高光譜成像技術(shù)：礦物光譜識別特征參數(shù)

高光譜成像技術(shù)能在紫外、可見光、近紅外和中紅外區(qū)域、獲取許多非常窄且光譜連續(xù)的圖像數(shù)據(jù)。

礦物光譜識別特征參數(shù)

礦物光譜主要取決于物體內(nèi)電子與晶體場的相互作用，以及物體內(nèi)的分子振動。在晶體場作用中由于離子能級的躍遷會引起吸收特征的變化，但反射光譜主要還是由礦物的差異引起的，它與粒徑無關(guān)。電子從一個原子到另一個原子的轉(zhuǎn)移也會對光譜產(chǎn)生影響，例如Fe-O的電子轉(zhuǎn)移就會引起光譜吸收位置向紫外方向移動。所以，礦物光譜吸收機理包括金屬陽離子在可見光區(qū)域的電子過程以及陰離子基團在近紅外區(qū)域的振動過程。

由于電子在各個不同能級間的躍遷而吸收或發(fā)射特定波長的電磁輻射，從而形成特定波長的光譜特征，因此，不同晶格結(jié)構(gòu)的巖石礦物成分有其不同的光譜特征。這是利用高光譜數(shù)據(jù)尋找?guī)r礦的物理前提問。

高光譜地質(zhì)遙感主要是利用高光譜數(shù)據(jù)識別各種礦物成分、它們的豐度以及制圖（礦物成分空間分布）。其主要研究內(nèi)容包括從許多光譜參數(shù)中提取各種地質(zhì)礦物的定性、定量信息。光譜吸收特征包括吸收波段波長位置、深度、寬度、斜率、對稱度、面積和光譜絕對反射值等參數(shù)。

2、高光譜數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)

高光譜遙感數(shù)據(jù)波段眾多，數(shù)據(jù)量龐大，為快速、準確地從這些數(shù)據(jù)中提取資源與環(huán)境信息，識別不同的物質(zhì)，揭示目標的本質(zhì)，則需要依據(jù)實際應用的數(shù)據(jù)處理的要求對海量數(shù)據(jù)進行處理和分析。

高光譜數(shù)據(jù)處理與分析的首要目標是實現(xiàn)對地觀測海量數(shù)據(jù)處理能力，同時要求比較精確的定量分析能力。近年來，隨著高光譜遙感理論的不斷完善以及機載和星載高光譜傳感器的日益成熟，高光譜遙感技術(shù)在資源勘查、環(huán)境評價以及軍事研究等領域得到廣泛應用。同時，在數(shù)據(jù)處理方法研究方面，隨著該技術(shù)應用領域的逐漸拓展和深入，相應的遙感數(shù)據(jù)處理方法亦不斷創(chuàng)新和完善。目前，針對高光譜數(shù)據(jù)特點，基于多光譜遙感已有的成熟的數(shù)據(jù)處理方法，并結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，眾多國內(nèi)外科研工作者通過大量的科研實踐，又發(fā)展了不少技術(shù)方法，并在相關(guān)的領域取得了成功。

蝕變帶是找礦的重要依據(jù)，蝕變帶在2.2微米處具有光譜吸收特征，其吸收光譜的半帶寬在10納米到50納米之間，因此，具有10納米光譜分辨率的成像光譜儀就有能力直接通過遙感發(fā)現(xiàn)蝕變帶，以確定找礦的靶區(qū)。

同時，通過對植被光譜特征的分析也是找礦的依據(jù)，由于礦物中金屬離子對植被的侵蝕，會引起植被的病變，使得植被近紅外高反射峰就會向短波方向移動5-20納米，成為“紅邊藍移”現(xiàn)象。高光譜遙感就有能力發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。

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審核編輯 黃宇