[发明专利]一种基于数据融合的蚀变信息提取方法

说明书

本发明属于遥感地质调查技术领域，具体涉及一种基于ASTER和GF‑2数据融合的蚀变信息提取方法。本发明包括如下步骤：步骤1、ASTER和GF‑2数据的读入；步骤2、数据预处理；步骤3、构建主成分分析模型，获取特征向量矩阵；步骤4、特征向量矩阵分析，确定蚀变矿物信息所在主分量；步骤5、统计蚀变信息所在主分量图像像元灰度值的平均值和标准差σ；步骤6、根据统计的平均值和标准差，确定阈值，提取矿化蚀变信息。本发明能够提取更丰富的蚀变信息，尤其是对微小特征的提取效果更好，受混合像元影响更小。

技术领域

本发明属于遥感地质调查技术领域，具体涉及一种基于ASTER和GF-2数据融合的蚀变信息提取方法。

背景技术

矿产资源是重要的自然资源，同时也是经济社会生产发展的重要物质基础。而遥感技术作为一种获取地球信息的高新技术，被广泛应用于地质找矿领域。利用遥感数据进行蚀变信息提取，从而圈定靶区，成为矿产勘查的重要途径之一。遥感蚀变信息是指有利于成矿作用发生的空间实体中，蚀变围岩在遥感影像上反映出来的包含各种背景(土壤、水体、植被等)信息在内的综合光谱信息。不同的蚀变矿物在可见光-近红外、短波红外和热红外波段内具有与其组分密切相关的光谱特征。多光谱遥感数据包含多个波段信息，可用于鉴别不同矿物的诊断性光谱特征，从而提取矿物蚀变信息。

ASTER(Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer，即高级空间热放射与反射测量仪)数据是基于遥感技术进行蚀变信息提取应用的主要数据源之一，它是TERRA卫星携载的一种高级光学传感器，包括了从可见光到热红外总计14个波段，其中可见光与近红外(VNIR)波段空间分辨率为15米，短波红外(SWIR)波段空间分辨率为30米。

GF-2(高分二号)卫星于2014年8月19日发射，是我国自主研制的首颗空间分辨率优于1m的民用光学遥感卫星，它搭载两台高分辨率1m全色、两台高分辨率4m多光谱相机，具有亚米级空间分辨率、高定位精度和快速姿态机动能力等特点，广泛应用于国土资源调查、交通运输、林业调查等领域。

国内外相关专家针对TM/ETM⁺、ASTER等多光谱数据开展了大量的研究，主要包括Fe³⁺离子、Al-OH基团、Mg-OH基团和CO₃^2-离子团等矿物蚀变信息提取方法，例如波段比值法、主成分分析法、光谱角法等，但往往由于空间分辨率的限制，在一定程度上影响了蚀变信息提取精度。

发明内容

本发明解决的技术问题：本发明提供一种基于ASTER和GF-2数据融合的蚀变信息提取方法，能够提取更丰富的蚀变信息，尤其是对微小特征的提取效果更好，受混合像元影响更小。

本发明采用的技术方案：

一种基于数据融合的蚀变信息提取方法，包括如下步骤：

步骤1、ASTER和GF-2数据的读入；步骤2、数据预处理；步骤3、构建主成分分析模型，获取特征向量矩阵；步骤4、特征向量矩阵分析，确定蚀变矿物信息所在主分量；步骤5、统计蚀变信息所在主分量图像像元灰度值的平均值和标准差σ；步骤6、根据统计的平均值和标准差，确定阈值，提取矿化蚀变信息。

步骤2的具体步骤如下：

步骤2.1、在ENVI软件中对ASTER VNIR和SWIR波段和GF-2全色波段进行辐射校正处理，通过自动读取原始影像元数据中的参数信息完成校正；

步骤2.2、对ASTER数据进行重采样，将30米分辨率SWIR波段重采样至与VNIR波段相同的15米分辨率，并与VNIR波段进行波段合成；

步骤2.3、将波段合成后的数据进行格式转换，转成BIL格式；