航空高光谱CASI-SASI数据蚀变矿物信息提取与应用——以甘肃省敦煌市小金窝子地区为例

作者： 孙雨   刘家军   赵英俊   翟德高   柳振江   张方方   秦凯   田丰   康向阳   裴承凯   刘鹏飞   来源： 地质与勘探 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 甘肃省   蚀变信息提取   特征参量协同   整体谱形   高光谱CASI   SASI数据   金矿   小金窝子地区  

描述： 航空高光谱遥感数据具有“空谱合一”的优势，深入挖掘并应用高光谱数据中蕴含的蚀变矿物地质信息具有重要意义。本文应用航空高光谱CASI-SASI数据，建立了基于“整体谱形-特征参量协同”的蚀变矿物信息提取流程，并在甘肃省敦煌市小金窝子地区开展了蚀变矿物信息提取、地质涵义分析和野外查证。基于高光谱CASI-SASI数据成功提取了褐铁矿、绿泥石、绿帘石、短波云母、中短波云母、中长波云母、长波云母共7种蚀变矿物。高光谱CASI-SASI数据提取的大面积区域性分布的蚀变矿物多为区域热液作用产物，小范围定向分布的蚀变矿物与断裂、岩脉等成矿热液活动关系密切，局部产出且具定向性的中短波云母与断裂构造及酸性脉体关系密切，基于野外地质调查和ASD光谱实测的蚀变矿物野外查证工作证实蚀变矿物提取结果可信。褐铁矿+中短波云母的蚀变矿物组合具有金矿化指示意义，为基础地质调查和矿产资源勘查提供了重要的遥感信息。

航空高光谱地表氧化铁矿物含量评估技术

作者： 秦凯   陈建平   赵英俊   朱玲   杨国防   来源： 遥感信息 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 晶体场转移   定量评估   航空高光谱   去连续统   氧化铁矿物  

描述： 针对采用高光谱技术对赤铁矿、针铁矿和褐铁矿等氧化铁矿物含量评估精度不高的问题,提出了一种地表氧化铁矿物含量的航空高光谱定量评估的方法。首先基于大气特征谱线的定标参数进行数据预处理;其次利用连续统去除和二次拟合的方法获取铁离子晶体场转移光谱特征;最后根据地面实测氧化铁含量进行回归分析。应用该方法评估了我国祁连山典型铁矿床区域的地表氧化铁含量,基于研究区的CASI/SASI航空高光谱数据,对地表氧化铁矿物进行了含量评估。研究表明,地表氧化铁航空高光谱定量评估的方法可靠,应用该方法可有效识别出氧化铁蚀变矿物富集区域。

基于航空高光谱遥感数据的黑土地有机质含量反演:以黑龙江省建三江地区为例

作者： 汪大明   秦凯   李志忠   赵英俊   陈伟涛   甘义群   来源： 地球科学 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 回归模型   土壤有机质   遥感   黑土地   高光谱  

描述： 掌握黑土地有机质含量对黑土资源利用与保护具有重要意义,而高光谱卫星影像的缺乏制约了区域尺度土壤有机质反演研究的开展.以黑龙江省建三江黑土区为例,采用CASI/SASI航空高光谱数据、ASD(analytical spectral devices)地面光谱数据和土壤样品有机质含量数据,基于有机质含量与光谱反射率的相关性和定量关系,构建最优的回归模型并开展研究区土壤有机质含量遥感反演.结果表明:偏最小二乘法回归模型比多元逐步回归模型更稳定(判定系数分别为0.885和0.653),且精度更高(均方根误差分别为0.424和0.744);采用偏最小二乘模型反演的结果与地面化探结果基本一致.

基于注意力金字塔网络的航空影像建筑物变化检测

作者： 田青林   秦凯   陈俊   李瑶   陈雪娇   来源： 光学学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 注意力机制   图像处理   变化检测   空洞卷积   特征金字塔  

描述： 针对遥感图像语义分割中存在对多尺度目标的漏检和分割边界粗糙等问题,提出了一种基于注意力金字塔网络的航空影像建筑物变化检测方法。该方法采用编码-解码结构,在编码阶段使用ResNet101作为基础网络来提取特征,并在部分残差模块应用空洞卷积增大感受野,同时将金字塔池化结构作为编码网络的最后一层,以提取图像多尺度特征;在解码阶段的横向连接过程中引入注意力机制以突出重要特征,并采用自上而下的密集连接方式计算特征金字塔,有效融合不同阶段、不同分辨率的特征。在大型建筑物变化检测数据集上进行验证实验,实验结果表明所提方法在对不同尺寸建筑物目标的变化检测中展现出了良好的适应性,相比于经典语义分割网络具有一定的优势。

航空高光谱遥感区域成矿背景研究——以甘肃柳园—方山口地区为例

作者： 刘德长   赵英俊   叶发旺   田丰   邱骏挺   来源： 遥感学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 成矿背景   矿产分布规律   航空高光谱遥感   成矿条件和控矿要素  

描述： 高光谱遥感是当前地质遥感研究的前沿和热点,国内外的相关研究集中在数据处理、矿物填图、模型构建等方面,利用航空高光谱遥感技术进行区域成矿背景的研究较少。然而,要解决好高光谱遥感找矿问题,首先必须研究区域成矿背景,特别是找矿方向和有利的找矿区段,否则构建的找矿模型将不能充分发挥作用。本文以核工业北京地质研究院国家级遥感重点实验室装备的航空高光谱成像系统在甘肃柳园—方山口地区获取的可见光-近红外(CASI),短波红外(SASI)高光谱遥感数据为数据源,利用矿物填图方法所填的区域矿物分布图,探讨了柳园—方山口地区的区域成矿条件,厘定了找矿要素,构建了区域成矿构造格架,分析了区域已知矿产的空间分布规律,探索了该区的区域找矿方向和最佳找矿地段。在此基础上,利用建立的高光谱遥感找矿预测方法,新发现了7处找矿靶区,取得了显著的地质找矿效果。该成果不仅对指导柳园—方山口地区进一步找矿有重要作用,而且提出的一套高光谱遥感技术研究区域成矿背景的思路、途径和方法,对其他地区的高光谱遥感地质应用也具有重要的借鉴价值。

机载激光雷达数据辅助的航空高光谱影像几何精校正

作者： 伊丕源   童鹏   赵英俊   李瀚波   吴文欢   来源： 科学技术与工程 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 激光雷达   回波强度   单线阵   几何校正   控制点   航空高光谱  

描述： 严格的几何精校正可以提高遥感影像的实用价值。对于CASI(compact airborne spectrographic imager)推扫式单线阵航空高光谱传感器而言,由于每次飞行装机都要重新安装GPS(global positioning system)接收机、差分定位与惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU),因此GPS、IMU和传感器之间的几何方位标定并不严格,从而导致外方位元素精度受到影响,几何校正结果不理想。为提高几何校正精度,需要依据共线方程,结合地面控制点,计算相应的辅助校正参数。然而实验区属于高海拔无人区,难以实施地面控制点测量,且无其他高精度正射影像可参考。为此实验以机载LiDAR(light detection and ranging)数据为辅助,一方面基于LiDAR高程信息生成数字高程模型;另一方面,通过对LiDAR回波强度信息进行校正,提高基于回波强度的地物判读性,并以回波强度图为参考选取控制点。然后,结合控制点和数字高程模型,完成了CASI高光谱影像的几何精校正。通过对航带间同名地物点坐标对比,证明其精度得到了很大提高。结果表明,利用LiDAR回波强度信息可以解决控制点缺少的问题,显著提高遥感图像几何校正精度,未来也可在地物分类等方面发挥更大作用。

航空高光谱遥感油气探测技术研究及应用效果

作者： 刘德长   童勤龙   李志忠   赵英俊   杨燕杰   王茂芝   谢涛   叶发旺   邱骏挺   王子涛   来源： 地质学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 含油煤层   油气探测示范区   油页岩   航空高光谱遥感   油气渗漏   探测效果  

描述： 利用航空高光谱遥感技术探测油气已是一项近年来逐渐推广的新技术,也是当前遥感地质领域研究的前缘和热点。由于地表干扰因素复杂,信息真假识别困难,遥感探测油气的效果不甚理想。本文依托中国地质调查局油气资源调查中心的"油气资源选区调查"项目,利用CASI/SAAI/TASI航空成像系统,在新疆准噶尔盆地和伊犁盆地示范区获得的高空间分辨率高光谱遥感数据,开展了航空高光谱遥感的油气探测示范研究。笔者通过构建油气渗漏异常的光谱识别模型,借助油气渗漏异常的光谱曲线与干扰因素光谱曲线的对比和烃与蚀变矿物丰度值的消长关系,解决了油气渗漏异常信息提取中干扰因素的排除难题。同时,开发了适合油气信息提取的波段分类方法,并强调将油气地质知识,贯穿于信息提取的全过程,改变了以往只按已有程序处理,结合野外实际不够的倾向,从而有效地提升了航空高光谱油气探测的效果。经示范应用表明,航空高光谱遥感在油气探测中可以快速、大面积地提取油气信息,区分含油地层和非含油地层;提取油页岩和含油煤层,直观其展布特征和控制要素,分析其不同地段的含油丰度;提取油气渗漏异常,尤其是第四系覆盖区地质人员不易发现,而对油气勘查有重要价值的弱渗漏异常信息,圈定油气渗漏异常区。上述这些探测效果,正是油气资源调查、选区和评价需要掌握的重要信息。高光谱遥感探测油气的技术优势,是其它油气勘查手段无法替代的。因此,在油气资源调查和勘查中应充分发挥高光谱遥感的重要作用。

航空高光谱遥感油气探测技术研究及应用效果

作者： 刘德长   童勤龙   李志忠   赵英俊   杨燕杰   王茂芝   谢涛   叶发旺   邱骏挺   王子涛   来源： 地质学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 含油煤层   油气探测示范区   油页岩   航空高光谱遥感   油气渗漏   探测效果  

描述： 利用航空高光谱遥感技术探测油气已是一项近年来逐渐推广的新技术,也是当前遥感地质领域研究的前缘和热点。由于地表干扰因素复杂,信息真假识别困难,遥感探测油气的效果不甚理想。本文依托中国地质调查局油气资源调查中心的"油气资源选区调查"项目,利用CASI/SAAI/TASI航空成像系统,在新疆准噶尔盆地和伊犁盆地示范区获得的高空间分辨率高光谱遥感数据,开展了航空高光谱遥感的油气探测示范研究。笔者通过构建油气渗漏异常的光谱识别模型,借助油气渗漏异常的光谱曲线与干扰因素光谱曲线的对比和烃与蚀变矿物丰度值的消长关系,解决了油气渗漏异常信息提取中干扰因素的排除难题。同时,开发了适合油气信息提取的波段分类方法,并强调将油气地质知识,贯穿于信息提取的全过程,改变了以往只按已有程序处理,结合野外实际不够的倾向,从而有效地提升了航空高光谱油气探测的效果。经示范应用表明,航空高光谱遥感在油气探测中可以快速、大面积地提取油气信息,区分含油地层和非含油地层;提取油页岩和含油煤层,直观其展布特征和控制要素,分析其不同地段的含油丰度;提取油气渗漏异常,尤其是第四系覆盖区地质人员不易发现,而对油气勘查有重要价值的弱渗漏异常信息,圈定油气渗漏异常区。上述这些探测效果,正是油气资源调查、选区和评价需要掌握的重要信息。高光谱遥感探测油气的技术优势,是其它油气勘查手段无法替代的。因此,在油气资源调查和勘查中应充分发挥高光谱遥感的重要作用。

加入高程因子的航空高光谱影像大气辐射校正

作者： 伊丕源   李瀚波   童鹏   赵英俊   张川   田丰   车永飞   吴文欢   来源： 国土资源遥感 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 高程   大气辐射校正   地形效应   高光谱  

描述： 地形效应是影响遥感定量分析的主要障碍之一。尤其对于航空高光谱遥感而言,其地形效应更为显著,地形高程、角度带来的影响都不可忽略。基于青海雪鞍山地区的CASI高光谱影像和LiDAR地形数据,开展地形高程变化对航空高光谱遥感的影响研究。在假定每一个高程点为水平朗伯体的前提下,首先,基于MODTRAN软件模拟计算不同高程对应的大气上行辐射、地物至传感器之间的大气透过率、大气半球反照率和下行总辐射,进行地形高程变化对4个参量的影响分析;然后,设计实现了加入高程因子的大气辐射校正,完成了测区航空高光谱影像的反射率反演计算;最后,与FLAASH大气校正的反射率结果进行比较,发现同类地物的反射率曲线在谱形方面接近,但反射率数值存在差异,尤其是FLAASH大气校正结果中短波波段甚至出现负值,无疑是错误的。实验表明,高程因子的变化对山地航空高光谱影像成像过程的影响不可忽略,要实现精确的航空高光谱影像大气辐射校正必须消除其影响。