[发明专利]一种热红外高光谱遥感识别高纯度石英砂岩的方法

说明书

本发明属于遥感信息技术和材料科学结合技术领域，具体涉及一种热红外高光谱遥感识别高纯度石英砂岩的方法，包括以下步骤：热红外高光谱遥感数据预处理；热红外高光谱遥感数据大气校正；热红外高光谱数据温度/发射率分离；石英矿物含量定量计算经验公式的获取；石英矿物含量图获取；高纯度石英砂岩信息的获取。本发明针对高纯度石英砂岩的高石英含量的特征，利用遥感技术对其进行石英含量的定量计算，能够快速精确提取高纯度石英砂岩的分布信息，确定高纯度石英砂岩的位置和分布形态。

技术领域

本发明属于遥感信息技术和材料科学结合技术领域，具体涉及一种热红外高光谱遥感识别高纯度石英砂岩的方法。

背景技术

高纯石英砂的稀缺性和光电子器件、光纤及半导体器件等高端产业的大量需求造就了其奇货可居，价格昂贵。目前，国内使用的高纯石英砂主要为进口高纯石英砂，而国内生产的高纯石英砂主要受限于矿源的劣势，难以满足国内需求。

国内高纯石英砂矿源石英纯度相对较低，现有技术提高其纯度的幅度不大，能达到要求的矿源稀缺。因此要在短时间内寻找高质量的高纯石英砂矿源，就需要一种快速确定石英纯度的方法。

遥感技术具有快速识别和大面积覆盖的特性，利用遥感技术勘查高纯石英砂矿源是一种可行的方法。热红外高光谱数据具有非常高的光谱分辨率，能够精确地表现出与石英矿物含量密切相关的波段范围和特征波段。热红外高光谱遥感对石英矿物含量的定量计算是目前高纯石英砂勘查的前缘技术，但将遥感技术与热红外高光谱相结合应用于勘查高纯石英砂矿源的研究技术较少。

因此，需要设计一种利用热红外高光谱和遥感技术，并结合地球化学分析数据和地层资料，以石英矿物含量定量为基础的高纯度石英砂岩信息提取方法，为高纯石英砂矿源勘查提供一种新方法。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种热红外高光谱遥感识别高纯度石英砂岩的方法，用于解决现有技术中无法在短时间内寻找高质量的高纯石英砂矿源的技术问题。

本发明的技术方案如下所述：

一种热红外高光谱遥感识别高纯度石英砂岩的方法，包括以下步骤：

步骤1.热红外高光谱遥感数据预处理，包括辐射校正、几何校正、图像镶嵌流程，用于将数个条带拼接成整个研究区遥感图像；

步骤2.热红外高光谱遥感数据大气校正；

步骤3.热红外高光谱数据温度/发射率分离，利用归一化法进行温度/发射率分离，得到发射率图像；

步骤4.石英矿物含量定量计算经验公式确定；

步骤5.石英矿物含量图获取；

步骤6.高纯度石英砂岩信息提取，将石英矿物含量图进行密度分割，将石英含量较高的等级提取出来，确定硅化带的范围和分布形态。

所述步骤2还包括以下步骤：

步骤2.1：对热红外高光谱遥感数据进行大气透过率曲线、上行辐射和下行辐射模拟，得到研究区大气透过率模拟曲线及上下行辐射模拟曲线；

步骤2.2：按照步骤1所采用的热红外高光谱遥感数据波段进行重采样，得到重采样后大气透过率曲线，进而得到热红外高光谱遥感数据大气校正图像；

所述步骤4还包括以下步骤：

步骤4.1：通过JHU光谱库中各种岩性的热红外光谱曲线的观察分析，找出与石英矿物含量相关的波段范围；

步骤4.2：采集不同岩性的岩浆岩标本进行热红外光谱数据采集；

步骤4.3：将步骤4.2采集到的热红外光谱数据进行重采样，使其与步骤1采用的热红外高光谱遥感数据相匹配，并结合步骤4.1找出石英矿物含量密切相关的波段组合；