CN107993222A - 一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法 - Google Patents

一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，包括以下几个步骤：S1：获取化探异常区；S2：通过化探异常区裁剪或掩模区外的遥感影像；S3：在化探异常区内进行蚀变遥感异常提取。本发明能够极大的降低传统蚀变遥感异常提取方法带来的大量伪异常，部分较弱的岩石蚀变异常亦能较好地提取，提高蚀变遥感异常的找矿命中率，节约找矿人力物力成本。

Description

一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法
技术领域
本发明涉及遥感地质专业蚀变遥感异常提取技术领域，具体是一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法。
背景技术
在地质找矿的工作过程中，通常采用的技术方法有化探方法和蚀变遥感提取方法等。化探方法根据测量的天然物质的不同，可以分为水系沉积物地球化学测量、土壤地球化学测量、岩石地球化学测量、水化学地球化学测量、气体地球化学测量等。在天然物质中某种地球化学指标与其它地球化学背景比较，出现显著差异的现象称地球化学异常，出现地球化学异常的区域称为化探异常区[1](1.王崇云等.地球化学找矿基础[M].北京:地质出版社，1986.1-47)。化探异常区的面积通常1-30Km2不等，与整个找矿工作区相比，化探异常区面积极大地缩小，通常为找矿工作区面积的1/10-1/100。理论上，找矿目标点位于化探异常区内，化探异常区以外无找矿意义。利用化探方法确定化探异常区，并不代表确定了找矿目标点的具体位置，仅仅是缩小了找矿目标的范围，找矿目标点具体位置的确定通常需要开展相应复杂的技术工作。个别极端情况下，确定化探异常区距离确定找矿目标点的具体位置，需要几年甚至几十年周期，且耗费大量的人力物力财力。
近年来，蚀变遥感异常提取方法方面，国内外一些学者利用Landset7、Landset8、Aster等遥感影像开展了蚀变遥感异常提取工作[2，3，4](2.蒋立军.分区标准化方法在遥感找矿中的应用研究[D].长春市:吉林大学，2011.1-34；3.张玉君，曾朝铭，陈薇.ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法研究与应用——方法选择和技术流程[J].国土资源遥感，2003，56(2):44-49；4.帕力旦·麦麦提，卡德丽亚·卡合热曼.Landsat8OLI数据在矿化蚀变信息提取中的应用——以吐拉苏地区为例[J].西部探矿工程，2016，(12):160-162)，并取得了一些理论和方法技术成果。其原理为，成矿作用发生的空间实体中的蚀变围岩(带)在遥感影像中表现为一种特殊的综合光谱信息[2]，利用这种综合光谱信息可以快速地圈定找矿目标点的具体位置。蚀变遥感异常提取的方法有多种，目前较常用的方法有主分量分析法(PCA)、比值法、光谱角法以及它们的混合法[3]。近期新出现但较少被使用的有小波分析、神经网络、分数维几何(分形或分几)等方法[3]。上述方法中以张玉君等人提出的主分量分析法应用最为广泛[3]。
利用遥感方法进行矿化蚀变信息的获取和定位是遥感地质工作的主要任务。利用蚀变遥感异常提取的找矿方法的优点在于，可以迅速、准确的圈定找矿目标点的具体位置，成本低、找矿效率较高。目前常见的几种蚀变遥感异常提取方法其缺点也显而易见，具体如下：1)由于工作区面积较大，云、雪、植被、水系、地表含水土壤等等干扰因素导致存在大量的伪异常，伪异常通常需要经验丰富的解译人员根据地质、地貌等经验进行排除，而即使经验丰富的遥感地质人员也无法保证排除的准确度；2)提取的异常可靠性极差，遥感地质工作实践表明，遥感异常命中矿体及蚀变带的概率极低。根据以往的实验对比发现，较多已知矿体及附近异常提取无反应、无矿化或无蚀变地区异常反而较突出；3)遥感异常点较多，野外查证难度和成本过大；4)工作区面积越大岩性就越趋于复杂，不利于蚀变遥感异常提取；5)相对于干扰信息，岩石蚀变信息异常强度较弱，岩石蚀变信息很可能“淹没”在干扰信息中，导致蚀变遥感异常提取结果错误，给地质野外工作产生负面影响。由于目前蚀变遥感异常方法存在上述缺点，在以往的遥感找矿工作和技术文献中鲜有成功找矿案例。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，包括以下几个步骤：
S1：获取化探异常区；
S2：通过化探异常区裁剪或掩模区外的遥感影像；
S3：在化探异常区内进行蚀变遥感异常提取。
作为本发明进一步的方案：在步骤S2中，通过化探异常区裁剪或掩模区外的遥感影像，使之不参与蚀变遥感异常提取。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，能够极大的降低传统蚀变遥感异常提取方法带来的大量伪异常，部分较弱的岩石蚀变异常亦能较好地提取，提高蚀变遥感异常的找矿命中率，节约找矿人力物力成本。
附图说明
图1为工作流程图。
图2为AS183乙2号化探异常区附近主分量分析法羟基蚀变异常提取结果图。
图3为基于AS183乙2号化探异常区主分量分析法羟基蚀变异常提取结果图。
图4为AS162乙1号化探异常区附近主分量分析法羟基蚀变异常提取结果图。
图5为基于AS162乙1号化探异常区主分量分析法羟基蚀变异常提取结果图。
图6为Bi-W化探异常区附近主分量分析法羟基蚀变异常提取结果图。
图7为基于Bi-W化探异常区主分量分析法羟基蚀变异常提取结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～7，一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，涉及遥感找矿的方法，包括以下几个步骤：
S1：获取化探异常区；
S2：通过化探异常区裁剪或掩模区外的遥感影像，使之不参与蚀变遥感异常提取；
S3：在化探异常区内进行蚀变遥感异常提取。
【实施例一】
实施地区位于青海省格尔木市东南，2009年获得1:5万水系沉积物地球化学测量成果。以AS183乙2号化探综合异常为例，其面积约为2.13Km2，异常元素组合为锑金砷等，化探异常区内已知矿(化)点共三处，化探异常区范围如图2、3所示。遥感影像采用Landset8卫星资料，选择夏季云雪雾等干扰较小时相，经初步分析可以满足本区蚀变遥感异常提取工作要求。影像经辐射定标、大气校正、数据裁剪、镶嵌、干扰因素掩膜等预处理工作。
实验1，以AS183乙2号化探综合异常所在1:5万标准分幅为实验范围，利用该范围裁剪影像，实验范围面积为417Km2。参考张玉君(2003)和帕力旦·麦麦提(2016)蚀变遥感异常提取工作方法，利用Landset8影像OLI2、OLI5、OLI6、OLI7波段，采用主分量分析方法(PCA)进行羟基蚀变异常提取，图2为实验1的部分提取结果。
实验2，以AS183乙2号化探综合异常区为实验范围，利用该范围裁剪影像，实验范围面积为21.3Km2。参考张玉君(2003)和帕力旦·麦麦提(2016)蚀变遥感异常提取工作方法，利用Landset8影像OLI2、OLI5、OLI6、OLI7波段，采用主分量分析方法(PCA)进行羟基蚀变异常提取，提取结果如图3所示。
实验1提取结果中，蚀变异常宏观上能反应蚀变岩野外发育的宏观特征，但提取异常极多且大多数为伪异常。野外异常查证难度极大，人工剔除伪异常困难，且准确率极差。图2中，已知矿(化)点处未见遥感异常，新发现矿(化)点处也未见遥感异常。而图3中，三个已知矿(化)点遥感异常均有所反映，且六处新发现矿(化)点遥感异常均有所反映。
【实施例二】
实施地区位于青海省格尔木市东南，2009年获得1:5万水系沉积物地球化学测量成果。以AS162乙1号化探综合异常为例，其面积约为1.3Km2，异常元素组合为铜铋镍等，化探异常区内已知矿(化)点共三处，化探异常区范围如图4、5。遥感影像采用Landset8卫星资料，选择夏季云雪雾等干扰较小时相，经初步分析可以满足本区蚀变遥感信息提取工作要求。影像经辐射定标、大气校正、数据裁剪、镶嵌、干扰因素掩膜等预处理工作。
实验3，以AS162乙1号化探综合异常所在1:5万标准分幅为实验范围，利用该范围裁剪影像，实验范围面积为417Km2。参考张玉君(2003)和帕力旦·麦麦提(2016)蚀变遥感异常提取工作方法，利用Landset8影像OLI2、OLI5、OLI6、OLI7波段，采用主分量分析方法(PCA)进行羟基蚀变异常提取，图4为实验3的部分异常提取结果。
实验4，以AS162乙1号化探综合异常区为实验范围，利用该范围裁剪影像，实验范围面积为13.8Km2。参考张玉君(2003)和帕力旦·麦麦提(2016)蚀变遥感异常提取工作方法，利用Landset8影像OLI2、OLI5、OLI6、OLI7波段，采用主分量分析方法(PCA)进行羟基蚀变异常提取，提取结果如图5所示。
实验3提取结果中，蚀变遥感异常提取结果极多，伪异常较多，野外查证难度较大。图4中三个已知矿(化)点蚀变遥感异常信息均未命中，四个新发现矿(化)点虽有命中，但异常面积较大，查证难度较大。图5中，三个已知矿(化)点处异常信息有较弱的反映，且四个新发现矿(化)点处异常信息均有反映，且形态清晰，有利于野外查证。
【实施例三】
实施地区位于新疆乌苏市南，依连哈比尔尕山脉西段、博罗科努山脉东段，2014年获得1:5万水系沉积物地球化学测量成果。以Bi-W元素异常为例，异常元素为铋钨等，异常区面积1.2Km2，异常区范围如图6、7，化探异常区内新发现矿(化)点两处。遥感影像采用Landset8卫星资料，选择夏季云雪雾等干扰较小时相，经初步分析可以满足本区蚀变遥感信息提取工作要求。影像经辐射定标、大气校正、数据裁剪、镶嵌、干扰因素掩膜等预处理工作。
实验5，以Bi-W元素异常所在1:5万标准分幅为实验范围，利用该范围裁剪影像，实验范围面积为371m2。参考张玉君(2003)和帕力旦·麦麦提(2016)蚀变遥感异常提取工作方法，利用Landset8影像OLI2、OLI5、OLI6、OLI7波段，采用主分量分析方法(PCA)进行羟基蚀变异常提取，图6为实验5的部分提取结果。
实验6，以Bi-W化探综合异常区为实验范围，利用该范围裁剪影像，实验范围面积为1.2Km2。参考张玉君(2003)和帕力旦·麦麦提(2016)蚀变遥感异常提取工作方法，利用Landset8影像OLI2、OLI5、OLI6、OLI7波段，采用主分量分析方法(PCA)进行羟基蚀变异常提取，提取结果如图7所示。
由于Bi-W化探综合异常区内存在多于两条矽卡岩矿化蚀变带，围岩蚀变范围较小，异常强度较弱。在实验5中，该处新发现矿(化)点未见异常反映。实验6中，新发现矿(化)点两处异常均有较好的反映，具有明确的找矿指示意义。
从试验1和试验2、试验3和试验4、试验5和试验6的对比应用中发现，理论上化探异常区外已经不具备找矿潜力，所以利用裁剪工具或者掩膜工具将该部分范围进行屏蔽，避免大量伪异常的产生，降低了伪异常产生的数量；相对于一些干扰信息，岩石蚀变异常强度较弱，将蚀变遥感异常提取工作集中在化探异常区内，从异常查证实践来看，部分较弱的岩石蚀变异常亦能较好地提取；显著地提高了蚀变遥感异常提取找矿的命中率；极大地节约找矿时间和工作成本，野外查证实践中，部分提取异常直接命中矿(化)体。
该基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，能够极大的降低传统蚀变遥感异常提取方法带来的大量伪异常，部分较弱的岩石蚀变异常亦能较好地提取，提高蚀变遥感异常的找矿命中率，节约找矿人力物力成本。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (2)

1.一种基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
S1：获取化探异常区；
S2：通过化探异常区裁剪或掩模区外的遥感影像；
S3：在化探异常区内进行蚀变遥感异常提取。
2.根据权利要求1所述的基于化探异常区的蚀变遥感异常提取方法，其特征在于，在步骤S2中，通过化探异常区裁剪或掩模区外的遥感影像，使之不参与蚀变遥感异常提取。
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