[发明专利]一种基于高光谱遥感数据快速识别油气微渗漏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气勘查方法，尤其是通过高光谱遥感图像快速识别油气微渗漏的方法。

背景技术

随着高光谱遥感传感器的发展，遥感在油气勘查方面的作用越来越明显。美国、德国、西班牙等国家都使用过高光谱仪器勘探由于油气微渗漏引起的油气蚀变异常带。二十世纪以来，国内外学者结合ASD等野外光谱仪和Hymap、Hyperion和AVIRIS等高光谱传感仪器进行油气异常区勘探，出现了较多成功的应用案例。

现有的遥感勘查油气异常区的方法更多是基于光谱匹配的方法，通过光谱角等光谱匹配方法，判定已有波谱库中蚀变矿物光谱与高光谱图像上光谱的相似性，从而确定高光谱图像上的曲线是否为蚀变异常曲线。这类方法局限于波谱库中蚀变矿物的参考波谱曲线，且波谱库中蚀变矿物的参数波谱与实验室实际情况有出入，没有结合实地的参考光谱，容易造成误判，且进行光谱匹配会耗费大量时间，运算速度慢。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于连续统去除法快速识别油气微渗漏蚀变的高光谱遥感油气勘查方法，利用地表油气微渗漏蚀变矿物的光谱确定快速指数的阈值，再通过高光谱遥感数据快速识别油气微渗漏区域的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

基于高光谱遥感数据快速识别油气微渗漏蚀变的方法，包括以下步骤：

a、在已知油气区和未知油气区分别采集土壤样品；

b、分别测定已知油气区和未知油气区采集的土壤样品光谱，每个土壤样品测10条光谱曲线，删除具有明显差异的异常曲线后计算每个采样点样品的剩余高光谱曲线的平均值，得到每个采样点土壤样品的高光谱曲线；

c、用射线衍射仪对采集的土壤样品进行物相分析，得到土壤样品中碳酸盐类矿物和粘土类矿物的含量；

d、对b步骤得到的高光谱曲线数据通过连续统去除法公式：

S_cr＝(S/C)，………………（1）

得到连续统去除的曲线，

式中：S_cr为连续统去除后的光谱曲线，S为原始光谱曲线，C为包络线；

e、通过公式：H₁(H₂)=1-R₁(R₂).............（2）

计算碳酸盐类矿物和粘土类矿物的吸收深度，

式中：H₁为碳酸盐矿物吸收位置的吸收深度，H₂为粘土矿物吸收位置的吸收深度，R₁为碳酸盐矿物在连续统去除曲线上在2335nm附近反射率，R₂为粘土矿物在连续统去除曲线上在2200nm附近的反射率；

f、计算样品光谱的快速指数阈值：快速指数（Fast index）定义为：

FI=H1+H2|H1-H2|...(3)]]>

式中：H₁为碳酸盐矿物在2335nm附近的吸收深度；H₂为粘土矿物在2200nm附近的吸收深度，将采样的光谱按照已知油气区和未知油气区分别计算每条曲线的FI值，找到能区分两者的阈值，通常情况下，已知油气区的FI值大于没有油气区域的FI值；

g、对该地区的高光谱图像用ENVI软件进行预处理，步骤包括为定标和受水汽影响波段的去除、绝对辐射值转换和大气校正，最后得到反射率数据；

h、通过反射率数据分别计算高光谱图像中碳酸盐类矿物和粘土类矿物的吸收深度；

i、计算高光谱图像数据的FI值：在ENVI软件中进行波段运算，表达式为：