Aster遥感影像断裂构造信息提取及找矿预测

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[摘要]利用Namibia某地区遥感影像资料，对aster数据进行主成分分析、图像融合及假彩色合成等图像处理。采取目视解译原理宏观分析该地区岩性特征、构造展布及古河道概况，建立解译标志，揭示其影像特征。

[关键字]Aster 遥感 主成分分析 古河道

[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-74-1

0 序言

目前，航天遥感技术的发展为开发应用提供了具有实用性的遥感数据，Aster遥感数据在0.52～11.65m波长范围内共有l4个波段，是唯一提供了可见光近红外、短波红外及热红外三个通道集空间、辐射和波谱高分辨的数据，能够满足一定矿物、岩石等的划分需要。

本文以纳米比亚某地区Aster影像为基础，提取该地区构造及古河道影像信息，挖掘出新的找矿技术与方法，以大幅减轻野外工作，提升工作效能，提高找矿工作的效率和成功率。

1 地质概况

研究区为起伏不大的戈壁荒漠地貌，岩石，几乎没有植被发育，勘查区荒无人烟。处于达马拉带次级构造单元中央带南部区和奥卡汉贾线形带内（纳米比亚矿产地质图，1998，纳米比亚地调局），位于北东向奥玛鲁鲁断裂和奥卡汉贾断裂所夹持区域。

2 研究方法

2.1 数据来源及介绍

以Aster数据（2008-06-21）和1：5万地形地质图作为遥感解译的信息源。在Erdas中对影像进行配准、增强等预处理；Aster传感器搭载于Terra卫星，于1999年l2月l8日成功发射，2000年2月24日开始采集科学数据。

2.2 研究方法

首先使用ENVI 4.2软件输出原始影像图，根据该地区的地理位置坐标，使用Erdas软件将工作区范围从一幅Aster图像裁剪出来，其次采用二次多项式方法进行几何校正：以1：5万地形地质图为基准，在地形图和遥感影像上采集10个同名控制点，校正后的均方差均在0.5个像元以内。

2.2.1 主成分分析

多波段图像的不同波段之间往往存在着很高的相关性，造成信息冗余，通过主成分分析可以去除波段间的相关性而减少信息冗余，增强了图像的有用信息。不仅能提高色彩的饱和度，同时又保持原来假彩色合成的色调，以便于识别和解译。

2.2.2 图像融合

本次工作是利用数据融合技术来提高图像分辨率，Aster数据1～3波段空间分辨率为15m，这就为图像分辨率的提高提供了基础。为充分利用Aster数据4～9波段（空间分辨率为30m）能精细反映岩性及构造的优势，将1～3波段与4～9波段进行融合处理，处理后图像分辨率达15m。

2.2.3 波段选取

由于Aster遥感数据中的热红外波段主要是用来研究地表热环境变化，而3B主要是用来生成地表高程，本次工作只对这两个波段以外的其他9个波段进行光谱信息统计分析及选取。

根据该地区地理因素及本次工作的目的，选取不同波段组合，也注重其视觉效果。最终确定波段6，3，2 （RGB）的组合效果最佳。第四系为紫红色及灰绿色；干涸的河道被第四系覆盖，而形状特征较明显；其他有或无植被的山体呈绿色或山体自身的。

3 解译结果

3.1 断裂构造解译标志的建立与分析

（1）断裂往往表现为较平直的线状地物，长条状的沟谷、串珠状的山间小盆地等可作为断层的标志。两侧色调（彩）深浅不同的色界，穿越具有不同影纹特征地质体的线形影像，亦是断裂存在的标志。

（2）浅色调的第四系和深色调的山地之平直的色调变化地带亦是断裂的表现；断层崖、山脊错断是断层的直观表现。

（3）水系呈直线、折线、弧形展布及分流点、汇流点等可能是断裂控制所致。线性构造是指图像上那些呈直线状沿一定方向有规律展布的与地质作用有关的线性影像。断裂是线性构造中主要的一种线性影像。研究区内构造发育，本次共解译出16条断裂，按其展布方向主要有北西向（8条）、北东向（5条）、东西向（2条）、正北向（1条）四组。

3.2 古河道解译标志的建立与分析

（1）古河道在图像上的形状特征。古河道在图像上反映的形状与其自身形状一致，呈现蜿蜒曲折的线状特征，宽窄不一，甚至与周边坑塘、湖泊相连，因此以古河道流域来表述。

（2）古河道在图像上的色调特征。由于古河道已淹没在地面以下，反映在图像上的是覆盖在古河道以上地物的电磁波谱辐射特征。从而形成了识别古河道的间接判读标志，受工作区自然环境的影响，几乎没有植被发育，古河道的间接判读标志主要为土壤，其原因是古河道的存在影响了其上地表土壤的某些物理特性，造成了与周围土壤辐射特征的差异，与正常地区相比，土壤颜色呈浅色调。

根据上述判读标志，判读出该地区古河道分布，古河道所处区域地势低洼，数百条间歇性河流交汇于此，呈东西向分布，因未经过实地验证，只能称其为古河道异常。

4 小结

本次工作主要利用ENVI 4.2、Erdas及MapGIS软件，在1：5万地形地质图的基础上，对纳米比亚某地区的Aster数据进行解读处理及分析，建立相应的解译标志，提取其岩性、构造及古河道区域信息。由于本次工作是进行1：5万遥感影像图的解译，同时又有1：5万的地形地质图做基础，在数据的处理中（几何校正、图像配准）较精确，更利于精确的解译。本次工作借助Google Earth软件对岩性和古河道进行目视解译，了解到该区域岩性的大体分布及古河道的大致走向，与本文中分析的较吻合。

参考文献

[1]刘建军，杨武年，刘登忠.腾格尔拗陷查干诺尔地区古河道型砂岩铀矿遥感信息提取.物探化探计算技术.1999，21（3）.