[发明专利]一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法

说明书

本发明属于遥感考古技术领域，具体涉及一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法,包括：步骤一：获取精确定标参数，采集航空高光谱原始数据；步骤二：航天高光谱原始数据预处理，得到浮点型航空高光谱反射率数据；步骤三：对航空高光谱反射率数据进行光谱沙漏处理，优选目标端元光谱；步骤四：建立矿物分布筛选，对提取的透闪石/蛇纹石矿物分布范围进行筛选；步骤五：采用图面查证和野外查证两类方法，综合验证透闪石/蛇纹石分布地段；步骤六：从光谱维和空间维建立墓葬地典型考古要素识别标志，标注航空高光谱遥感真彩色影像图上；步骤七：航空高光谱遥感真彩色影像图上进行开采痕迹和墓葬玉器出土位置信息标记。

技术领域

本发明属于遥感考古技术领域，具体涉及一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法。

背景技术

我国玉石文化悠久，在考古研究中常见有古玉器，快速准确判别墓葬附近区域是否存在玉石矿产地具有重要意义。古人常用的玉器包括和田玉、昆仑玉、祁连玉、岫玉等，这些玉石的矿物成分主要为透闪石和蛇纹石。透闪石和蛇纹石矿物在400nm～2500nm电磁谱段范围内具有明显的反射光谱吸收特征，可以被具有可见光-短波红外谱段的航空高光谱传感器探测到，在数据处理后能够应用计算机自动提取出来，从而圈定出玉石矿位置。在我国西北地区，玉石矿产资源丰富，地表植被覆盖稀少，基岩裸露程度普遍较高，有利于开展航空高光谱遥感。根据航空高光谱遥感技术能够圈定玉石矿产地位置，通过与墓葬位置进行对照分析，可以服务于玉石遥感考古研究，有利于深入理解中华文明形成、发展与演化过程。

传统遥感考古更多提供的是地理位置信息以及一些空间纹理信息，较少利用光谱维信息。航空高光谱技术在遥感考古研究中应用案例极少，航空高光谱数据具有上百个波段，为应用丰富的光谱信息进行地物类型精细识别奠定了基础。

发明内容

本发明的目的在于提出一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法，用于更快速、准确的圈定玉石矿产地位置，有效的开展遥感考古应用。

本发明所采用的技术方案是：

一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：航空高光谱传感器实验室定标，获取精确定标参数，采集航空高光谱原始数据；

步骤二：对航天高光谱原始数据进行预处理，包括系统辐射校正、系统几何校正、正射校正和大气校正，得到浮点型的航空高光谱反射率数据；

步骤三：对航空高光谱反射率数据进行光谱沙漏处理，获取图像端元光谱，优选出目标端元光谱；

步骤四：建立矿物分布筛选，对提取的透闪石/蛇纹石矿物分布范围进行筛选；

步骤五：采用图面查证和野外查证两类方法，综合验证透闪石/蛇纹石分布地段；

步骤六：应用航空高光谱数据，从光谱维和空间维建立墓葬地典型考古要素识别标志，并标注在航空高光谱遥感真彩色影像图上；

步骤七：在航空高光谱遥感真彩色影像图上进行开采痕迹和墓葬玉器出土位置信息标记。

所述的步骤一：航空高光谱传感器实验室定标，获取定标参数，采集航空高光谱原始数据，还包括：在航空高光谱数据获取之前，应用积分球和标准光谱灯获取传感器各通道的精确波长位置和光谱响应函数等定标参数。

所述的步骤二：航天高光谱原始数据预处理，系统辐射校正、系统几何校正、正射校正和大气校正还包括：采集具有物理意义和地理坐标位置的DN值数据；对于高海拔地区，还要应用DEM数字高程模型进行正射校正，以消除地形的影响；设置大气辐射传输模型相应参数，开展大气校正和光谱重建；若有多组地面同步测量参考地物实测光谱，则采用经验线性回归方法开展大气校正和光谱重建；最终，得到浮点型的航空高光谱遥感反射率数据，任意波段的任一像元值在0～1.0之间。