本文關(guān)鍵詞：基于熱輻射與紋理特征的硅酸鹽巖石遙感識別　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著應(yīng)用研究的推廣和深入,遙感技術(shù)已經(jīng)與巖石學(xué)深度融合,應(yīng)用需求不斷增加,要求巖石分類更精細(xì)穩(wěn)定、可識別的巖石類型更廣泛。傳統(tǒng)遙感巖石學(xué)的研究主要集中在光譜學(xué)領(lǐng)域,即基于巖性的反射或發(fā)射特征進(jìn)行巖性識別,巖性識別的方法也主要基于光譜特征的分析和圖像增強(qiáng)。本文從巖石熱輻射特征和空間紋理特征兩個角度出發(fā),探索新特征遙感巖性識別能力,構(gòu)建穩(wěn)定的硅酸鹽巖識別模型和分類策略,為遙感巖石精細(xì)識別提供了可行的解決方案。實驗區(qū)位于青海省祁連山縣,青藏高原北部。研究對象為硅酸鹽巖,包括鐵鎂質(zhì)-超鐵鎂質(zhì)巖(輝長巖、蛇紋巖)、花崗巖和富石英巖。遙感數(shù)據(jù)源為Landsat 8,包含多時相的熱紅外數(shù)據(jù)集和單一時相的可見光-短波紅外數(shù)據(jù)集。研究首先從巖石熱力學(xué)屬性入手,基于出露硅酸鹽巖與環(huán)境系統(tǒng)之間的能量交換理論,構(gòu)建表征巖石熱輻射特征的敏感指數(shù)TCl(Thermal characteristicindex),并利用多時相熱紅外遙感數(shù)據(jù)集,分析不同環(huán)境條件下TCl巖性識別效果,理論分析表明,在簡單環(huán)境條件下,TCl對巖性差異響應(yīng)敏感。在實際遙感分類中,環(huán)境系統(tǒng)中復(fù)雜多變偶然因素不可避免,使用單一TCl開展巖性識別的結(jié)果不夠穩(wěn)定。研究進(jìn)而引入不同環(huán)境條件下的TCl,構(gòu)建多時相熱特征空間模型MTTFS(Multi-temporal thermal feature space),對多特征協(xié)同分析,減弱環(huán)境因素的干擾,提高巖性分類的精度和穩(wěn)定性。實驗結(jié)果表明,MTTFS模型能夠穩(wěn)定識別鐵鎂質(zhì)-超鐵鎂質(zhì)巖和富石英巖,分類精度均在76%左右。在熱特征巖性識別研究基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步實現(xiàn)巖性精細(xì)識別,充分利用鄰域像元空間相關(guān)性,引入分形維數(shù),描述巖石表面紋理信息,研究空間紋理信息對巖性的識別能力。針對現(xiàn)有紋理特征研究的不足,使用J-M距離作為度量指標(biāo),評估不同紋理波段巖性識別的敏感性,篩選最優(yōu)組合特征,進(jìn)行巖性精細(xì)分類。研究發(fā)現(xiàn),不同的紋理波段特征對巖石識別的敏感度不同,且使用的紋理波段越多,巖石類別可分性越強(qiáng),特征組合越優(yōu)越;使用最優(yōu)特征組合巖性分類后,總體分類精度提高9.04%,四種巖石的分類精度均有所提升,尤其是花崗巖,分類精度分別提高了41.05%,表明了空間特征巖性識別的能力以及紋理特征評估的重要性和必要性。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P627

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本文編號：1332720