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内容简介

《高光谱遥感地质作用建模及应用》以推动高光谱遥感精细应用为目的，在收集、整理国内外高光谱遥感地质应用代表性案例的基础上，介绍了（极）低级变质带划分、矿物成因与流体运移、矿床蚀变分带、区域找矿预测、矿山环境等五个方面的应用，希望能为推动高光谱遥感技术在地质领域的深入应用提供借鉴。

目录

目录
前言
第一章 概述 1
第一节 高光谱仪器研制发展现状 2
一、地面光谱仪 2
二、机载光谱仪 4
三、星载光谱仪 10
第二节 遥感地质勘查技术发展现状 11
一、校准和大气校正 12
二、光谱处理方法 13
三、处理过程——端元组分识别与特征选择 13
四、分类 14
五、光谱分解 15
六、新方法 17
第二章 高光谱地质作用建模与找矿预测的基础 20
第一节 地质基础——成矿作用、元素富集及矿物组合 20
一、矿床类型及成矿作用 20
二、元素富集的场所——地球化学界面 38
第二节 光谱基础——矿物光谱特征 40
一、矿物光谱特征 42
二、矿物成分与其光谱特征的对应分析 52
第三节 技术基础——矿物信息提取 70
一、高光谱矿物填图技术 70
二、在植被半覆盖区矿物吸收波长精确计算的方法——以白云母为例 76
三、数据及信息的真实性检验 84
第四节 方法基础——高光谱地质建模与找矿预测方法 88
一、基于特征谱带的地质反演分析模型 89
二、基于矿物集合体/矿物混合光谱的地质反演分析模型 90
三、基于单矿物共生组合的地质反演分析模型 92
四、高光谱找矿预测模式与流程 94
第三章 高光谱技术(极)低级变质分带建模 96
第一节 绿泥石类质同像信息探测及其在低级变质带划分中的应用 96
一、引言 96
二、光谱方法 97
三、XRD方法 98
四、结果 99
五、讨论 103
六、结论 107
第二节 绢云母类质同像信息探测及其在低级变质带划分中的应用 107
一、引言 107
二、SWIR方法 107
三、结果 108
四、讨论与结论 111
第三节 评述 112
第四章 高光谱技术矿物成因与流体运移建模 114
第一节 White Horse明矾石矿床的岩浆成分证据高光谱探测 114
一、地质背景与前人工作 115
二、方法 118
三、遥感结果的实验室验证 121
四、矿物识别与矿物分带填图验证 123
五、成矿分析 128
六、总结和结论 131
第二节 西澳大利亚Panorama地区VMS矿床热液流体运移建模 131
一、地质背景 131
二、高光谱图像分类 133
三、地球化学方法 134
四、结果 134
五、结论 142
第三节 评述 142
第五章 高光谱技术在矿床蚀变分带中的应用 145
第一节 菲律宾Mindanao的Co-O低硫型金矿蚀变分带 145
一、引言 145
二、地质背景 145
三、矿物光谱 147
四、样品和分析方法 148
五、结果 151
六、讨论 157
七、结论 161
第二节 西藏驱龙铜矿蚀变分带中的应用 162
一、矿区地质概况 162
二、卫星高光谱Hyperion获取与预处理 162
三、矿物识别 163
四、综合分析 167
第三节 评述 168
第六章 高光谱技术在区域找矿预测中的应用 169
第一节 基于ASTER数据的西澳大利亚Yilgarn克拉通Weld Range绿岩带条带状含铁建造中铁矿调查 169
一、引言 169
二、地质背景 170
三、方法 175
四、结果 177
五、讨论 180
六、结论 181
第二节 西澳大利亚Pilbara地区HyMap金矿化远景调查 181
一、引言 181
二、地质概况 181
三、数据获取与分析 183
四、HyMap矿物填图 183
五、结论 186
第三节 评述 187
一、“矿物-蚀变矿物”信息提取与筛选方法 188
二、“蚀变矿物-找矿异常”的信息提取与筛选方法 189
第七章 高光谱技术在矿山环境中的应用 191
第一节 西班牙西南伊比利亚黄铁矿带San Miguel矿山短波红外光谱分析与含铁水合硫酸盐矿物填图 191
一、引言 191
二、矿山地质与研究区概况 192
三、采样与分析步骤 196
四、结果与讨论 199
五、结论 212
第二节 利用光谱特征定量反演矿山pH 213
一、引言 213
二、数据与方法 214
三、结果 219
四、讨论 225
五、结论 229
第三节 西班牙东南部Rodalquilar采矿区河流沉积物重金属污染填图 229
一、引言 229
二、重金属在矿物中的结合机理 230
三、研究区简介 231
四、数据与方法 231
五、结果与讨论 234
六、结论 243
第四节 评述 243
主要参考文献 245
彩图

精彩书摘

　　《高光谱遥感地质作用建模及应用》：
　　第一章 概述
　　一般地，遥感可定义为在波长300 nm~1 m 内对反射或辐射电磁波(electro magnetic radiation，EMR)进行测量的一门科学技术。地球遥感科学家根据相互作用的物理现象，将波长划分为若干测量区间。可见光-近红外(visible-near infrared，VNIR)波段区间反射的电磁辐射以能够产生宽幅吸收的电子过程为主。短波红外(short-wave infrared，SWIR)波段反射的电磁辐射以产生强吸收的分子振荡为主。热红外(thermal infrared，TIR)波段向外发射热辐射能量，同时也能反射少量辐射能量，辐射以分子振荡为主，同时产生宽幅和强烈的吸收谱。这些测量都将太阳作为一个能量源(TIR 实际上也是地球热能的一部分)。太阳光属于非相干电磁波，只能测量其振幅，无法测量其相位。雷达波长范围为1 mm~1 m，它采用主动能量源，其振幅和相位均可测得。
　　在各种遥感测量过程中，人们关心的是地表物质反射出的能量有多少。朗伯反射体的反射率不随波长变化。所幸许多物体在特定波长时吸收能量，形成明显的光谱标志，并且可识别。这些有选择的吸收区称为吸收特征。采用高光谱分辨率仪器，如高光谱成像仪(hyperspectral imager，HSI)，可精确识别地表矿物。而光谱分辨率较低的多光谱成像仪(multispectral imager，MSI)可识别矿物或物体的大类。物体的光谱标志和颜色差不多，但可延伸到可见光之外的电磁波谱部分。正如地质学家根据颜色来识别矿物一样，人们也可利用极其精确测量的“颜色”来对矿物进行遥感识别。
　　在对矿化系统的遥感研究中，我们具有极为有利的条件：许多和热液蚀变有关的矿物都具有极为明显的光谱特征。因此，可利用遥感对裸露的热液蚀变矿物进行直接探测和填图。光学遥感的主要局限是地表穿透能力只有微米(μm)级，这就使得其主要适用于地球上的干旱和半干旱地区，因为那里的岩石和土壤都直接出露于地表。
　　因此，遥感成为地质在勘查过程中首先被使用的一种技术。现在已经很少有地质学家不先使用“Google-Earth”而直接到野外去工作的了。在勘查早期，只需要极低的成本，就可以通过ASTER 图像对暴露地区可能的蚀变和蚀变分带有一个大致的了解。遥感技术是的、可直接对大范围内与许多矿床有关的蚀变矿物进行填图的远距离勘查方法。从多方面来看，遥感等同于一个经验丰富的现代勘查家，它对蚀变和矿化的野外指示矿物具有良好的感知能力。更重要的是，遥感方法可以定量化蚀变矿物组成，并在这些矿物中识别出关键的标志矿物及化学成分变化，而即使最有经验的勘查地质学家也看不到这些。
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