[发明专利]一种多光谱遥感矿化蚀变信息通用优化提取方法

说明书

本发明在全面考虑矿物波谱特征基础上，提供了一种多光谱遥感矿化蚀变信息通用优化提取方法。通过本发明采用遥感技术，准确、快速、有效地开展成矿预测具有重要意义，针对多光谱遥感影像矿化蚀变信息提取问题，实现矿化蚀变最佳特征的组合选取与蚀变信息提取。本发明通过构造矿化蚀变适应度函数，充分考虑区域地质背景与矿物波谱特征，提高矿化蚀变信息提取精度。

技术领域：

本发明涉及遥感技术，是一种新型多光谱遥感矿化蚀变信息提取方法，属于遥感/数字图像处理领域。

背景技术：

近年来，由于地质找矿工作的不断深入，地表矿、浅层矿、易识别矿越来越少，矿产勘查工作逐渐转向隐伏矿、盲矿及难识别矿，找矿难度日益增大。应对此问题，需要寻找高效找矿技术。遥感作为一门对地观测综合性探测技术，具有观测范围广、时效性强、成本低等优势，已广泛应用在地质勘探领域，有效地减少了地质找矿难度，尤其在一些自然条件恶劣、交通不便地区，更能体现遥感找矿技术的优势。热液成矿过程中，近矿围岩与热液发生化学反应产生的一系列物质成分和构造、结构的变化，称为围岩蚀变。由于围岩蚀变经常与矿体伴生，分布范围一般比矿体分布广，因此成为一种寻找热液型金属矿产的重要标志。与正常围岩相比，蚀变围岩反射光谱具有特定的光谱特征。提取遥感影像中的矿化蚀变信息作为找矿有效途径，为地质工作者找矿提供有力的依据。围岩蚀变在多光谱遥感影像中表现为一种弱信息，常被背景信息所掩盖，从影像中将这种弱信息提取出来非常困难。在掩膜去除干扰信息基础上，根据研究区蚀变矿物波谱特性作相应的波段组合，对遥感数据进行线性运算来增强矿化蚀变信息。虽然传统方法在多光谱遥感蚀变信息提取方面取得了一定效果，但仍存在以下两方面问题：首先，最佳波段组合随着研究区区域地质背景、不同矿物类型而变化，其选取对于后续矿化蚀变信息提取至关重要。现有传统方法根据研究区典型矿物光谱吸收、反射特征，反复比较选取波段组合，是一种经验模式，无法全面考虑研究区矿物波谱特征。另一方面，多种蚀变矿物之间存在共生组合的复杂关系，不同蚀变矿物组合具有各自独特的光谱响应，仅依靠单矿物光谱吸收、反射特征简单组合不足以准确提取遥感矿化蚀变信息。

发明内容：

针对上述问题，本发明旨在提供一种多光谱遥感矿化蚀变信息通用优化提取方法，该方法能准确与全面地提取遥感矿化蚀变信息，具体的步骤为：

首先对多光谱遥感数据收集与处理，收集多光谱遥感影像，并进行相应处理，包括：辐射定标、大气校正、归一化处理，然后对多光谱遥感影像进行构建，并将多光谱遥感影像设定为多光谱遥感数据集X，多光谱遥感数据集X中的每个波段都对应着一幅相应的图像；每个波段由像元组成；

令X＝{x₁,x₂,…,x_B}表示为一个多光谱遥感数据集X，其中x_j为第j个波段，即波段x_j，其中j＝1,2,…,B，B代表多光谱遥感数据集X中的所有波段的数目，B为自然数；波段x_j对应着一幅相应的图像，波段x_j中的所有像元的总数目为N，N为自然数；

将多光谱遥感数据集X＝{x₁,x₂,…,x_B}中的B个波段之间两两相加集合设定为P，即P所包含特征数目设为p，这里p为自然数，a、b为自然数，并且a≠b；B个波段之间两两比值集合为Q，即Q所包含特征数目设为q，这里q为自然数；

将X,P和Q组合在一起为多光谱遥感特征集合D，即D＝{X,P,Q}，多光谱遥感特征集合D，所包含特征数目设为d，这里d为自然数，令d＝B+p+q；对多光谱遥感特征集合D选取一个矿化蚀变最佳特征Best的组合Y，令Y＝{y₁,y₂,…,y_best}，其中y₁,y₂,…,y_best定义为从多光谱遥感特征集合D中选取的特征，best为自然数，作为多光谱遥感特征集合D中选取的矿化蚀变最佳特征Best的数目，并设定best的值小于多光谱遥感特征集合D中的所有特征的数目d的值；