[发明专利]一种适合于热红外高光谱遥感的SiO2含量定量计算方法

摘要

本发明属于遥感信息科学技术领域，具体涉及一种适合于热红外高光谱遥感的SiO2含量定量计算方法。本发明的方法包括以下步骤：热红外高光谱遥感数据预处理；热红外高光谱遥感数据大气校正；热红外高光谱数据温度/发射率分离；SiO₂含量定量计算经验公式确定；SiO₂含量图获取。本发明解决了现有遥感技术对SiO₂含量定量计算总体精度不高的技术问题，能够快速精确提取研究区SiO₂含量，进而有效寻找高SiO₂条带及对应断裂，通过SiO₂含量的不同，能够区分出大范围的岩性差异，有利于地质填图的初期工作。

主权项

1.一种适合于热红外高光谱遥感的SiO₂含量定量计算方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1.热红外高光谱遥感数据预处理；步骤2.热红外高光谱遥感数据大气校正；步骤3.热红外高光谱数据温度/发射率分离；步骤4.SiO₂含量定量计算经验公式确定；步骤5.SiO₂含量图获取；步骤1中，包括辐射校正、几何校正、图像镶嵌流程，用于将数个条带拼接成整个研究区遥感图像；步骤2包括以下步骤：步骤2.1对热红外高光谱遥感数据进行大气透过率曲线、上行辐射和下行辐射模拟，得到研究区大气透过率模拟曲线及上下行辐射模拟曲线；步骤2.2按照步骤1所采用的热红外高光谱遥感数据波段进行重采样，得到重采样后大气透过率曲线，进而得到热红外高光谱遥感数据大气校正图像；步骤3中，利用归一化法进行温度/发射率分离，得到发射率图像；步骤4包括以下步骤：步骤4.1通过JHU光谱库中各种岩性的热红外光谱曲线的观察分析，找出与SiO₂含量相关的波段范围；步骤4.2采集不同岩性的岩石标本进行热红外光谱数据采集；步骤4.3将步骤4.2采集到的热红外光谱数据进行重采样，使其与步骤1采用的热红外高光谱遥感数据相匹配，并结合步骤4.1找出SiO₂含量密切相关的波段组合；步骤4.4对步骤4.2所述岩石标本进行地球化学测试，获取相应的SiO₂含量数据；步骤4.5将步骤4.3得到的与SiO₂含量密切相关的波段组合在不同组合方式下，进行四则运算、对数运算及指数运算，然后结合步骤4.4得到的SiO₂含量进行回归分析，获取相关性最高的波段组合形式，即|ln[B1×B2÷(B3×B4)]|，其中，B1＝B_8.60μm，B2＝B_9.81μm，B3＝B_{8.45‑8.61μm}或B_{8.63‑8.75μm}，B4＝B_{9.25‑9.81μm}；B_8.60μm表示发射峰为8.60μm的波段的发射率；B_9.81μm表示发射峰为9.81μm的波段的发射率；B_{8.45‑8.61μm}表示发射峰为8.45‑8.61μm的波段的发射率；B_{8.63‑8.75μm}表示发射峰为8.63‑8.75μm的波段的发射率；B_{9.25‑9.81μm}表示发射峰为9.25‑9.81μm的波段的发射率；步骤4.6使用最小二乘法对公式系数a、b进行统计分析，得出SiO₂含量定量计算经验公式，即SiO₂％＝a|ln[B1×B2÷(B3×B4)]|+b；步骤5中，将步骤4.6所述经验公式代入发射率图像，进行波段运算，获取SiO₂含量图。