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基于Sentinel-2数据的长江中下游成矿带矿化蚀变信息提取——以南陵—宣城地区为例

殷梦杰

基于Sentinel-2数据的长江中下游成矿带矿化蚀变信息提取——以南陵—宣城地区为例

殷梦杰1
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  • 1. 合肥工业大学
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摘要

南陵—宣城矿集区是我国长江中下游成矿带内新发现的矿集区,近几年在找矿方面取得了重大突破,已发现十余处矽卡岩型矿床或矿化,展现出良好的成矿前景。由于植被覆盖密集、第四系沉积物覆盖广泛,该地区的遥感矿化蚀变信息提取存在较大困难。Sentinel-2卫星数据在可见光-近红外波段的波谱分辨率较高,同时提供了3个红边波段,可对植被进行有效监测。且其空间分辨率高、回访周期短,为遥感矿化蚀变信息提取提供了新的数据源。 本文基于Sentinel-2卫星数据的特点,以南陵—宣城地区为研究区,基于Sentinel-2卫星数据的空间分辨率、红边特征和波谱特征的优势,对基于红边指数的植被信息提取、基于波谱特征的波段选择和干扰信息去除方法进行研究,以提高植被覆盖区遥感矿化蚀变信息提取的精度,为长江中下游成矿带矿产资源勘查提供支持。主要研究成果和创新点如下: (1)Sentinel-2卫星数据增加的3个红边波段,为矿区植被信息提取提供了更加有效的手段。本次研究使用基于Sentinel-2卫星数据的VNIR波段或红边植被指数组合对研究区内不同覆盖度的植被信息进行分类,通过对比不同组合分类精度,发现红边波段704、红边波段740和红边波段783均对植被分类精度具有一定的提高作用,同时使用3个红边植被指数NDVI704、NDVI740、NDVI783的植被分类精度优于单独使用任一红边指数的分类精度,可以更加精细地进行植被干扰信息的去除。 (2)通过对Sentinel-2卫星数据的波段与研究区典型蚀变矿物的波谱特征对应关系的分析,选取B2、B6、B8a、B11作为铁染异常蚀变信息提取波段;选取B6、B8a、B11、B12为Al-OH异常蚀变信息提取波段;选取B2、B8a、B11、B12为Mg-OH异常蚀变信息提取波段。结果表明,Sentinel-2卫星数据在识别铁染异常蚀变信息时因在可见光-近红外波段有更详细的划分而更具有针对性;在识别含羟基类蚀变异常信息时,Sentinel-2卫星数据可实现对Mg-OH和对Al-OH蚀变异常信息的提取。 (3)基于Sentinel-2卫星数据,分别采用掩膜法和混合像元分解法对干扰信息进行了去除,采用主成分分析法对研究区内的铁染异常、Al-OH异常、Mg-OH异常蚀变信息进行了提取,并通过矿化蚀变信息提取结果与已知矿(化)点和区内的线性构造的叠加分析和统计,对比分析了基于Sentinel-2卫星数据与Landsat-8数据的提取结果,以及基于掩膜法和混合像元分解法干扰信息去除的提取结果。结果表明,Sentinel-2卫星数据的蚀变信息提取结果与Landsat-8提取结果在空间分布上大致吻合,且Sentinel-2数据提取结果与已知矿点的吻合度更高,验证了Sentinel-2数据在植被覆盖区进行遥感找矿的可行性和有效性;基于混合像元分解法干扰信息去除后提取的铁染蚀变区面积大于掩膜法去除后的提取结果,且与矿点的相关比率也更高,说明相较直接去除地物信息的掩膜法而言,混合像元分解法在干扰端元去除与光谱重建后能更多地利用到抑制干扰后的蚀变信息。

关键词

长江中下游/成矿带/矿化蚀变/信息提取/Sentinel-2数据

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授予学位

硕士

学科专业

地质学

导师

赵萍

学位年度

2021

学位授予单位

合肥工业大学

语种

中文

中图分类号

P5
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