J4 ›› 2012, Vol. 42 ›› Issue (2): 575-582.

• 地球探测与信息技术 • 上一篇    

基于包络线消除法的岩石光谱对应分析

樊磊1,2,3|赵文吉1,2,3|宫兆宁1,2,3|林川1,2,3|刘连刚4   

  1. 1.首都师范大学资源环境与旅游学院|北京100048;
    2.三维信息获取与应用教育部重点实验室|北京100048;
    3.资源环境与地理信息系统北京市重点实验室|北京100048;
    4.北京市地质矿产勘查开发局|北京100048
  • 收稿日期:2011-07-02 出版日期:2012-03-26 发布日期:2012-03-26
  • 通讯作者: 宫兆宁(1976-),女,讲师,主要从事高光谱遥感及定量反演研究 E-mail:gongzhn@163.com
  • 作者简介:樊磊(1987-)|男|博士研究生|主要从事高光谱遥感研究|E-mail:fanlei20088@yahoo.cn
  • 基金资助:

    国土资源部地质矿产评价专项(科[2010]矿评03-05-03);国家自然科学基金青年科学基金项目(41101404)

Correspondence Analysis of Rock Spectra Based on Continuum Removing

Fan Lei1,2,3|Zhao Wen-ji1,2,3|Gong Zhao-ning1,2,3|Lin Chuan1,2,3|Liu Lian-gang4   

  1. 1.College of Resource Environment and Tourism, Capital Normal University, Beijing100048, China;
    2.Key Laboratory of 3D Information Acquisition and Application of Ministry of Education, Beijing100048, China;
    3.Key Laboratory of Resources Environment and GIS of Beijing Municipal, Beijing100048, China;
    4.Geology &|Mineral Exploration Development Authority of Beijing, Beijing100048, China
  • Received:2011-07-02 Online:2012-03-26 Published:2012-03-26

摘要:

岩石光谱特征是岩性识别的物理基础。选取常见的10种岩石类型15种岩石样品的光谱数据,对其进行均值、重采样、平滑、水汽吸收波段拟值等预处理,以消除岩石光谱噪声,然后通过包络线消除法,获得了岩石光谱特征参数,发现云母板岩(风化面)吸收特征最为明显;对包络线消除处理后的光谱数据进行对应分析,提取出R型主因子载荷,得到第一主因子轴代表主要的阳离子、阴离子诊断波段和水分子吸收波段,第二主因子轴代表少数阳离子的特征波段,获得与岩石相关的特征波段为385~525 nm、735~1 365 nm、1 435~1 785 nm、1 890~1 952 nm、1 995~2 310 nm,并找出了主要吸收波段的物理含义。通过对应分析二维图像,将岩石光谱分为4类,从第一类到第四类吸收深度逐渐变浅,吸收面积呈递减趋势,吸收宽度逐渐变窄,吸收峰逐渐增多,Fe2+和Fe3+吸收峰增多,铁化、泥化蚀变现象更明显。用聚类分析法对分类结果进行验证发现,分类结果有较好的对应性。从而为岩石和成像光谱图像数据精细分类提供参考依据,实现了对岩石高光谱海量数据的有效提取,进而为遥感矿产预测和找矿提供依据。

关键词: 岩石, 包络线消除, 光谱分析, 对应分析, 分类

Abstract:

Spectral feature is the physical basis of rock identification. In order to remove the rock spectral noise, the spectra including common 15 rock samples belonging to 10 rock types are pretreated by averaging, resampling, smoothing, and fitting the value of water vapor absorption band. The continuum removing methods are used to obtain absorption-band parameters of spectra. Among the rock samples, the mica slate’s absorption feature is the most obvious. The normalized data studied by using R-mode principle factor method shows that the first principal factor axis represents the major absorption spectra of cations, anions and water vapor, and the second represents a small number of cation band. The characteristic spectral bands of the rock are 385-525 nm, 735-1 365 nm, 1 435-1 785 nm, 1 890-1 952 nm and 1 995-2 310 nm.The physical meanings of these bands are also identified. The rock spectra are classified into four types by two-dimensional image analysis. From first type to last type, the spectra prove the gradually shallow absorption depth, the decreasing area, the gradually narrowing width and the increasing number of absorption peaks.Iron and pelitization alteration phenomenon are obvious. The classification results verified by cluster analysis are of better correspondence. A physical basis for rock classification and identification are provided by remote sensing technology. It is of significance to abstract effectively hyper spectral data and classify hyper spectra images.

Key words: rocks, continuum removed, spectrum analysis, correspondence analysis, classification

中图分类号: 

  • TP75
[1] 任宪军, 石云倩. 松辽盆地南部下白垩统火石岭组钙碱性火山岩地球化学特征及成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 818-834.
[2] 刘宇泰, 李碧乐, 陈晓琳, 李浩然, 史雨凡, 孙亚明.  东昆仑沟里地区瓦勒尕南矿区花岗闪长岩地球化学特征、锆石U-Pb年代学及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 875-895.
[3] 孙文博, 苟军, 王世成, 王常东, 王广婷, 孙家兴, 张铎, 田丽, 孙德有. 大兴安岭南部白音沙那盆地中生代火山岩年代学及岩石成因[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 852-874.
[4] 丁梦颜, 冯晅, 刘财. 裂缝对岩石非线性弹性特征的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 1051-1061.
[5] 王健, 张媛瑗, 吴楠, 徐清海, 崔子岳, 刘显凤, 付清萌. 鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区长7段夹层型页岩油储层特征及分类评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 453-468.
[6] 辛中华, 周建波, 李功宇, 陈卓, 王红燕, 孙宁辰. 吉黑高压带岩石圈结构——大地电磁测深与深地震反射数据联合约束[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 199-208.
[7] 谭晓淼, 周建波, 饶莹, 王海燕, 侯贺晟, 李明芮, 高锐. 中亚造山带中南部索伦缝合带岩石圈结构及其对古亚洲洋演化的制约[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 209-218.
[8] 张国宾, 冯玥, 赵忠海, 宋学权, 何云龙, 孔金贵. 大兴安岭中段金江沟岩体侏罗纪花岗岩年代学、地球化学特征及其构造意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1564-1585.
[9] 杨国鑫, 庞玉茂, 马瑞山, 郭兴伟, 曹慧, 蔡来星. 孔隙及流体介质对碎屑岩热导率的影响[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1728-1741.
[10] 于喜洹, 崔锡彪, 陆胜, 李新鹏, 贾宏, 孙江军, 谷华娟, 王野.

勃利双兴铜矿床侵入岩年代学、岩石地球化学特征及岩石成因 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1143-1162.

[11] 杨雨, 付文钊, 朱磊, 尹志刚, 马占才, 陈金勇, 高莲凤, 张振国, 巩磊.

辽西小孤山金矿床赋矿凝灰岩的年代学、岩石地球化学特征及其地质意义 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1120-1142.

[12] 赵越, 牛心玉, 蒋苏. 考虑时效损伤的岩石分数阶蠕变模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1213-1224.
[13] 李宇奇, 刘逸飞, 李怡欣, 崔芳华, 宋吉杰. 吉林东部延边地区花岗质岩石及包体成因:对古太平洋俯冲作用的制约[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 843-861.
[14] 于子望, 卢帅屹, 白林, 郑天琪. CO2地质封存岩石力学问题研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 930-942.
[15] 王婷婷, 杜学童, 赵万春, 蔡萌, 史晓东. 基于压裂信号和数据增强的脆性智能预测方法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 1014-1027.
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[1] 于 平,李瑞磊,付 雷,郝 雪,张向军,廉国芬. 松辽盆地滨北地区区域构造特征及意义--地震长剖面给出的证据[J]. J4, 2005, 35(05): 611 -615 .
[2] 张原庆, 宋炳忠, 王玉福, 张宁. 鲁西铜石岩体金成矿规律和成矿预测[J]. J4, 2010, 40(6): 1287 -1294 .
[3] 李建平,李桐林,张 辉,徐凯军. 不规则回线源层状介质瞬变电磁场正反演研究及应用[J]. J4, 2005, 35(06): 790 -0795 .
[4] 高松, 宋莹, 王琳,蒋步新. 水体中秋兰姆特效降解菌的筛选及其降解性能研究[J]. J4, 2006, 36(03): 455 -457 .
[5] 张凤君,李 卿,马玖彤,于广菊. 膜蒸馏处理糠醛废水的实验研究[J]. J4, 2006, 36(02): 270 -0273 .
[6] 卢双舫,李吉君,薛海涛,徐立恒. 油成甲烷碳同位素分馏的化学动力学及其初步应用[J]. J4, 2006, 36(05): 825 -829 .
[7] 丁志宏,冯平,毛慧慧. 考虑径流年内分布影响的丰枯划分方法及其应用[J]. J4, 2009, 39(2): 276 -0280 .
[8] 任何军, 刘娜,高松,张兰英,张玉玲,周睿. 假单胞菌DN2对多氯联苯的降解及bphA1核心序列测定[J]. J4, 2009, 39(2): 312 -0316 .
[9] 黄奇波, 覃小群, 刘朋雨, 康志强, 唐萍萍. 半干旱区岩溶碳汇原位监测方法适宜性研究[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2015, 45(1): 240 -246 .
[10] 熊晓亮,孙红月,张世华,蔡岳良. 高扬程虹吸保障条件分析与合理管径选择数值模拟[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(5): 1595 -1601 .