专利名称：一种矿化蚀变信息的提取方法
技术领域：
本发明涉及一种矿化蚀变信息的提取方法，属于地质勘查领域。
背景技术：
矿床在生成、演化的全过程中，其成矿条件表现为地质演化过程中的地质异常事件，因而寻找地质异常成为预测矿床的必要条件之一。地球化学异常、地球物理异常和矿化蚀变遥感异常已成为找矿勘探中常用的找矿标志参数。特征导向的主成分分析即Crosta技术发挥了重要的找矿指示作用，在矿床蚀变岩的信息增强处理和找矿勘查中得到了广泛地应用。但是传统的Crosta技术是基于整幅影像进行统计分析来计算每个组分的特征向量值的，导致统计计算过程中包含了水体、云、冰雪等干扰信息，从而使得所得到的异常结果也包含了大量噪声，在一定程度上影响了矿化蚀变信息提取的精度。发明内容
本发明目的在于提供一种提高矿化蚀变信息提取精度的方法。
本发明的技术方案包括以下步骤:
a.输入一幅遥感影像A ；
b.对输入的遥感影像A进行有效背景像元的区分和标识，其中有效背景像元是指为非损坏数据像元、非水体像元、非云像元、非冰雪像元和非植被像元；
c.对经过b步骤进行有效背景像元标识的遥感影像以NXN像元的活动窗口对每个像元进行扫描并进行统计，其中N为11至31之间的奇数，该统计是以扫描点所在像元为中心，从11X11窗口开始搜索，依次扩大搜索窗口，最大扩展至31X31窗口，直到有效背景像元的数量占整个窗口像元数量的比例达到51% ；
d.对经过b步骤进行有效背景像元标识的遥感影像根据克罗斯塔方法选择能反映矿化蚀变的4个遥感波段，然后对步骤c中选择的NXN窗口中对所有的有效背景像元进行基于特征导向的主成分分析，得到PC1、PC2、PC3和PC4组分；
e.根据矿化蚀变光谱的强吸收和高反射特征对步骤d中得到的4个组分进行判断，得到矿化蚀变异常所在的组分，判断的方法是根据反射率高的波段和反射率低的波段两者的特征向量的符号相反的组分就判断为矿化蚀变异常所在的组分；
f.对经过步骤e得到的矿化蚀变异常所在的组分进行明暗像元的判断，判断的方法是当反射率高的波段对应的特征向量值为正值，则异常表现为亮像元，反之则表现为暗像元；
g.异常明暗像元转换与赋值:以输入的遥感影像A的任一波段为模板进行复制，构建一个异常影像B ;当经过f步骤判断出的异常为亮像元时则将该组分中心像元的特征向量的值直接赋给异常影像B所对应位置的像元，当经过f步骤判断出的异常为暗像元时则将该组分中心像元的特征向量的值乘以-1，将暗像元转换为亮像元后再赋给异常影像B所对应位置的像元，得到最终异常影像C。
h.输出最终异常影像C。
本发明的方法利用局部可变窗口将整幅影像划分为若干个独立统计分析单元，并且在每个独立单元内部排除水体、云、冰雪等干扰信息，然后再进行主成分分析计算和矿化蚀变异常组分的判断与选择，能有效降低环境噪声，提高矿化蚀变信息提取的精度。统计青海东昆仑、三江成矿带北段、河南东秦岭、新疆东天山和阿勒泰山、东非、澳大利亚等地的620多个矿床(点)，发现常规Crosta法提取的矿化蚀变异常与铁、铅锌、金、铜、钥矿床(点)的相关率约为45%，而本发明方法提取的矿化蚀变异常与与铁、铅锌、金、铜、钥矿床(点)的相关率约为51%，能够有效提高矿化蚀变信息提取的精度。本发明方法比常规Crosta方法不但对干扰信息有较强的筛选过滤功能，而且对弱蚀变信息也具有较强的识别能力。本发明方法还能进一步挖掘TM和ASTER等遥感数据矿化蚀变制图的潜力，提高其在地质勘探中的指不能力。
具体实施方式
为了更加清楚本发明的技术方案，具体实施例详细说明如下:
本发明实施案例选择青海三江成矿带北段某铅锌多金属矿区的TM和ASTER遥感影像作为具体实施的对象。
实施步骤如下:
a.输入一幅遥感影像A，分别选择一幅TM和ASTER遥感影像作为输入一幅遥感影像A。
b.对输入的遥感影像A进行有效背景像元的区分和标识，其中有效背景像元是指为非损坏数据像元、非水体像元、非云像元、非冰雪像元和非植被像元。可利用TM和ASTER的归一化植被指数NDVI和归一化水体指数NDWI对植被和水体进行识别(如表I)
表I TM和ASTER的植被指数和水体指数
权利要求
1.一种矿化蚀变信息的提取方法，其特征是，包括以下步骤: a.输入一幅遥感影像A； b.对输入的遥感影像A进行有效背景像元的区分和标识，其中有效背景像元是指为非损坏数据像元、非水体像元、非云像元、非冰雪像元和非植被像元； c.局部可变窗口选择。对经过b步骤进行有效背景像元标识的遥感影像以NXN像元的活动窗口对每个像元进行扫描并进行统计，其中N为11至31之间的奇数，该统计是以扫描点所在像元为中心，从11X11窗口开始搜索，依次扩大搜索窗口，最大扩展至31X31窗口，直到有效背景像元的数量占整个窗口像元数量的比例达到51% ； d.对经过b步骤进行有效背景像元标识的遥感影像根据克罗斯塔方法选择能反映矿化蚀变的4个遥感波段，然后对步骤c中选择的NXN窗口中对所有的有效背景像元进行基于特征导向的主成分分析，得到PC1、PC2、PC3和PC4组分； e.根据矿化蚀变光谱的强吸收和高反射特征对步骤d中得到的4个组分进行判断，得到矿化蚀变异常所在的组分，判断的方法是根据反射率高的波段和反射率低的波段两者的特征向量的符号相反的组分就判断为矿化蚀变异常所在的组分； f.对经过步骤e得到的矿化蚀变异常所在的组分进行明暗像元的判断，判断的方法是当反射率高的波段对应的特征向量值为正值，则异常表现为亮像元，反之则表现为暗像元; g.异常明暗像元转换与赋值:以输入的遥感影像A的任一波段为模板进行复制，构建一个异常影像B;当经过f步骤判断出的异常为亮像元时则将该组分中心像元的特征向量的值直接赋给异常影像B所对应位置的像元，当经过f步骤判断出的异常为暗像元时则将该组分中心像元的特征向量的值乘以-1，将暗像元转换为亮像元后再赋给异常影像B所对应位置的像元，得到最终异常影像C ； h.输出最终异常影像C。
全文摘要
本发明公开了一种矿化蚀变信息的提取方法，该方法包含如下步骤有效背景像元标识、局部可变窗口选择、窗口内主成分分析、构建异常变量、异常识别与赋值、蚀变异常输出。通过标识和统计有效背景像元从而排除水体、云、冰雪等干扰信息;利用局部可变窗口使得主成分分析时统计变量限定在该窗口内而非整个影像范围，从而有利于进一步降低周围环境噪声的干扰，并提高弱蚀变信息的提取能力。该方法能进一步挖掘TM和ASTER等遥感数据矿化蚀变制图的潜力，提高其在地质勘探中的指示能力。
文档编号G01V8/02GK103207415SQ20121058685
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者彭光雄, 邵拥军, 李善平 申请人:中南大学, 青海省地质调查院