高光谱遥感技术精选(九篇)

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第1篇：高光谱遥感技术范文

关键词：遥感地质制图 蚀变信息提取 构造信息提取 高光谱遥感技术

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

一、遥感技术的基本特征

长期以来，地质工作者迫切希望能有一种“窥一斑而知全豹”的方法来找矿，因此遥感技术以其独有的远程观测以及判断特点在地质找矿中的作用就突显出来。首先，由于遥感是远距离探测技术，所以遥感可以不对物体进行接触而进行探测，正因为如此遥感技术可以覆盖更广的范围，因此在进行找矿工作时，遥感可以将所观测范围内地表以及地貌的情况通过影像传输给卫星，然后由地面接收站接收图像，让工作人员对观测到的数据进行处理和分析。其次，因为遥感技术覆盖范围广，并且能同时观测多个区域，所以节省了观测时间，并且传输的图像信息更加准确，工作人员能够通过处理后的数据和图像找到矿产资源的位置，甚至能了解大致的分布范围，这为找矿工作节省了人力以及物力。通过研究遥感影像上的地质构造与成矿的关系，可认识成矿规律并圈定找矿远景区，通过对遥感图像进行增强处理，综合分析，可提取地质信息，在我国最早使用遥感图像的行业是地质行业。

遥感技术从字面上可以理解为“遥远的感知”，因此遥感技术是通过远距离传输来进行观测和新词采集的，这就需要电磁波、红外线以及可见光等的帮助。遥感技术在进行影像分析时，检测到的影像中会出现特定的光谱特征和纹理特征，含矿区域会呈现出较为明显的标志。现人们将许多先进的科学技术应用到遥感技术当中，其中对计算机的应用是必不可少的，因为通过遥感技术传输到地面的图像需要经过计算机软件的图像和数据处理，才能将含矿区域显示出来，从而根据显示的情况进行工作项目计划的设计以及开展。遥感技术在地质方面的应用一般都是以制图为主，并与地质图相套合，使得遥感影像图与地质图具有相同的地图投影坐标系统，这可使工作区遥感概貌与地质图相互对应的，并能产生立体感较强的画面，以综合图件来反应工作成果。

随着现有矿产资源不断地被发现并且开采，导致矿产所在地普遍有自然及地理环境较为恶劣的情况，不便于人工的探测及寻找，因此遥感技术在这种地形条件差、交通不便的高寒地区具有常规地质方法不可替代的优越性。

二、遥感技术的找矿应用

遥感探测矿产的核心就是通过遥感探测器以及遥感图像等提取岩矿蚀变情况以及区域地质信息。在找矿中的直接应用就是提取遥感蚀变信息，围岩蚀变是热液与原岩发生的相互作用，是成矿作用。因此，蚀变岩矿物的存在能够帮助遥感技术进行探测，因为这种物质有光谱特征，在遥感影像上具有特殊的显示，因此能够根据蚀变的类型，预测矿物的种类以及分布。

遥感技术进行矿物探测的原理，是因为地物普遍都能够进行电磁波的反射和投射，而每种地物因为其结构以及特性不同，所以反射出的光谱也不相同，因此就可以根据地物反射出的光谱特征，判断地物的种类，并通过光谱图像进行信息的提取。

遥感技术能够对地物进行探测，并向地面传回遥感图像以及数据，通过对遥感影像的前期处理，进行图像的降噪，以及真彩色或者假彩色的合成，对遥感影像进行目视解译，所谓的目视解译就是通过以往的经验以及知识，对遥感影像上存在的地物根据其形状、颜色、周围环境等情况进行判读，从而判断出影像中存在的物体都是什么。在利用遥感影像进行找矿的应用时也是如此，需要针对遥感图像的内容联系周边地质环境判断是否有成矿的可能。利用遥感技术进行找矿时，可以通过多种空间影像进行信息的提取，比如影像上的线状区域、环状区域、带状区域等情况，都能够研究矿物资源是否存在。除此之外，对于色异常以及断裂构造的信息提取都能够进行隐秘矿物资源分布的探测，这是找隐伏矿床的重要手段之一，是区域地质填图的理想技术之一。

三、遥感地质找矿技术的发展趋势及前景

（一）高光谱数据的应用

遥感技术一直被作为辅助手段应用于地质学中，但随着计算机领域高新技术的快速发展，遥感技术的进步和应用，尤其是作为现展的技术手段也愈加显得重要，领域也在不断的扩大。遥感技术本身包含多方面的内容导致其复杂无比，但是因为高光谱遥感的广泛应用，利用这种方法辅助地质工作进行探测的技术也开始逐步成熟。高光谱遥感技术在地质找矿中因其高空间分辨率给遥感地质找矿添加新的血液，高光谱是集多种探测及信息处理技术于一体的综合性技术。它的基础工作原理是利用成像光谱仪与纳米级的光谱分辨率来进行成像，成像的同时记录下成百条的光谱通道数据，这种技术能够进行辐射信息、光谱信息、地物空间信息的同步获取，从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线。高光谱图像能够显示出丰富的信息，并可通过反演圈出矿化区。

（二）3S技术的结合

所谓的3S技术就是遥感（RS）、地理信息系统（GIS）及全球定位系统（GPS）这三种技术，3S技术是目前地质勘探的业界利器，三种技术各自有各自的优势。利用GPS能够通过微信信号进行定位，并能够测量三维空间数据，在信号足够好的情况下，探测的数据是十分准确的。地理信息系统作为地理信息的集合，具有储存、处理地理信息数据等多种功能，并且地理信息系统的数据库具有高集成、一体化并且储存空间大的特点，因此地理信息系统与遥感技术的结合，能够为遥感技术提高海量的数据储存空间，并且还能够进行数据以及图像的管理及浏览，并能够将搜集到的海量地理数据信息然后回馈给信息中心进行分析，然后遥感技术RS负责在地理区域内进行找矿工作。

（三）遥感技术与传统地物化找矿方法的融合

因为矿床的形成并不是一种物质造成的结果，因此想要实现利用遥感技术进行找矿工作，就必须要将遥感技术与地、物、化找矿方法结合起来，避免因为探测单一的物质而造成的失误和阻碍情况的发生。目前以遥感信息为主体，建立多源地学数据库进行综合信息找矿法势在必行。

结束语：

遥感技术作为地质勘查的重要手段，对矿产资源的可持续发展有着积极的作用。利用这一高新技术不但破解了我国目前由于资源匮乏而出现的深层次找矿难题，也为我国勘探科学的进步找到了新的出发基点。因为遥感技术实时、准确的特性，被广泛应用于地质找矿工作中，这项技术在地质找矿中的运用，不仅有效地提高了地质找矿的质量以及数量，还提高了找矿工作的准确性，并且提高了工作效率，因此遥感找矿技术的实运用还拥有更加广阔的发展空间。

参考文献

[1] 钱建平，伍贵华，陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.地质找矿论丛， 2012，27（3）：355-359.

第2篇：高光谱遥感技术范文

关键词：遥感；地质找矿

一、遥感地质概述

遥感地质又称地质遥感，是综合应用现代遥感技术来研究地质规律，进行地质调查和资源勘查的一种方法。它从宏观的角度，即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用，以分析、判断一定地区内的地质构造情况。

1.遥感地质找矿早期发展状况

遥感技术在地质研究领域的应用促进了我国矿产资源的发现。20世纪80代航空与卫星遥感广泛应用参与大型地质找矿。取得了许多辉煌的业绩。20世纪90年代以后遥感技术发展迅猛。遥感数据的空闻分辨率已南千米级、百米级提高到厘米级；光谱分辨率由原来的几微米、几十纳米提高到几纳米；时间分辨率由原来的几周、几天提高到几小时。

2.遥感地质找矿的理论依据与技术基础

遥感信息，特别是多种遥感信息的综合，具有丰富的地质内涵和坚实的物理基础。这使得遥感地质找矿具有宏观性、多波段、信息量丰富、立体感强、便于定位等优势，是地质找矿不可或缺的手段。在遥感地质找矿的遥感影像分析中，传递含矿构造和含矿载体的两种标志，一是构造、结构、纹理特征；二是光谱特征。各种矿产资源的形成、产出，都与一定的地质构造条件有关，如斑岩铜矿与中酸入体有关；煤矿赋存在某些地质时代的煤系地层内。前者反映地质控矿构造特征、岩石类型特征等，通过研究遥感影像上显示的线性和环状信息可以揭示区域构造体系及其控矿作用；后者反映了地层层序、岩石类型的差异，矿物成分和含量的差异，特别是矿化蚀变信息。由于蚀变岩矿物具有本身的光谱特征，而一定类型的蚀变岩矿物组合常可指示一定矿种的存在。因此，利用构造分析、多光谱遥感资料解译、分析区域成矿地质条件，提取某些矿床类型的遥感标志是遥感地质找矿的基本出发点和理论依据与技术基础。

二、遥感在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿工作中的应用可归纳为如下几个方面：

第一，利用图像上显示的与矿化有关的地物，直接圈定靶区，为找矿指明方向。如利用植物吸收不同金属元素所产生的不同光反射率、热反射率和叶绿素发光率进行波谱试验，为在植被发育地区快速发现工业矿产开辟新的找矿途径。

第二，利用数字图像处理技术，进行多波段，多种类遥感图像的综合处理分析，增强或提取图像上与成矿有关的信息，尤其是矿化蚀变信息，为找矿提供依据，指明找矿方向和有利成矿的远景地段。

第三，利用解译获得的资料，分析区域成矿条件，进行区域成矿预测，主要表现为地质构造信息的解译和岩性地层等信息的解译。

三、遥感地质找矿的发展前景

20世纪末以来。随着数字地球的提出和现代信息技术取得新进展，数字地球的理论方法和现代信息技术的新进展引入地质勘查领域。应用现代信息技术的新进展进一步解决矿产资源问题成为地质找矿发展的必然趋势。在数字地球框架下，将遥感技术与地质领域传统方法技术相结合，与其它现代信息技术相结合。

1.RS与GIS、GPS的结合

RS（遥感）具有信息丰富、覆盖范围广、现势性强等特点，是GIS（地理信息系统）的重要数据源之一。GIS为处理和分析应用遥感数据提供了强有力的技术保证，遥感影像的识别在GIS支持下可改善精度并在数学模型中得到应用。GIS技术作为遥感信息找矿的有利工具可以快速、精确地对复杂的地理系统进行空间定位和过程分析，极大地提高了找矿预测的效率。GIS多维技术的发展将促进多维预测找矿模型的建立，这一模型的建立有利于隐伏矿床的找矿突破。未来，将GPS（全球定位系统）连同其它传感器等一起安置在卫星上能够降低数据采集的成本，提高GPS的数据价值。

2.高光谱遥感技术的发展

高光谱或成像光谱技术就是将由物质成分决定的地物光谱与反映地物存在格局的空间影像有机地结合起来，对空间影像的每一个像素都可赋予对它本身具有特征的光谱信息。由于高光谱遥感影像提供了更为丰富的地球表面信息，因此在地质找矿领域得到了广泛应用并有了快速发展。如矿物填图是高光谱技术最能发挥其优势的领域，它在直接识别蚀变矿物，圈定找矿靶区，建立不同矿床的成矿、找矿模型等方面都发挥了重要作用。今后需加强岩矿反射、发射光谱精细特征和提高识别矿物种类的研究。

3.遥感数据处理系统的发展

随着遥感技术的发展，传感器的空间分辨率和光谱分辨将大幅提高，遥感信息量也将大幅增加。要在海量数据中提取有用的找矿信息，必然对遥感数据处理系统提出更高的要求。目前，多光谱遥感数据处理系统在数据的压缩、传输、专业软件的发展上都取得了很大的进步。在高光谱遥感数据分析、处理方面关键是在光谱维上进行图像信息的展开和定量分析。此外，实现信息分析模型和算法语言的改进也将大大提高遥感信息处理的速度和精度，提高找矿工作的效率。

4.遥感与多源地学数据的融合

多源数据的融合处理能够避免单一信息的。片面性，使融合结果更加准确和客观。特别是利用遥感技术寻找深部矿床时，单纯使用遥感图像存在明显的局限性，往往需要物探、化探地学数据以及各种地质图件的融合处理。其目的就是要充分集成不同来源数据的优点，尽可能多地获取地物信息，以提高解译精度和可信度。遥感与多源数据的融合应用既是当前矿产和石油勘查中的热点问题，也是未来的发展方向。

四、小结

随着我国国民经济的迅速发展，矿产资源的需求越来越大，矿产资源对我国国民经济发展的瓶颈制约凸显。但我国重要资源可采储量下降，难以满足现代化建设的需要。所以，采用新技术、新方法，通过实现地质工作的现代化来加强各种矿产资源的勘查力度，扩大矿产资源储量，是保障我国可持续发展所需的矿产资源战略的重要途径。遥感曾作为一项新的技术给地质找矿带来了一些便利，但随着找矿工作的发展也对遥感提出了新的要求，这也就是遥感在地质找矿中的发展方向。遥感地质曾经为地质找矿有过巨大奉献，也将会有更大的奉献。

参考文献：

[1]李聪慧；刘存在；杨利平；于广成.遥感地质找矿标志；2008年5月第10期.

[2]池三川.应用遥感技术加快矿产资源的勘察(上)遥感技术.

[3]丁建华；肖克炎.遥感技术在我国矿产资源预测评价中的应用.地球物理学进展；2006，21(2).

[4]王润生.遥感地质技术发展的战略思路.国土资源遥感；2008年第1期.

第3篇：高光谱遥感技术范文

关键词：遥感技术；地质勘查；概况；技术应用；发展

一、遥感技术的概况

遥感技术出现于上个世纪60年代，是一种根据电磁波原理而产生的探测技术。主要应用原理是利用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波、红外线和可见光等信息，对这些信息进行采集、分析和处理，最终形成影像，从而实现对目标物体及其附近各种景物的探测和识别。这种探测技术具有直观性和整体性的两大特点，利用遥感技术对所需材料进行拍摄，将使拍摄的地质信息更加清晰、全面。

遥感技术在地质工作中的大量应用，可以为地质工作提供大量的信息资源。在探测地质情况时，运用不同波段和不同遥感仪器，可以获取更多有价值的信息。同时遥感技术在应用过程中受地面环境的限制很小，探测的范围也比传统的探测技术要广泛很多，更能顺利完成地质勘察工作。

二、地质勘查中遥感技术的应用

1、地质构造信息的获取

不同地质构造的边界或者由于板块运动而产生的变异部位通常存在着内生矿。重要矿产一般都是随机分布在不同板块连接或者临界的地方，随着重大地质的变异相继产生，矿床为带状分布，规模与地质构造的变异差不多。

遥感技术应用在矿产资源的探测方面多表现在空间信息上。主要通过提取该区域矿产的线状影像资料，主要包括地质的断裂、变异等；环状影像资料，主要包括火山、盆地等；带状影像资料，主要包括岩层信息等。还有从控矿断裂交切处出现的块状影像资料和感矿相关的色异常中提出的相关信息。需要说明的是，如果断裂变异为主要控矿构造时，利用遥感技术对断裂信息重点提取分析具有重要的作用。

遥感技术在拍摄成像处理的过程中，通常会出现不清晰和模糊的情况，造成人们无法对那些有兴趣想要重点探索的区域进行清楚的识别。人们利用自我的目测解释或者通过人机互动等方法，对所提取的遥感影像综合分析处理，例如：加强边界线处理，增加灰度调色，利用科学算法等一系列方法，使地质构造信息简单明了的显现出来。此外，遥感技术仍可以通过地表地貌、植被、岩石分布等主要特征，综合提取分析，来获得隐蔽的构造信息。

2、利用植被波谱特点探矿

受地下水和微生物的共同作用，矿产资源中的金属元素、矿物质都可能或多或少的对上边地层结构产生影响，从而使土壤的营养构成产生变化，生长在最上方土壤上边的植被对于金属元素有着吸附和聚集的作用，导致自身生长过程中水分和叶绿素等主要物质的变化，那就产生了植被反射光谱的差异。因此，这就为遥感技术的应用奠定了理论基础，人们可以通过提取分析遥感资料中植被光谱的异常信息来探寻矿产资源。

人们应该掌握不同植被或者同种植被不同叶、茎含金属量的差异变化。所以，通过对已知现有矿区不同植被或同种植被的不同部位作为样品，进行光谱测试，归纳分析总结出对金属最有吸收聚集作用的植被，将这一种类的植被定为矿产探测的有效植被，其余作为辅助植被。遥感技术的图像处理一般通过光谱增强技术，采用主要成分分析，监督分类等方法。一般情况下，遥感图像上的异常颜色分布均为植被反射的光谱异常信息，我们通过对图像的分析和处理，将这些细微的异常信息分析、提取出来，并将他们直观、重点的重新标注于遥感图像上边，以此来综合推断未探知的矿产资源大致分布。由于植被体内有些金属元素的成分含量

3、矿床信息的变化依据

由于外界环境的不断变化，矿床也会随之产生某些性状的变化。我们可以通过调取不同时段的遥感资料和图像进行宏观对比，分析矿床的剥蚀改造作用；综合相关成矿深度的知识，找出矿床的产出部位。

三、地质勘查工作中遥感技术的发展趋势

1、高光谱的实际应用

高光谱是一种融合了计算机、探测、光学、信号处理于一身的综合技术。充分显示了纳米级别的光谱分辨率在光谱仪中的实际应用，在成像的时候可以同时记录下数百条的光谱通道数据，从每一个像元中提取连续的光谱曲线，实现空间信息，光谱信息和辐射信息的同时获取，所以有着很大的发展空间。高光谱的图像光谱信息具有层次分明、信息丰富的特点，对于不同波段有阵不同的信息变化量，通过建立相关模型，得出矿物的丰度。人们应该充分利用高光谱的优势，加强数据应用处理能力。

2、数据的整合

伴随着大量新型传感器的不断产生，可以从不同的空间、时间和光谱范围等诸多方面来客观真实的反应地物目标的特点，形成同一个区域的多元数据，和单元数据比较，多元数据具有互补性的优点。单源数据仅能突出地物目标在一个方面或者几个方面的特点，想要全面，多层次的了解目标，就必须以多源据作为基础，提取更多丰富、有意义的信息。多源数据的发展促使数据整合技术的不断前进。借助数据整合，我们不仅可以删除无用信息，提高数据处理效率，还可以将有价值的信息集中整合起来，形成互补优势。

3、3S技术的有机结合

遥感（RS），地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS）统称为3S。我们利用全球定位系统可以有效的迅速定位，确认全球范围内的任何点坐标并进行科学管理。大量的遥感数据需要更大的空间，所以更加需要强大的管理系统。现阶段，随着人力成本的大幅上升，在区域范围内探寻矿产资源的过程中，遥感技术已经表现出了小投资大回报的绝对优势，所以RS和GIS的技术整合相当重要。随着3S技术的不断升级完善，地质工作人员可以尝试3S和可视系统、卫星通信系统等先进科学技术的综合应用，

四、结束语

综上所述，随着社会市场经济的快速发展，工业化、城市化程度的不断加深。在地质勘查中，一定要采用先进的科学技术，才能确保地质勘探工作的顺利实施。遥感技术作为地质勘查工作的重要手段，在地质工作中占据着重要的位置。采用遥感技术对地质进行有效勘测，才能促进社会经济的快速发展。

参考文献

[1] 陈旭锋. 遥感地质勘查技术发展趋势研究[J]. 民营科技. 2012（04）

[2] 王润生. 遥感地质技术发展的战略思考[J]. 国土资源遥感. 2008（01）

[3] 王迪楠. 遥感技术在地质勘查找矿中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2014（14）

第4篇：高光谱遥感技术范文

关键词：高光谱；遥感

【中图分类号】 G642.4 【文献标识码】 B【文章编号】 1671-1297（2012）09-0198-01

一 地物光谱重建技术

按照不同的模型及算法，从成像光谱数据中把地物的光谱特性反演出来的过程就是地物光谱重建技术。根据不同的工作情况及条件，采取不同反演模型来重建地物光谱，是实现成像光谱数据遥感定量化分析的第一步。若对其不进行反演，则没有一个统一物理量进行对比。

1.基于大气传输理论的模型

自1960 年，Chandrasekhar 提出了辐射传输理论以来，相继发展了许多方法，如： Ordinate 方法和Variational 方法等来解决辐射传输问题。该算法既能合理地处理大气散射、吸收，又能产生连续光谱，避免在光谱反演中较大的定量误差。它还充分利用了分析表达式和预选大气模式，使计算时间大大缩短。

2.基于统计分析的模型

该模型的建立是在分析不同地物光谱遥感信息在不同光谱波段的传输特点基础上，利用计算机对典型地物的光谱特性进行统计分析后，得到地物光谱特性反演模型。对成像光谱数据进行地物光谱反演常用模型有平滑域反射率模型FFR（ Flat Field Reflectance） ，内在平均相对反射率模型IARR（ Interal Average Reletive Reflectance） ，对数剩余模型LRC（Log ResidualCorrection） 。Gree 和Graig 提出的对数剩余纠正公式如下：

3.经验线性回归模型

利用该方法重建地物光谱技术实质就是通过开展典型地物的同步反射率观测，根据成像光谱数据DNij值与地面实测地物反射率值Rij ，经最小二乘法求出回归方程： Rij=Aj ·DNij+Bj （这里Aj ， Bj是传感器第j 波段的线性回归系数） ， 然后，根据此方程反演地物的反射光谱。这种模型的数学和物理意义明确，方法简便，运算量少，应用广泛。

二 地物光谱特征的量化、提取，定量分析及识别模型

1.地物光谱特征度量、提取与匹配识别模型

（1） 就地物光谱特征（这里指地物反射辐射光谱） 而言，不外乎2 大类型：特征吸收峰（即反射谷） 和光谱曲线的斜率变化（含波形变化） 。目前，对特征吸收峰的分析度量方法是外壳系数法，它通过把光谱曲线归一化后去测量特征吸收峰的波长位置（ Position） 、吸收深度（Depth） 、吸收宽度（FWHM） 和对称性（Symmet ry） 。 （2） 光谱匹配识别模型是不同于多光谱的模式识别的，它是根据光谱特征度量参数来进行匹配识别，是成像光谱数据处理分析的特色之一。

2.成像光谱数据的定量分析及识别模型

定量化分析及识别模型化是当今遥感技术的发展方向之一。应用于成像光谱数据处理、分析的定量化分析与识别模型，除了不断完善和改进已有基于统计分析的定量化及识别模型，其它学科的新思想、新方法也在不断地引入遥感数据分析和理解之中，如人工智能的专家系统，模糊逻辑映射，证据推理、神经网络、分形和分维等（郭小方，1998 年） 。

3.混合像元分解模型

目前，开展高光谱遥感混合像元研究的方法技术，首先从实验着手，进行地物混合光谱的测试、分析、数字模拟、分解模型开发研究，然后将其外推到遥感图像上，进行典型地物混合像元分析，主要包括空- 地同步观测获取典型地物（或可通过人工布标） 数据，经模型分析后，对混合像元的地物进行分解，或混合光谱模拟合成。在实验室里，通过对不同矿物光谱混合含量测试发现，不透明矿物或暗色矿物，其光谱按比例混合到其它矿物中，混合的反射率急剧下降，而不是逐渐下降，说明其混合光谱与其混合的端元矿物光谱是非线性关系（磁铁矿和橄榄石） ，当2 种矿物的色调相近时，实验测试的混合光谱与线性模型合成的混合光谱都呈线性逐渐变化，说明混合光谱可以按线性模型分解端元矿物光谱，在这3 种情况中，第一种非线性关系是由于组合混合光谱的端元成分之间互相作用，互相影响后光谱被光谱仪检测到，第二种线性关系是由于各端元成分之间无互相影响作用，各自独立地反射电磁波能量贡献于混合光谱，第三种情况是2 种关系都存在，二者之间存在临界条件（边界条件） 。在一幅图像中，事先知道有N 种端元（地物种类） ，并且也知道各种端元的光谱反射率，那么就可以用线性模型：

这里DNc 是波段C 上混合像元的DN 值或反射率； Fi 是第i 种端元在混合像元中所占比例（或权系数） ； DNi ， c 是C波段上第i 种端元的DN 值（或反射率） ； Ec 是C波段上拟合误差。对每个像元都按照最小二乘法解方程，进行分解。在图像中，端元的DN 值（或反射率值） 要么可以从训练区取值，要么地面实测。端元成分的确定过程实质上是一个迭代过程，迭代结果使M个波段上总误差ε最小（且N F M） 。

求得像元中各种端元成分之后，就可以定量或半定量地对端元分类，制作丰度等专题图件。

三 总结

成像光谱技术以其高光谱分辨率，超多波段以及图像和光谱（曲线） 合二为一的特点，在数据处理分析以及光谱信息的提取上向模型化、交互可视化、人工智能-专家系统化的技术方向发展，在应用上向定量化、模型化和精细化地分析地物成分和结构的方向发展。

参考文献

第5篇：高光谱遥感技术范文

关键词：遥感技术；地质找矿；应用

中图分类号：F407文献标识码： A

1.导言

所谓遥感技术指的是对远距离目标反射的或辐射的可见光、电磁波、红外线、卫星云图等信息进行收集与处理，最后感知成像，探测与识别目标的一种技术。利用遥感技术能够将地质的分层信息与成分信息反映到遥感图像中，且可以全面分析地质相关的信息，有助于勘探到有矿的地表区域，从而发现矿产资源同。其在地质找矿中的应用具体包括:勘查清楚地质矿体所在的范围、呈现的几何形态、成矿的地段;分析成矿区域的地质条件。这些都可为后期的地质找矿工作提供遥感地质的科学依据。

2遥感技术在地质找矿中的应用

遥感技术在地质找矿中的应用可以分为直接应用和间接应用。

2.1直接应用

遥感蚀变信息提取法是遥感技术在地质找矿工作中较为常见的方法，主要是通过对岩浆热液对围岩结构发生的改变进行信息提取。因岩浆热液或水汽热液的影响，导致围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用，称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物，其种类、成分以及成矿的类型存在一定的内在联系。通常情况下，围岩蚀变的范围大于矿化的范围，并且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上具备一定的规律性，因此，围岩蚀变可以作为地质找矿的可靠标志。

首先，围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物，其常见的蚀变有硅化、绢石母化、绿泥石化、石英岩化、夕卡岩化等。

其次，实现对于地质信息的提取。当某地区的地貌发生变化时，电磁波的反射和透射作用也会随之发生改变，面电磁波是地物信息的一种重要载体，同时，地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关。由于地质成分在结构上的巨大差异，会导致地质内部产生不同的波长光子，其吸收性和反射性各不相同。岩石矿物自身具有稳定的化学组成和物理结构，对本征光谱的吸收也更加稳定，同时，光谱的产生主要是由组成物质的内部离子和基团的晶体效应及基团振动所引起的，不同矿物具有不同的电磁辐射。因此，只要利用遥感技术中的波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量，并与数据库中的参考光谱进行对比，就可以轻松确定矿物的种类，还可以根据吸收特性，选择合适的图像波段进行地质信息提取，这也是识别矿物最有效的方法之一。

最后，由于现代遥感技术多是利用航空航天技术从空中接收地表物质的光谱特征，容易受到石层、大气、水体、植被等的干扰，因此，在进行蚀变矿物信息提取时，要对干扰物质的光谱信息进行分析，尽量消除干扰的影响。就目前的发展情况看，遥感找矿蚀变异常信息的提取方法有多种，主要有波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法等。

2.2间接应用

2.2.1地质构造信息的提取

在通常情况下，矿产的生成是各类地质构造不同运动的结果，如火山运动、地震活动等。矿产一般分布在各类地质构造的边缘部位及变异部位，重要的矿产则分布于板块构造不同块体的结合部或者近边界地带，从形成时间上看，与地质构造运动的时间是一致的，矿床的分布也会随着地质构造运动的规模变动面改变，并且多旱带状分布一运用遥感技术找矿，就是利用这一地质特征进行的一可以在矿产形成区域，利用线形影像对相应的信息进行提取，同时也可以从火山盆地、火山结构、热液活动等相关的影像资料中，提取找矿所需信息，之后结合相关影响因素，进行综合评定。

2.2.2植被波谱特征的应用

地貌植被与矿场的形成有着重要的联系，金属元素随着时间的推移，会逐渐生成微生物，微生物通过地下水以及土壤的作用，对表面土层产生一定的影响，使其发生变化。地表植被在对相应的金属元素进行吸收后，会产生相应的变化，其颜色和生长趋势与其他地区的同类植物或有所不同。这样的生物地质化特征也在很大程度上为遥感找矿提供了便利的条件，通过对相关信息的提取，可以得出植被中不同种类金属含量的差异，再根据植物对金属的吸收作用，将地下所蕴含矿藏进行分类和确认。同时，遥感技术可以通过图像的收集，对光谱特征进行增强处理，如果植被在反射光谱中出现异常信息，通过对图像的处理，可以将其提取出来，并根据图像色调的变化，对矿区的位置进行推测。

2.2.3矿床改造信息标志

矿床在形成后，并不是固定不变的，面是会根据所处环境和空间的位置，发生微量的变化，并促使部分矿床的性质发生改变。因此，通过对不同时期形成的遥感图像的分析和对比，结合矿床和成矿勘测，可以对矿床发生质变的位置进行直接的判断。面通过对矿区中不同矿床位置的研究，可以找出矿床在不同层次的分布规律，为找矿提供重要标志。利用遥感图像，还可以对岩层的类型进行区分，并得到理想的地质图纸，对于矿区的选定是十分重要的。

3、遥感地质找矿的未来发展

遥感技术在地质找矿事业中的应用越来越广泛，在未来还会有更进一步的发展。主要有以下几种层面:

3.1经济发展的需要

矿产资源对于一个国家的经济发展来讲是至关重要的。为了使我国矿产资源的供应符合经济发展的需要，加强地质勘测的力度己经得到了国家政府的号召。推动科技的创新和进步，实现地质勘测工作的科技化，提高地质找矿的工作效率，扩大资源的开发利用，是新时期我国经济快速发展的奠基石。只有满足了整个社会对矿资源的需求，经济才能实现真正地腾飞。

3.2适用范围推广

遥感地质找矿己经突破国家范畴，各国通过互相学习，总结经验，促进了遥感技术的发展;遥感地质找矿从应用的地域范围上来讲，从陆地找矿向海洋找矿拓展，从人口密集地区向人口稀疏地区扩散，有效促进了遥感技术在不同环境下的应用;遥感地质找矿的理念有所更新，以前只是单纯追求矿资源的开采量，现在遥感技术在地质找矿的应用中更加注重了环保意识，防止地质灾害的发生;找矿事业从地球拓展到外太空，遥感技术的远程操控性在满足了这一技术要求。

3.3新技术的拓展

高光谱遥感技术在地质找矿中因为其高空间分辨率的高光谱遥感技术给遥感地质找矿添加新的血液。高光谱遥感技术绘制的图谱能够有效地区分矿与非成矿断裂、蚀变岩体、地层和非蚀变岩体、地层，能够精准地找到新的矿产蕴藏靶区。高光谱成像系统从理论和技术方面都能对地质找矿做出贡献。遥感系统技术地质勘查系统正在有条不紊地构建该系统能够把航天、航空、陆地、海洋、地下的遥感数据进行有效收集处理，构建出一套二维地质勘查遥感系统立体式的地质侦测技术系统利用航空遥感技术、航空物探技术、地面地下物探测技术、地球化学技术等等先进的地质勘测技术，构建出了从地面到天空再到太空的立体式地质勘查技术系统。

结束语

遥感技术在地质找矿事业中的拓展应用任重道远，遥感找矿还拥有更加广阔的发展前景，遥感技术在地质找矿中的应用必须以现代成矿理论为指导，结合实际情况，选择适当的工作方法，建立健全遥感地质找矿系统，从面实现遥感找矿的目的。相关工作人员要对遥感找矿技术进行认真分析和对待，结合相应的措施，对其进行完善，推动遥感技术在地质找矿中的应用和发展。

参考文献

[l]魏磊，赵鹏海，何晓宁，白冰.浅谈遥感技术在矿产开发中的作用【L】.测绘与空间地理信息，2012,35(9>:21-25.

[2]李本仕.探究现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.建材与装饰-2013,(3):171一172.

[3]钱建平，伍贵华，陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的作用【L】.地质找矿论丛，2012,27(3):355-359.

第6篇：高光谱遥感技术范文

Abstract: As new information science and technology, remote sensing has become a important tool of land resource management and investigation. Using remote sensing data, building dynamic monitoring system of land resources and obtaining changes of land resources in time, to provide the scientific basis and technical services for the land resources management and operations, for all levels of government to formulate land and resources management policies, for long-term economic and social development planning, for community information needs of land resources.

关键词: 遥感;国土资源

Key words: remote sensing;land resource

中图分类号:TP7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)31-0215-01

0引言

遥感(Remote Sensing)即遥远感知,是指在高空和外层空间的各种平台上,运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据,通过传输、变换和处理,提取有用的信息,实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用科学。遥感信息具有周期性、动态性、信息丰富,获取效率高,可直接以数字方式记录传送等特点。遥感技术以宏观、综合、快速、动态、准确的优势为国土资源管理与调查提供了先进的探测与研究手段,国土资源遥感调查的成果将为经济建设的决策、规划提供依据,为国土综合开发、整治规划和地区经济发展提供重要的系列基础资料,并能保证资料的科学性、现实性和全面性。

1遥感技术在国土资源管理的应用

1.1 在土地利用动态监测中的应用随着我国人口持续增长、经济飞跃发展和城市化进程的加速,土地资源紧缺的问题已显得越来越突出。从1999年开始,国土资源部组织航遥中心等单位对全国50万以上人口城市和部分热点地区的土地利用动态进行遥感监测工作,采用多种高分辨率遥感卫星数据和人机交互解译的工作方法,监测成果由国土资源部统一管理,宏观分析土地利用情况,特别新增建设用地及其占用耕地情况、年度计划指标执行情况、基本农田保护情况、城市扩展情况等,监督检查土地管理和土地调控措施的落实等,为国家和省直接掌握主要地类面积,核对地方上报面积数,特别是耕地保有量,提供最直接、最迅捷、最翔实的土地利用数据,同时满足针对土地利用问题开展的快速应急监测的需要。

1.2 在土地利用总体规划中的应用遥感技术用于土地利用总体规划管理,使规划由虚变实。一是为土地利用总体规划修编服务,遥感正射影像图作为新一轮土地利用总体规划修编的基础图件,改变了以往规划编制使用的底图比例尺小、现势性差等缺点,为规划修编提供了准确的基础数据;二是监督土地利用总体规划执行情况,将城市土地利用总体规划范围和规划用途等信息套合至遥感监测图上,新增建设用地的规划执行情况一目了然。

1.3 在自然灾害监测与防治中的应用利用卫星遥感技术, 可建立差分GPS服务系统, 实现对滑坡、地震多发区及火山、冰川、泥石流等地质灾害的监测,实现对所有水电站、水库形变的监测;利用气象卫星和海洋卫星数据可以监测和预测台风的形成和走向;利用图像可以监测洪水灾害, 将它与GIS、DEM、气象信息系统和MIS系统相结合,可建立洪水监测、防治和灾害评估系统;利用干涉和差分干涉雷达可以自动测定城市地表下沉;还可监测森林火灾, 估算灾害损失。从卫星图片上结合专家系统、模式识别等,即可分析一定的致灾因子,又可评估灾害防治措施的可行性,为灾害防治规划提供依据。

1.4 在国土执法监察中的应用我国初步建立土地动态遥感监测体系,为国土资源管理部门进行土地管理执法监察添上了一对“千里眼”。遥感监测与土地执法检查相结合,最大限度地做到了及早发现土地违法行为,并将其消灭在萌芽状态,特别是能够及时发现因执法监察不到位而造成的隐漏现象,以及因为交通不便、不易通过巡查发现的土地违法行为。为监测建设用地变化趋势,辅助检查土地利用总体规划执行情况、布局及规模,强化国土资源执法监察发挥了重要作用。

2遥感技术在国土资源调查中的应用

2.1 在土地变更调查的应用利用不同时相、不同年份的的卫星影像, 可以方便地发现土地利用的变化, 进行土地变更调查,利用不同时相的影像进行融合,可以一目了然地发现和监测土地利用的变化。过去进行土地利用变更调查,完全依靠野外作业,不仅费时费力,可靠性还受影响,现在利用遥感监测成果辅助土地利用变更调查,针对性强,节省了外业查找变化图斑的时间。将数据库的底图和正射影像图相加进行动态更新,能保证数据良好的现势性, 便于图斑界线和权属界线的调查定界,防止了不合理的变更及土地登记的发生, 还能保证地籍信息在时间上的现势性,能满足国土资源部提出的“月清季累” 和统一时气报的数据的要求, 使得实施农村土地动态监测成为可能。

2.2 在矿产资源调查、开发利用监测中的应用遥感技术,主要是高光谱遥感技术的应用为矿产资源调查和开发利用监测提供了新手段和有效的技术支撑。高光谱遥感通过搭载于航空或航天平台上的成像光谱仪测量岩石、矿物等地物的光谱特性,获取图谱合一的信息来识别地物、探测环境,即获取光谱数据的空间模式。基于矿物诊断性光谱特性,我国高光谱矿物填图技术逐步普遍应用于地表岩石、矿物的精细识别与填图。在地质矿产资源调查方面,遥感技术在我国已经从间接探测发展到了直接探测阶段。利用该遥感图像数据通过信息增强和提取,捕捉到了油气藏在地表的微渗漏所造成的烃异常,进而达到直接探测的目的。此外,近年来发展起来的干涉测量雷达技术已经在三峡大坝等大型工程的环境监测和油气区地面沉降等应用领域显示出巨大的应用潜力。

3结语

遥感和计算机技术应用于国土资源管理及调查,不仅能获得多信息、高效率、多层次、现势性较强的国土资源与环境信息,而且具有工作费用低、速度快、科学性和准确性高的优点,并能促进国土资源综合调查向系列化、标准化、规范化、商品化方向发展, 最大限度地为国民经济建设服务。遥感技术在国土资源管理与调查中的应用,标志着国土资源信息获取和分析处理方法的提高,它的广泛应用必将进一步促进国土资源在区域和全球尺度上研究内容的深化。

参考文献:

第7篇：高光谱遥感技术范文

关键词:遥感技术 林业监测 应用要点

林业遥感技术是通过非接触性和非实地性的观测和记录林业的地理、生物、生态和其他信息,是现代做好林业监测、调查和信息获取的重要技术手段。应该在对遥感技术做出科学理解和认知的基础上,提高对林业遥感技术的重视程度,详细了解影响林业遥感技术效果的因素,明确林业遥感技术的特点,结合实际林业监测工作做好林业遥感技术的应用,提升林业监测的质量和水平,为实现林业事业又好又快发展服务。

1、遥感技术的概述

遥感技术,英文简称RS(是Remote Sensing的缩写),是一种通过非接触性和非实地性的观测和记录目标物,获取目标物体各种信息的一种技术。遥感技术在林业的应用可以称为林业遥感技术,是指通过卫星和飞机对林业资源进行监测和调查,形成对林业资源实时地和动态地监测,形成各种数据和信息,为林业决策和发展提供基础上和实施上的参考。

2、林业遥感技术的特点

2.1 林业遥感技术具有高效性

林业资源的在我国分布区域辽阔,应用林业遥感技术可以使国家有关部门在短时间里掌握大面积的林业资源状况及变化情况。

2.2 林业遥感技术具有层次性

要想提高林业资源调查和监测的精确程度和速度,就必须利用抽样技术,建立林业遥感技术不同高度的遥感平台,获得多层次遥感资料,在配合多阶抽样技术的前提下,有效提高林业资源调查和监测的速度和精度。

2.3 林业遥感技术具有动态性

林业资源的具有再生性和周期性的特点,决定了林业遥感技术必须保证林业资源信息监控和调查的动态性,实现多时相遥感和动态遥感。

2.4 林业遥感技术具有基础性

林业遥感技术得到的林业资源信息是定量的数据,方便林业资源管理、调查和监测,应该重点做好林业用地面积和森林蓄积量的定量监控工作,为林业资源调查和监测做好基础性工作。

2.5 林业遥感技术具有差异性

不同的传感器和不同的介质,接受和记录林业资源的属性不尽相同,为了林业规划的合理、林业生产的科学、林业监测的全面,必须提高林业遥感技术的差异性,将各种类型的信息接收和记录下来,以利于科学分析和综合利用。

3、遥感技术在林业监测中的应用要点

3.1 做好林业遥感技术在三个方面的应用工作

首先,做好对林业资源遥感资料的成图工作,林业资源的面积、土地类型的判定、制图和调绘是林业资源遥感技术的基础工作,也是其优势的主要方面,是林业监测的根本性工作。其次,做好木材蓄积量的估计工作,针对各地实际情况,开展有代表性的估量试验,为林业监测工作提供详尽的蓄积量信息。最后,做好林分调查因子的估计工作,加强林业遥感技术和传统监测技术的相互配合,对各种因子做以详细描述和准确记录。

3.2 做好林业遥感技术的信息共享工作

林业监测离不开林业信息的共享,林业遥感技术的信息共享是林业信息合作的重要措施,据相关林业文件报告显示,世界绝大多数国家已把遥感技术当作林业资源调查信息的主要获取手段。但各国调查方法差异很大,标准(如分类系统)也不相同,这就使资料失去可比性,影响信息共享。我国已经建立国家级的森林资源监测体系和监测项目,就是这方面很好的尝试,在林业资源分类方法与监测体系上与国际上进行了协调。这方面的工作有力地促进了各地林业信息和数据资源的共享,便于林业监测工作的开展和深入。

3.3 做好林业遥感信息的信息融合工作

随着科学技术的不断进步、社会的不断发展,对林业遥感信息源的多形式应用成为林业技术工作人员所面临的重要问题,如何做好林业遥感信息的融合工作,使信息来源多样化,信息加工多功能化,将不同系统和不同来源的信息融合成为一项值得关注的工作。随着信息源的多样化,人们总希望将各种信息源的优点集中在一起,而不是简单的叠加,这无疑是一项十分有意义的工作。目前,应该做好林业遥感信息与地理信息系统和全球卫星定位系统的融合工作,实现信息的无缝对接。

3.4 提高林业遥感数据的精度

林业应用航天遥感数据的一个重大障碍是当前运行的卫星传感器的空间分辨率低,导致现有信息源不能满足林业上的一些特殊要求,如树种的区分。当前信息源即使能区分树种组,由于大量的混杂像元存在,致使分类精度一直很低。随着高光谱技术的出现和发展,上述问题的解决有了可能。如树种区分,森林结构的表达,郁闭度及其它林分因子的测定等。高光谱是一个新的思路,它将原来仅有6~7个波段的区间,细分为更多的波段(如从400～2450m分为192个波段),目的在于建立窄光谱段与地物的直接对应关系,实现空中对地物的直接鉴别,尽管仍会有混杂与干扰,但通过多维光谱空间信息的分析,也能将林业的相关问题适当解决。

4、结语

综上所述,在林业监测工作中应用林业遥感技术是时代对林业整体工作的一项要求,林业技术人员应该明确林业遥感技术的概念,清楚林业遥感技术的特点,找到确实有效掌握林业遥感技术提升林业监测质量的方法,为林业的发展服务。本文来自于实践和基层,难免会出现水平和角度上的缺陷和漏洞,希望能够对同行起到抛砖引玉的作用,也希望同行能把文中的缺欠当做新研究的开始,通过大家的共同努力,共同推进林业监测工作的深入,振兴林业事业。

参考文献

[1]侯彦林,贺红仕,徐吉炎 等.农田防护林生态效益遥感研究方法[J].生态与环境遥感研究北京:科学出版社,1990:44~50.

第8篇：高光谱遥感技术范文

【关键词】高分辨率；遥感地质；找矿方法

中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：

一、前言

在我国，自90年代以来，遥感技术在地质调查中已得到了广泛的应用。但随着国家经济快速的发展，使得其对石油、煤、多金属等自然资源需求量不断增大，对地质调查的深度和区域要求更高，因此利用传统的影像数据和地质调查调查方法已不能满足当前地质勘查的需求。[2-3]随着高分辨率传感器技术的日益成熟，高分辨率影像数据已广泛应用于生产生活的各个方面。如何将高分辨率影像数据应用于地质调查领域并充分发挥其优势已成为一个值得探索的课题。

二、传统影像数据特点及地质调查中的应用

1、传统影像数据特点及地质调查中的应用困境

遥感技术拥有影像覆盖面积大、信息量大、获取信息快等诸多特点，从而使其在地质调查中得到广泛的应用。至20世纪80年代以来，在我国地质调查中引入了遥感技术，从此传统的地质调查跟上了信息化步伐，这大大提高了地质调查的效率，减少了人力财力的耗费，加快了我国数字地质信息库的建设步伐。但由于国家地质勘查工作的进一步深入和国家经济建设对矿产资源的需求，使得采用传统的低空间分辨率、低光谱分辨率较低影像数据进行地质调查过程中遇到了新的难题。

2、传统技术的应用

目前，地质调查中所使用的影像数据多为TM、ETM、SPOT等中低分辨率数据，其数据特点及在地质调查中的作用较为广泛，以ETM数据为例。ETM+传感器是搭载在LANDSAT 7卫星上的，它被动接受地表反射的太阳辐射和自身发射的热辐射，共有8个波段，覆盖了从红外到可见光的不同波长范围。波段1-5和7为可见光。[4]近红外以及短波红外波段，空间分辨率为30米，其中第5和7波段为短波红外波段；第6波段为热红外波段，空间分辨率为60米。其在地质调查中的主要应用为：

（一）构造解译

在实际地质调查中，环形、线型等构造对地质体构造框架起着至关重要的作用，对地质单元之间的接触关系、矿产资源的分布等都有很大的关系，因此构造现象在地质调查过程中尤为重要。根据ETM数据的分辨率和传感器光谱范围，利用ETM影像数据进行遥感地质构造解译能在小比例尺下完成地质体基本构造解译。对区域性大断裂、大断裂、岩体等均有较好的表象。

（二）岩性解译

根据遥感成像原理，不同岩石对太阳光的光谱吸收范围和反射范围不同，从而使得传感器上接收岩石反射的能量不同。ETM数据波普范围为0.45~2.35μm，其中第7波段范围为2.08~2.35μm，理论上影像对大类岩石具有一定的识别能力。

（三）地质灾害解译

地质灾害主要表现为滑坡、崩塌、泥石流等。对于较大规模的地质灾害，可以通过ETM、SPOT等中低分辨率影像进行解译。

3、传统影像在地质调查中的不足

（一）低光谱分辨率，难以满足岩性解译需求传统影像的光谱分辨率较低，其对岩性的鉴别能力有限。在地质找矿过程中，除特殊情况外，很难普遍用于直接找矿，尤其是在植被覆盖区或者是第四系大范围覆盖区很难直接进行应用。

（二）低空间分辨率，难以满足大比例尺地质调查需求在传统的地质调查过程中，一般很难直接利用中低分辨率影像进行直接地质勘查工作，而是需要根据该地区地质演化过程和地质构造环境进行合理布线完成地质调查工作。随着地质调查工作的深入，小比例尺阶段的区调工作基本结束，取之而来的是大比例尺和较大比例尺阶段的区调工作。从而传统影像难以满足地质单元细化、地质构造解体的需求。

（三）低时间分辨率，难以满足数字地质信息化需求

进入21世纪以来，各领域争先加快数字化建设。数字地质信息化也成为主要的信息化建设的一部分。传统影像的周期较长，分辨率较低，难以和现行的地质调查程度对接，从而阻碍了数字地质信息化建设的步伐。

三、高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用

1、高分辨率影像地质调查优势

遥感技术进入21世纪有了突飞猛进的发展而遥感技术本身的发展也是遥感地质调查深化的关键。新型遥感探测技术，特别是高光谱遥感技术比起目前常用的多光谱遥感技术具有更多的波段数（数十或数百个波段，多光谱几个或十余个），更高的光谱分辨率（带宽几至几十纳米；多光谱带宽则为百至数百纳米），图谱合一，解像能力到分子级，为遥感直接找矿（主要通过地球化学矿物组成信息提取）带来了新的希望，而雷达遥感等新型探测技术又为这一希望注入了活力。但目前由于难以获得高空间分辨率的高光谱卫星遥感数据，所以其在地质调查中难以普及应用。根据其空间分辨率和光谱分辨率特点，其在地质调查中广泛应用

于岩性-构造填图、遥感找矿等方面。主要优势表现为：

（一）高分辨率，追踪地层界线

Worldview-2影像数据具有0.5m分辨率，利用其高空间分辨率特点可以更加清楚的跟踪地层界线，从而大视野、广角度的圈定地质单元界线，使传统地质调查更加直观、更加精确。[5]同时对于高山、雪域、海洋等无人区或者工作条件困难的区域，高分辨率数据更是填补了区域大比例尺地质调查空白，节省了人力物力的同时完善了区域地质调查系统。

（二）地物识别，圈定岩性界线

地质调查的一个重要任务就是确定调查区岩性组成、区域构造演化。高分辨率数据可以利用其高光谱分辨率特点，对调查区内大类岩石进行鉴别，从而结合该地区实地勘探路线，明确调查区古地质环境，建立构造演化模式，完善调查区地质体系。

（三）结合地质环境和成矿规律，精确圈定成矿靶区

利用高分辨率数据完成调查区岩性-构造解译后，结合区域成矿规律及调查区古地质环境建立调查区成矿模型，并精确圈定成矿靶区。

2、探索高分辨率数据地质调查新方法

（一）高中低分辨率数据协作机制

中低分辨率数据在地质调查中能更加有效的体现地质体宏观岩性、构造特征，建立调查区内地质体宏观架构。高分辨率数据，能有效的展示地质体之间精确界线及地质体内部各岩性单元的接触关系。因此，在实际地质调查过程中，建立高中低分辨率数据协作机制，将宏观构造，细微结构有机相结合能更加有效的利用各种分辨率数据优势，深化地质调查程度

（二）信息技术应用

针对矿产资源勘查，后遥感应用的技术构成是在信息源上集遥感信息、地质信息、地球物理信息、地球化学信息等多源地学信息为一体，在方法技术上集图像处理技术、GIS技术、GPS技术、三维可视化技术、多媒体技术、仿真模拟技术、虚拟现实技及传统地学方法为一体的信息综合、方法集成、表达多维的应用技术。

（三）遥感找矿模式建立和预测

利用高分辨率影像数据圈定岩性-构造界线，构建遥感找矿影像模式。从找矿的角度说，它表现为一个遥感解译信息的集成和工作的流程，从影像角度说，它又包括了模式的遥感影像结构。正确而合理的遥感找矿影像模式的建立以典型矿床地质研究为前提，确定成矿、控矿的主要因素，以此作为遥感信息获取的依据和出发点，开展进一步的遥感系列专题图像处理和研究工作，将这些要素从相关的遥感图像上解译和提取出来。并通过成矿特征到遥感特征的关联，使之形成有机的匹配和组合。综合区域成矿特征、成矿规律及控矿条件，建立遥感找矿模型从而进行有效的成矿预测。

四、结束语

目前，遥感地质调查在地质调查领域扮演者越来越重要的角色，因此合理科学的利用高分辨率遥感技术的特长，充分结合多学科优势，开展地质调查将是未来遥感地质调查的方向。充分借助信息技术多角度多元化，构建遥感找矿模型，将是未来地质找矿新的风向标。

参考文献：

[1] 张磊; 包平.高分辨率影像数据在遥感地质调查中的应用[J]科技视界2012-10-15

第9篇：高光谱遥感技术范文

关键词：污水灌溉；高光谱；土壤镉含量；相关分析；逐步回归

中图分类号：X833；TP79 文献标识码：A 文章编号：1672-1683（2013）04-0062-05

1 研究背景

合理的污水灌溉既能满足农业对水的部分需要，又可缓解水资源短缺问题[1]。但直接地长期利用未经处理的污水灌溉会造成土壤、地下水的严重污染，导致土壤板结和土壤结构与功能失调、重金属和有毒物质的积累、作物生长发育不良、农产品品质变差等一系列问题。污染物被作物吸收后通过食物链，危害人体健康。特别是重金属类有毒有害物质，危害极大，世界公害之一的“骨痛病”事件就因镉污染引起 [2-3]。因此，污水灌溉引起的农田土壤重金属污染问题已受到研究者、政府及社会的广泛关注。

传统土壤重金属污染监测方法能取得很好的测量精度，但耗时费力，效率低，且只能对若干采样点和剖面进行观测，大范围周期性监测能力有限、效率低[4]。高光谱遥感技术的发展为快速获取土壤重金属元素信息提供了新的途径[5]。有研究表明[6-7]，根据土壤有机质、铁锰氧化物以及黏土矿物对土壤重金属的吸附或赋存关系，利用土壤反射光谱可定量研究土壤重金属含量，部分学者[8-12]基于近-中红外、可见-近红外及土壤反射光谱实现了土壤Cd、Cu、Ni、Zn、As、Hg、Pb、Fe、Cr、Co等元素的多元回归分析、PCR及PLSR分析，证明了上述方法的可行性。不过，高光谱遥感技术的研究区域多集中于污染较重的矿区，而针对污灌区重金属污染的遥感监测研究少见报道。本研究通过对石家庄多年污灌区农田进行土壤采样、重金属分析和光谱测量，运用相关分析和多元逐步回归方法开展对土壤镉污染的遥感监测方法研究，探讨高光谱遥感技术反演土壤重金属的可行性，以期为大面积监测土壤重金属含量提供理论支持。

2 数据与方法

2.1 研究区介绍

研究区为石家庄市多年污灌区（图1），地处河北省中南部，属太行山东麓山前平原的滹沱河冲积扇。区内土壤类型以潮褐土为主。区内土壤有机质和氮素含量中等偏缺，磷素含量缺乏，钾元素含量比较丰富。该区污水灌溉已有50多年的历史，污水主要来源于市区及附近郊县生活、工业混合污水、经过处理的和未经处理的工业污水等。多年污水灌溉的积累以及农药、化肥的过量使用，导致了研究区表层土壤重金属的积累[13-14]。

2.2 土壤样品的采集与预处理

2012年5 月，在实地采集了污水灌溉农田表层（0～20 cm）土壤样品共49个，采样点分布见图1。采用S型布点法，每个土壤样品由3～5个样点组成。土样经自然风干、磨碎，过100目筛。每个样品分成两份，一份用于光谱测量，一份用于化学分析。

2.3 土壤镉含量测定与评价

土壤镉含量的测定在河北省分析测试研究中心进行，土样经硝酸-盐酸消解，火焰原子吸收光谱仪测定。分析过程中通过土壤成分分析标准物质（GSS-13）进行质量控制，使用去离子水，试剂均为优级纯。

2.4 土壤光谱特征测定

对土壤反射光谱的测量，使用的是日本EKO公司生产的MS-720便携式光谱辐射计，仪器波长范围为350～1 050 nm，光谱采样间隔和分辨率为33 nm和10 nm。室外光谱测定使用的光源为太阳光。选择阳光充足的10∶00-14∶00完成光谱采集，光谱仪探头设定为90°视场，探测器头部垂直对准样品，距离约10 cm，保证土壤充满探测视场，每个土样测5条光谱曲线经算术平均后作为该土样的实际反射光谱数据。

2.5 土壤光谱预处理

土壤光谱预处理可消减光谱中随机因素产生的误差，消除背景噪声、增强相似光谱之间的差异、突出光谱特征值，提高土壤光谱对重金属含量的响应能力、回归模型的稳定性和预测能力[4，15]。本文采用一阶微分、光谱倒数对数和连续统去除法对原始反射光谱进行处理。对光谱曲线作微分变换，可消除基线漂移或平缓背景干扰的影响，还能对重叠混合光谱进行分解识别，扩大样品之间的光谱特征差异，提高分辨率和灵敏度，在光谱化学和高光谱遥感研究中都有很好的应用[5，16]。一阶微分计算公式如下：

光谱反射率经倒数对数变换，可增强可见光区光谱差异，而且减少因光照条件变化引起的乘性因素影响[16-17]。连续统去除可有效突出光谱曲线的吸收和反射特征，并将反射率归一化到 0～1之间，光谱的吸收特征也归一化到一致背景上，有利于光谱曲线之间特征波段的比较，从而提取特征波段[18-19]。

2.6 数据分析方法

在进行数据分析时，分别利用Unscramber软件对土壤光谱进行微分及倒数对数处理，利用ENVI[l1]对光谱曲线进行连续统去除分析来获得土壤光谱的特征吸收带，使用 SPSS软件计算土壤镉含量与不同光谱变量之间的相关系数。在分析相关性的基础上，采用多元逐步回归方法建立镉含量与光谱变量之间的关系模型并进行验证。模型稳定性采用决定系数 R2判定，反演能力采用均方根误差 RMSE来评价，较高的判定系数和较小的均方根误差表明该模型具有好的稳定性和精度。

3 结果与分析