)不同巖石類型的識(shí)別特征,為提高巖石分類精度提供重要的參考信息;對(duì)巖性分類技術(shù)的研究,對(duì)巖礦信息提取、開展現(xiàn)代地質(zhì)填圖技術(shù)新方法,及區(qū)域礦產(chǎn)勘查具有重要的意義。 目前高光譜遙感技術(shù)應(yīng)用于巖礦信息識(shí)別與分類主要存在下列問題: (1)高光譜數(shù)據(jù)在采集過程中易受到多種因素的干擾,使獲取的光譜信息與巖石真實(shí)光譜信息存在偏差。 (2)不同巖石類型的光譜吸收特征參數(shù)所代表的物理意義不明確。 (3)常規(guī)的多元統(tǒng)計(jì)手段包括主成分分析和聚類分析,對(duì)分類的依據(jù)定義不明確。 基于上述問題,本文以黑龍江省多寶山變質(zhì)巖地區(qū)及河北省灤平變質(zhì)巖地區(qū)為實(shí)驗(yàn)研究區(qū),基于離散小波變換技術(shù)對(duì)野外實(shí)測光譜進(jìn)行噪聲去除,通過包絡(luò)線去除技術(shù)提取巖石光譜吸收特征參數(shù),借助對(duì)應(yīng)分析技術(shù)對(duì)巖石光譜進(jìn)行分類,獲得研究區(qū)巖石分類數(shù)據(jù)及巖石分類圖。 主要研究內(nèi)容及成果包括: (1)野外實(shí)測高光譜數(shù)據(jù)噪聲去除技術(shù)研究。利用小波去噪方法,對(duì)比不同小波母函數(shù)和小波分解尺度對(duì)巖石光譜噪聲去除的均方根誤差(RMSE)發(fā)現(xiàn),4尺度的小波母函數(shù)bior4.4和rbio3.9實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩個(gè)研究區(qū)野外巖石光譜的干擾噪聲去除。 (2)巖石光譜吸收特征參數(shù)提取技術(shù)研究。利用包絡(luò)線去除法提取巖石光譜吸收特征參數(shù),包括吸收位置,吸收寬度,吸收深度,吸收面積、對(duì)稱性等。其中,黑龍江多寶山地區(qū)巖石吸收特征最明顯的為白云母片巖板巖(風(fēng)化面),具有最大的吸收深度和吸收面積。河北省灤平地區(qū)巖石吸收特征最明顯的是黑云角閃片麻巖。另外,受野外環(huán)境等對(duì)光譜采集的影響,不同的巖石類型可能出現(xiàn)相同的光譜吸收特征。相同的巖石類型受不同風(fēng)化程度的影響產(chǎn)生不同的光譜吸收特征。 (3)巖石光譜對(duì)應(yīng)分析研究。通過研究發(fā)現(xiàn),對(duì)應(yīng)分析產(chǎn)生的第一主因子軸是主要的陽離子、陰離子和水分子吸收的主因子軸,第二主成分軸代表少數(shù)陽離子的吸收診斷波段。對(duì)應(yīng)分析將黑龍江多寶山地區(qū)巖石光譜共分為4類,從第一類到第四類,巖石的吸收深度逐漸變淺,吸收面積逐漸變小,吸收峰增多,泥化、鐵化蝕變現(xiàn)象逐漸明顯;河北省灤平地區(qū)巖石光譜共分為3類,從第一類到第三類,巖石的反射率逐漸降低,暗色礦物含量逐漸增多,粘土化、鐵化蝕變現(xiàn)象逐漸明顯。 (4) Hyperion影像巖性分類研究。利用植被指數(shù)分析方法,通過選取包含巖石信息的不添加土壤因子的植被指數(shù)的第二主成分(R),不添加土壤因子的植被指數(shù)的第三主成分(G),添加土壤因子的第三主成分(B)做彩色合成,獲得黑龍江省多寶山地區(qū)巖性分類圖。通過研究區(qū)地質(zhì)圖疊加表明巖性分類界線與地質(zhì)圖分類界線基本吻合。這些研究工作及成果為快速獲取巖性分類信息,實(shí)現(xiàn)區(qū)域高光譜遙感地質(zhì)填圖提供了重要的技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】:高光譜遙感 小波去噪 吸收特征參數(shù) 對(duì)應(yīng)分析 巖性分類
【學(xué)位授予單位】:首都師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:P627;TP79
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-9
- 目錄9-11
- 圖目錄11-12
- 表目錄12-13
- 第一章 緒論13-25
- 1.1 研究背景13-14
- 1.2 研究目的及意義14-15
- 1.3 國內(nèi)外研究綜述15-21
- 1.3.1 高光譜數(shù)據(jù)噪聲去除現(xiàn)狀15-16
- 1.3.2 巖石高光譜應(yīng)用現(xiàn)狀16-18
- 1.3.3 高光譜巖性分類技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀18-21
- 1.4 研究內(nèi)容與論文框架21-25
- 1.4.1 研究內(nèi)容21-22
- 1.4.2 論文框架22-23
- 1.4.3 技術(shù)路線23-25
- 第二章 研究區(qū)地質(zhì)概況及數(shù)據(jù)采集25-32
- 2.1 黑龍江省多寶山變質(zhì)巖地區(qū)地質(zhì)特征25-26
- 2.1.1 地層25-26
- 2.1.2 區(qū)域巖石特征26
- 2.2 河北省灤平變質(zhì)巖地區(qū)地質(zhì)特征概況26-27
- 2.2.1 地層26-27
- 2.2.2 區(qū)域巖石特征27
- 2.3 野外光譜數(shù)據(jù)采集27-29
- 2.4 Hyperion高光譜遙感數(shù)據(jù)獲取及預(yù)處理29-32
- 2.4.1 Hyperion高光譜數(shù)據(jù)獲取29
- 2.4.2 Hyperion影像預(yù)處理29-32
- 第三章 基于離散小波變換的巖石光譜去噪及吸收特征信息提取32-44
- 3.1 離散小波變換去噪32-37
- 3.1.1 離散小波變換去噪原理32-33
- 3.1.2 小波母函數(shù)的選取33-35
- 3.1.3 最優(yōu)分解尺度選擇35-37
- 3.2 光譜吸收特征參數(shù)提取與分析37-44
- 3.2.1 光譜吸收特征參數(shù)提取37-39
- 3.2.2 巖石光譜吸收特征分析39-44
- 第四章 基于對(duì)應(yīng)分析的變質(zhì)巖地區(qū)巖性分類44-56
- 4.1 黑龍江多寶山地區(qū)巖石光譜對(duì)應(yīng)分析44-49
- 4.1.1 巖石光譜主成分分析44-45
- 4.1.2 巖石光譜分類45-49
- 4.1.3 巖石樣品與波段間的關(guān)系分析49
- 4.2 河北省灤平地區(qū)變質(zhì)巖光譜對(duì)應(yīng)分析49-53
- 4.2.1 巖石光譜主成分分析49-50
- 4.2.2 巖石光譜分類50-52
- 4.2.3 巖石樣品與波段間的關(guān)系分析52-53
- 4.3 對(duì)應(yīng)分析結(jié)果驗(yàn)證53-56
- 4.3.1 聚類分析原理53-54
- 4.3.2 黑龍江多寶山地區(qū)分類結(jié)果驗(yàn)證54
- 4.3.3 河北省灤平地區(qū)分類結(jié)果驗(yàn)證54-56
- 第五章 基于Hyperion高光譜影像黑龍江多寶山地區(qū)巖性分類56-62
- 5.1 植被指數(shù)法獲取巖性信息原理56-58
- 5.1.1 植被指數(shù)提取56-57
- 5.1.2 植被指數(shù)主成分分析57-58
- 5.2 巖性分類結(jié)果分析58-62
- 第六章 結(jié)論與展望62-64
- 6.1 主要結(jié)論62-63
- 6.2 展望63-64
- 參考文獻(xiàn)64-70
- 致謝70
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于對(duì)應(yīng)分析的變質(zhì)巖地區(qū)高光譜遙感巖性分類,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):370829
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