[发明专利]基于航空高光谱遥感数据的绢云母矿物相对丰度计算方法

说明书

技术领域

本发明属于遥感地质调查技术领域，具体涉及一种基于航空高光谱遥感数据的绢云母矿物相对丰度计算方法。

背景技术

高光谱遥感技术是遥感领域的前沿技术，能够获取地物的连续且完整的光谱，根据光谱曲线特征直接进行地物识别。在遥感地质应用中，采用高光谱遥感技术可以在区分矿物大类的基础上直接识别单矿物。

现有技术的航空高光谱遥感矿物提取工作侧重于矿物种类的识别，在不同类型绢云母矿物的详细划分上多采用目视识别方法，难以对吸收位置进行定量计算，进而难以对矿物在地表的含量，即相对丰度，进行准确计算。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：现有技术难以对矿物吸收位置、相对丰度进行准确计算。

本发明的技术方案如下所述：

一种基于航空高光谱遥感数据的绢云母矿物相对丰度计算方法，包括以下步骤：步骤1对航空高光谱遥感数据进行数据预处理；步骤2计算绢云母矿物影像光谱吸收位置；步骤3去除误提取区域；步骤4计算绢云母矿物影像光谱吸收位置对应的吸收深度；步骤5制作绢云母矿物相对丰度图。

作为优选方案：

步骤1中，对获取的航空高光谱遥感数据进行系统辐射校正和几何校正，得到具有地理坐标的光谱辐亮度数据；光谱辐亮度数据经过大气校正和光谱重建，得到高光谱反射率数据。

作为优选方案：

步骤2中，应用高光谱反射率数据，依据绢云母矿物光谱特征选择高光谱数据特征波段，通过计算反射率最低值两侧的拟合直线截交位置，获得绢云母矿物准确的影像光谱吸收位置及其对应的反射率；

所述反射率最低值两侧的拟合直线截交位置的计算方法如下所述：

依据绢云母矿物光谱特征，初步选定影像光谱吸收位置可能处于的波段b_N；选择波长小于波段b_N、且与波段b_N最相邻的波段b_N-1和次相邻的波段b_N-2，选择波长大于波段b_N、且与b_N波段最相邻的波段b_N+1和次相邻的波段b_N+2，采用下式计算影像光谱吸收位置bx及其对应的反射率Bx：

式中，

b_n-2、b_n-1、b_n+1、b_n+2依次为波段b_N-2、波段b_N-1、波段b_N+1、波段b_N+2对应的波长；

B_n-2、B_n-1、B_n+1、B_n+2依次为波段b_N-2、波段b_N-1、波段b_N+1、波段b_N+2对应的反射率。

作为优选方案：

步骤3中，对于步骤2计算得到的影像光谱吸收位置bx，若bx数值既大于波段b_N-1对应的波长b_n-1又小于波段b_N+1对应的波长b_n+1，则表明步骤2计算得到的吸收位置bx为合理数值，继续进行步骤4；否则步骤2计算得到的吸收位置bx作为误提取区域予以剔除，剔除之后返回步骤2重新选定影像光谱吸收位置可能处于的波段，重新计算绢云母矿物影像光谱吸收位置。

作为优选方案：

步骤4中，根据绢云母矿物光谱曲线整体形态，设定左肩端和右肩端，采用下式计算影像光谱吸收位置对应的吸收深度：

式中，

H为影像光谱吸收位置对应的吸收深度；

b_L、b_R依次为左肩端、右肩端对应的波长；

B_L、B_R依次为左肩端、右肩端对应的反射率。

作为优选方案：

步骤5中，根据影像光谱吸收位置对应的吸收深度H，进行阈值分割，采用不同深浅的颜色表示相对丰度高低，制作绢云母矿物相对丰度图。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种基于航空高光谱遥感数据的绢云母矿物相对丰度计算方法，通过航空高光谱遥感数据预处理得到反射率数值范围为0～1的高光谱反射率数据，为绢云母矿物识别提供遥感数据；