礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用對國民經(jīng)濟具有重要影響，科技的發(fā)展也為礦產(chǎn)資源的調(diào)查提供了更多的工具選擇。本文主要介紹了高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

?

高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查的國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國于20世紀80年代中、后期也著手發(fā)展自己的高光譜系統(tǒng)，先后成功地研制了MAIS、OMIS，PHI和C-HRIS等成像光譜儀；一些單位開展了相應(yīng)的方法研究和應(yīng)用試驗。由于受數(shù)據(jù)源的限制，國內(nèi)僅有中國科學(xué)院遙感所、中國國土資源航空物探遙感中心(下文簡稱“航遙中心”)等少數(shù)單位開展了較為系統(tǒng)的應(yīng)用研究工作。在高光譜礦物填圖方面，國內(nèi)的研究基本停留在礦物類型識別階段，能夠識別的礦物種類較少，發(fā)展的數(shù)據(jù)處理方法和初步建立的一些礦物識別規(guī)則尚需要在更多的實踐中加以驗證、補充、優(yōu)化和修訂。盡管如此，還是有好些相對成功的應(yīng)用實例。

中科院上海技術(shù)物理所利用MAIS 在河北張家口地區(qū)的實驗中地對該地區(qū)新生界全新統(tǒng)、更新統(tǒng)、中生界侏羅紀張家口群、下元古界紅旗營子群及花崗片麻巖、蛇綠巖脈、輝石類巖脈采用不同的圖像處理方法獲得了較為精確的巖石地層識別分類，證明了高光譜遙感在巖石出露較好區(qū)域進行巖類定性識別和大比例尺填圖的可能；謝紅接等[17]運用中國科學(xué)院上海技術(shù)物理所研制的模塊式航空71波段高光譜儀(MAIS)影像數(shù)據(jù)，在純凈像元提取、混合像元分解、光譜角制圖、匹配濾波、光譜特征擬合等方面做了試驗性研究工作，提取了該區(qū)的鈾礦特征信息(如蝕變、礦化等)，為高光譜圖像的礦產(chǎn)資源調(diào)查應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

航遙中心也取得了相應(yīng)的進展，他們利用美國Cuprite礦區(qū)的航空可見和紅外成像光譜儀AVIRIS數(shù)據(jù)和河北崇禮-赤城地區(qū)MAIS數(shù)據(jù)，開展了蝕變礦物提取和礦物填圖方法試驗；在野外和實驗室條件下，開展了巖礦光譜的影響因素和礦物混合光譜研究，測試了高嶺石、白云母、方解石、白云石、蒙托石、綠簾石等礦物光譜共300余條，初步總結(jié)了礦物光譜變異規(guī)律等。

此后，航遙中心還應(yīng)用EO-1衛(wèi)星的成像光譜Hyperion的視反射數(shù)據(jù)，對西藏驅(qū)龍地區(qū)的蝕變礦物進行了初步識別，識別出高A1和低A1絹云母化礦物、高嶺石礦物以及綠泥石和孔雀石化礦物組合。

甘甫平等[18]利用成像光譜遙感技術(shù)識別和提取了礦化蝕變信息，其做法是首先利用低分辨率的遙感數(shù)據(jù)識別出地質(zhì)異常分布，圈出重點區(qū)段；然后利用高光譜MAIS數(shù)據(jù)在這些重點區(qū)段開展蝕變信息(主要是鉀化)提取與找礦預(yù)測。區(qū)內(nèi)鉀長石化帶主要礦物組合為鉀長石、微斜長石、石英、絹云母、黃鐵礦等。這些礦物除黃鐵礦外，均含Al-OH和Mg-OH鍵的化合物。尤其是隨著鉀化的減弱，Al-OH鍵化合物減少，光譜隨之發(fā)生變化，對識別和提取礦化蝕變信息十分有利。

王潤生、甘甫平等人在成像光譜礦物填圖技術(shù)與應(yīng)用示范課題中，對新疆東天山地區(qū)開展區(qū)域面積性礦物填圖和西藏驅(qū)龍地區(qū)開展礦化蝕變礦物填圖應(yīng)用示范，取得了與地面一致的應(yīng)用效果，礦物識別率和識別正確率均達到85%以上；王青華等[19]運用MAIS影像數(shù)據(jù)，通過對研究區(qū)各巖類的野外光譜特征測試，對比分析圖像中巖石的光譜特征，根據(jù)訓(xùn)練區(qū)不同巖類的光譜特征，采用不同的圖像處理方法，較好地提取了巖石信息，達到較準確識別巖礦類別的目的。

張宗貴等[20]利用機載可見光、近紅外及短波紅外成像光譜(HyMap)數(shù)據(jù)，開展了基于地物光譜特征成像光譜遙感礦物識別方法研究，結(jié)果認為，根據(jù)研究區(qū)內(nèi)存在的主要Al-OH和Mg-OH的特征吸收峰礦物類型，通過對礦物光譜特征的綜合分析，分別建立了綠泥石、綠簾石、橄欖石、絹云母、滑石、石膏及黑云母等礦物組合的識別準則，有效地填繪出了這些礦物在該航帶上的分布情況。

?

高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查的應(yīng)用前景

目前高光譜遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源調(diào)查領(lǐng)域已經(jīng)得到了成功的應(yīng)用。這是光學(xué)、結(jié)晶學(xué)、光譜學(xué)、傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)等學(xué)科共同發(fā)展的結(jié)果，由于它具有將高光譜分辨率的圖像與光譜合二為一的特點，不僅能有效地直接識別地表物質(zhì)，而且還能更深入地研究地表物質(zhì)的成分及結(jié)構(gòu)。

因此，通過巖石光譜信息模型，反演某些指示礦物的豐度分布，結(jié)合遙感專題圖件以及豐富的紋理信息，借助于相應(yīng)的成礦模式和理論，可以從全局、綜合的角度對研究區(qū)的礦產(chǎn)進行可持續(xù)的勘探和開發(fā)，這在礦產(chǎn)資源調(diào)查應(yīng)用的成礦預(yù)測方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

為了使高光譜遙感技術(shù)在該項目中得到充分的應(yīng)用，需要進一步開展以下工作：

(1) 深入分析和研究粘土礦及稀土礦（元素）的物化屬性與光譜特征的相關(guān)性。上文提到，礦物的光譜特征主要由組成成分、物質(zhì)內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)、物化特征所制約。因此，進一步認識到巖礦光譜細微變化與其物質(zhì)內(nèi)部組分、內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)之間的信息關(guān)聯(lián)，是改善和提高高光譜遙感區(qū)分不同種類的粘土礦、粘土礦與稀土礦、以及提取是否附有稀土元素的粘土礦信息的關(guān)鍵。

(2) 進一步分析、試驗高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理與礦物填圖現(xiàn)有的各種技術(shù)方法。因為預(yù)處理及礦物填圖效果的好壞直接影響到礦物信息提取的精度，最終影響高光譜技術(shù)指標評價及應(yīng)用處理系統(tǒng)的技術(shù)體系的設(shè)計。由于自然界礦物的共生組合波段變異，在實際應(yīng)用中，純單一礦物端元有時很難確定或不需要確定，在技術(shù)方法研究中應(yīng)當考慮如何根據(jù)自然界礦物的共生組合規(guī)律和波段變異，選擇礦物或礦物組合作為端元。

(3) 探索在有植被覆蓋區(qū)提取巖礦信息的技術(shù)。利用高光譜遙感數(shù)據(jù)，若能識別和圈定由金屬礦化異常引起的植被光譜變異區(qū)域，將在國家礦產(chǎn)資源調(diào)查應(yīng)用研究中起到不可估量的作用。

?