两项遥感找矿技术获国家发明专利

发布时间:2011-05-30

    近日，中国地质科学院矿产资源研究所高新技术方法研究获突破。杨建民研究员等3人研制的“一种遥感图像背景噪声减弱方法”和“蚀变遥感异常提取方法和系统”，二项研究成果分别获得国家发明专利。
    “一种遥感图像背景噪声减弱方法” 目的是为了解决现有技术存在的云雾、植被等背景噪声覆盖下遥感图像中有用目标识别困难，不能实时观测的问题。克服已有技术的不足，采用反演端元组分为核心方法，对遥感数据进行实时的去除或减弱背景噪声的处理，恢复被背景噪声掩盖下有用目标信息的面貌。本发明提供了一种遥感图像背景噪声减弱方法，包括以下步骤：1) 图像检测，首先通过检测，确定遥感图像是否含有背景噪声的图像；2) 对图像进行预处理；3）图像的优化，通过剔除“尖锐”信息，即图像上一些数量很少而又集中产生亮像元和暗像元的信息和大量集中的透射率小于5%的那种信息，以及生成掩膜，使图像优化；4）图像处理，通过端元提取分离背景噪声光谱、计算噪声丰度和有用信息反演来处理图像；5）生成适合视觉效果的图像，合成去除或减弱背景噪声的遥感图像。采用以反演端元组分为核心的方法，即从高光谱端元提取和混合像元技术上反演去除和减弱背景噪声，增强并恢复常规遥感图像，能够反映出噪声层掩盖下有用信息的特征。为背景噪声处理提供了一种全新的解决技术。根据概率论的中心极限定理。若一个随机变量是由大量相互独立的随机因素的影响所造成，而每一个别因素在总影响中所起的作用都不很大，则这种随机变量通常都服从或近似服从正态分布。我们建立了一个四分模型：在有背景噪声区域，遥感图像接收的信号近似为太阳辐射经噪声层反射部分、太阳辐射经地物反射再穿透噪声层部分、大气散射穿透噪声层经过地物反射再穿透噪声层部分和大气程辐射等四个部分组成。经过一系列的计算，可以得到去掉噪声层后的地物信息。本发明基于遥感图像上像元所代表地物光谱特性的基础上进行的操作，能够有效的解决遥感图像背景噪声去除或减弱并增强有用信息的技术问题，处理后遥感图像简单，在使用上符合人们视觉习惯，能够实时的利用遥感图像进行信息探测和检测。
    去除噪声层的遥感影像图能够反映出噪声层掩盖下有用信息的特征。该技术主要适用于常绿植被区的工程选址、道路识别；灾害领域中气候条件较差或植被覆盖区域的地震、滑坡等地质灾害实时检测；地质领域中的植被覆盖区、浅层戈壁、沙漠或薄云覆盖区的地质和矿产信息识别；军事领域中伪装隐蔽目标的识别、军事设施选址；浅水下目标识别和海域漏油检测；薄冰雪下目标识别；戈壁沙漠区域暗河识别；第四纪地貌形态分析、土地监测等领域生产应用与研究。本技术已经在德兴斑岩铜矿、烂泥沟微细浸染型金矿与黔西北地区中低温热液铅锌矿床的遥感工作中进行了应用。
    “蚀变遥感异常提取方法和系统” 是利用数学手段从遥感数据量化提取出来的用以表征与矿化相关的近矿蚀变岩石的信息。分类型蚀变遥感异常提取有地质依据和波谱基础，并且将不同类型矿床蚀变岩石与矿物的波谱测试分析作为前提。
    本发明是基于某一特定类型矿床的蚀变岩石具有独特的波谱特征，由此提取该类型矿床的蚀变遥感异常，并将其结果有针对性的应用于找寻该类型矿床的遥感找矿信息提取技术。本发明的目的是对现有技术的一个改进，为遥感找矿异常分析和判别提出一种新的技术方法，能够解决已有蚀变遥感异常提取方法所获取的异常找矿没有针对性等问题。采用矿床分类型蚀变遥感异常提取技术获取的异常分布范围小，减少了与找矿关系不大的“面积型”异常，对该类矿床的勘查针对性强，有利于更快更准的优选找矿靶区，对于矿产勘查工作可以起到节省时间、节约人力物力，事半功倍的作用。本发明采用单一数据异常感兴趣门限化监督分类技术和Aster数据异常双门限化ETM+监督分类技术，达到对异常进行针对性的分类的目的。
    本发明所获取的矿床分类型蚀变遥感异常指的是针对某一特定类型矿床的蚀变遥感异常。通过多年的研究，用多光谱数据进行不同类型矿床蚀变异常提取研究，已经成功地区分了斑岩型铜矿、超基性岩型铜镍矿、夕卡岩型铅锌矿、剪切带型金矿与砂岩铜矿等五类矿床。该方法在新疆东天山、东准噶尔、阿勒泰、西藏班公湖-怒江、华南等多个成矿带进行了应用，取得了明显的找矿效果，其中荒漠戈壁区和高寒山区效果最好。例如，利用斑岩铜矿找矿模型的思想，我们很好的提取了新疆土屋、蒙古欧玉陶勒盖、西藏多不杂、江西德兴斑岩铜矿的蚀变遥感异常。

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