高光谱数据在福建钟腾铜钼矿区的应用研究

福建省地质遥感中心以福建平和钟腾铜钼矿区为例，研究了H yperion高光谱数据处理技术，探讨了基于特征谱带的光谱微分及基于完全波形特征的光谱匹配等遥感矿物识别方法。

研究背景

高光谱遥感技术的发展，改善了岩矿信息识别与提取的技术条件，大大地增强了遥感对地物的鉴别能力，提高了遥感技术的定量化水平，使遥感从对地物的鉴别发展到对地物的直接识别和量化阶段，并将使遥感地质工作方法发生了突破性的变化“"。

Hyperion高光谱图像虽幅宽较窄，但光谱分辨率较高，对地物的成分、含量、存在状态、动态变化等方面的探测能力是多光谱图像所不能及的。随着成像光谱仪光谱分辨率和空间分辨率的不断提高，高光谱遥感正在广泛地应用于地质调查、植被研究、农业遥感、大气以及环境遥感等领域，并发挥着越来越重要的作用。其中，地质调查是高光谱遥感技术应用最成功的一个领域，利用高光谱数据可以识别多种矿物和绘制矿物分布图等2。本文应用福建省平和地区钟腾铜钼矿区的Hyperion数据进行了该矿区绢英岩的初步识别与提取研究，对高植被覆盖区的矿物识别与提取技术进行了初步探索。

结果与分析

1. 矿物识别效果

利用经过预处理的Hyperion 高光谱数据提取的地物波谱与野外实测参考波谱进行光谱匹配的效果见图3~5。

2. 识别效果分析

钟腾铜钼矿区及其周围30 km’的Cu-Mo-Pb-Zn等元素呈条带状异常，有一定规律地集中分布在一定区域内，形成异常集中分布区。钟腾矿区的桐树棵、铜坑及阿贝矿段有6处铜多金属异常表1. 。

通过对收集的土壤异常等地质资料的分析以及野外实地勘査，初步判断利用 H yperion高光谱数据所识别的蚀变矿物基本都落在了土壤地球化学参数圈定的异常区内，并且在该区域野外实地勘查中发现了较强的绢英岩化蚀变。经对矿区采集岩石样品的进一步岩矿鉴定，确定为黄铁矿化绢英岩，且含有少量的白云母。因此，利用 Hyperion 高光谱数据识别蚀变矿物的效果还是比较理想的。

3. 与ETM提取结果对比

图6是在研究区进行EIM矿化蚀变信息提取的结果，是采用比较成熟的方法技术，对EIM 1、4、5、7波段进行主成分分析提取羟基，再经过等密度分割完成的。从EIM提取的结果来看，用 Hyperion数据进行蚀变信息提取的能力与ETM 相当；但Hyerion数据不仅能提取蚀变信息，还能对蚀变信息的类别进行鉴定，这一点是EIM数据无法比拟的。

结论

1. 利用Hyperion数据进行蚀变信息提取的能力在一定程度上优于ETM数据；基于特征谱带的光谱微分及基于完全波形特征的光谱匹配等矿物识别方法不仅能提取蚀变信息，还能鉴定蚀变信息的类别。

2. 对于高光谱岩矿信息提取技术，建议深入分析、研究岩矿的地球物理、地球化学特性与光谱特征的相关性，进一步完善高光谱遥感混合像元光谱分离与分析技术，重点开展多种地物成分混合像元分解方法的研究。

3. 对高光谱遥感在地质领域的深化应用，还需要测试分析矿物同物异谱、异物同谱以及不同环境下的矿物光谱特征，建立矿物多样性光谱库与特征知识库。

4. 必须加强对高植被覆盖区岩石矿化蚀变信息提取方法的研究，特别是利用高光谱遥感数据结合 SAR数据提取岩矿光谱信息的方法技术有待研究。