Question

蚀变遥感异常信息提取

Answer 1

ASTER卫星数据包括可见光、红外到热红外共14个光谱通道，相对于ETM数据其 波段多、通道范围窄（即光谱分辨率高）、可识别较多类型的蚀变矿物。

根据地表蚀变矿物的波谱特征及其与ASTER波段的对应关系，确定蚀变信息提取方 案：(1)含铁、锰及Fe-OH蚀变矿物在ASTER 1，2有强吸收谷；(2)Al-OH蚀变矿物在 ASTER5或6波段产生强吸收谷；含Mg-OH与 离子的蚀变矿物在ASTER8有强吸 收谷；(3)同时含OH-与 的蚀变矿物（如蓝铜矿化蚀变），在ASTER7，9波段上有 较强吸收谷，而且在ASTER8有一反射峰。主成分分析技术是通过正交线性变换去除多波 段图像中的相关信息，使其组分图像之间互不相关，各自包含不同的地物信息。根据上述 金属离子和一些分子基团波谱吸收特征，通过对一些常用方法的试验，确定本次研究基于 ASTER数据的蚀变信息提取模型为：掩膜＋选择性主成分分析＋阈值分割＋中值滤波。

基于ASTER数据的蚀变遥感异常信息的提取，采用掩膜＋主成分分析＋滤波＋阈值 分割技术模型来实现。将异常图像均值＋1倍标准差定为异常下限，提取蚀变遥感异常信息，为了去除背景和干扰信息，对提取的异常信息需进行3×3中值滤波，获取蚀变遥感异常。为了增强可视效果和便于之后与其他平台数据进行综合分析应用，同时保证格式转换时信 息不损失，本次研究采用矩形格网技术，将提取的各类蚀变信息转换成面矢量格式并叠加 到最佳遥感合成图像图上，以使异常信息表达效果最佳。本次研究中，由于ASTER图像 多有云和雪覆盖，合成图像地物表达不完整和且可视效果差，为了克服这一不足，所提取 基于ASTER数据的蚀变遥感异常，都将展布在ETm³，2，1波段与全色波融合后生成的 合成图像上。

（一）泽当研究区

1.氧化铁染异常信息提取

根据含氧化铁蚀变矿物的波谱特及其与ASTER波段图像对应的关系，选用 ASTER1，2，3，4波段进行选择性主成分分析，所得特征矩阵如表5-5所示。由表中可 看出PC4分量为反映铁染信息的主分量。取均值＋1倍标准差进行异常分割，进行3×3 中值滤波之后，提取铁染异常信息。

表5-5 由ASTER1，2，3，4进行主成分分析后的特征向量矩阵

2.泥化异常信息提取

根据此类蚀变矿物如高岭石、白云母和明矾石等的波谱特征，选用ASTER1，3，5，6进行主成分分析，提取泥化信息。主成分分析变换的特征矩阵见表5-6。从表中可看出 PC4为反映泥化信息的主分量，取其均值＋1.5倍标准差截取遥感异常信息，进行3×3中 值滤波之后，提取泥化异常信息。

表5-6 由ASTER1，3，5，6进行主成分分析后的特征向量矩阵

3.碳酸盐化与绿色蚀变岩化信息提取

采用同样原理选用ASTER1，3，5，8进行主成分分析，提取碳酸盐化与绿色蚀变岩化（即 类青磐岩化）异常信息，主成分分析变换特征矩阵见表5-7。从表中可看出PC4为反映泥 化信息的主分量，取其均值＋1.5倍标准差截取异常，3×3中值滤波后，制作碳酸盐化绿 色蚀变岩化异常信息。

表5-7 由ASTER1，3，5，8进行主成分分析后的特征向量矩阵

4.综合信息提取

将上面所提取的图像采用矩形网格化（网格大小为像元大小）技术将氧化铁染、泥化 图像，碳酸盐化与绿色蚀变岩化信息图像转换成面矢量格式，在ArcGIS9.3中，利用GIS 的空间分析功能分别求逻辑与，求取含同一地区同时含两种或三种异常图像，最后将单类 异常进行3×3中值滤波，叠加生成蚀变遥感异常信息综合图（图5-3）。

图5-3 泽当地区蚀变遥感异常信息综合图

（二）羌堆研究区

1.氧化铁染异常信息提取

选用ASTER1，2，3，4进行主成分分析，其特征矩阵如表5-8所示。提取氧化铁染 异常信息。

表5-8 由ASTER1，2，3，4进行主成分分析后的特征向量矩阵

2.泥化异常信息提取（表5-9）

3.碳酸盐化与绿岩化异常信息提取（表5-10）

表5-10 由ASTER1，3，5，8进行主成分分析后的特征向量矩阵

4.综合异常提取

方法同泽当研究区，综合蚀变异常分布见图5-4。

图5-4 羌堆-普隆地区蚀变遥感异常信息综合图

（三）克鲁-朗达研究区

1.氧化铁染异常信息提取（表5-11 ）

表5-11 由ASTER1，2，3，4进行主成分分析后的特征向量矩

2.泥化异常信息提取（表5-12）

表5-12 由ASTER1、3、5，6进行主成分分析后的特征向量矩

3.碳酸盐化与绿色蚀变岩化异常信息提取（表5-13）

表5-13 由ASTER1，3，5，8进行主成分分析后的特征向量矩阵

4.综合异常信息提取（图5-5）

（四）蚀变遥感信息提取与分析

在用ASTER数据提取蚀变遥感异常信息研究中，由于泽当的情况相对典型，所以针 对泽当地区进行蚀变异常分析。在ETM图像上没有信息显示（图5-6）的明则（程巴）矿区在ASTER图像都显示明显氧化铁染异常，且各类异常与化探异常吻合较好（图5-7）。沿雅鲁藏布江缝合带的基性超基性岩带，铁染异常呈带状分布。此外努日（劣布）矿区岩 体与围岩的接触带上还可见综合异常，表明ASTER卫星数据，对蚀变信息具有较高的诊 断和识别性，可以利用它来进行典型地区的蚀变遥感异常信息的提取。

图5-5 克鲁-朗达地区遥感矿化蚀变异常信息综合图

图5-6 基于ETM的蚀变遥感信息分布图

图5-7 基于ASTER的蚀变遥感信息分布图