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原文传递基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法

专利名称：	基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法
摘要：	本发明属于遥感地质调查技术领域，具体涉及一种基于WorldView‑3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法。该方法包括以下步骤：步骤一：WorldView‑3数据读取；步骤二：数据预处理；步骤三：构建主成分分析模型，获取特征向量矩阵；步骤四：特征向量矩阵分析，确定蚀变矿物信息所在主分量；步骤五：统计主分量图像像元灰度值的平均值和标准差；步骤六：确定阈值，提取矿化蚀变信息。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	核工业北京地质研究院
发明人：	田青林;潘蔚;李瀚波;陈雪娇;余长发
专利状态：	有效
申请日期：	2017-11-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
申请号：	CN201711227776.7
公开号：	CN109839356A
代理机构：	核工业专利中心
代理人：	闫兆梅
分类号：	G01N21/25(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	100029 北京市朝阳区小关东里十号院
主权项：	1.一种基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一：WorldView-3数据读取；步骤二：数据预处理；步骤三：构建主成分分析模型，获取特征向量矩阵；步骤四：特征向量矩阵分析，确定蚀变矿物信息所在主分量；步骤五：统计主分量图像像元灰度值的平均值和标准差；步骤六：确定阈值，提取矿化蚀变信息。 2.根据权利要求1所述的一种基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：所述的步骤一：WorldView-3数据读取，包括：读取试验区WorldView-3数据，包括8个可见光-近红外波段和8个短波红外波段。 3.根据权利要求1所述的一种基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：所述的步骤二：数据预处理，包括：步骤2.1，在ENVI软件中对原始影像进行辐射校正处理，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，利用ENVI软件中FLAASH大气校正模型，完成WorldView-3数据的大气校正；步骤2.3，利用ENVI软件RPC正射校正工作流工具完成WorldView-3数据正射校正，其中高程数据选取ENVI自带的全球900米DEM数据；步骤2.4，对WorldView-3数据进行重采样，将7.5米空间分辨率短波红外波段重采样至与可见光-近红外波段相同的2米空间分辨率；步骤2.5，对可见光-近红外波段和短波红外波段进行波段合成，得到全波段的图像数据。 4.根据权利要求1所述的一种基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：所述的步骤三：构建主成分分析模型，获取特征向量矩阵，包括：依据USGS标准波谱数据库重建主要蚀变矿物对应WorldView-3数据16个波段的波谱曲线，综合对比分析蚀变矿物波谱曲线特征，确定Fe3+离子蚀变信息选用WorldView-3数据的VNIR-5、VNIR-7和SWIR-1、SWIR-3四个波段构建主成分分析模型；Al-OH基团蚀变信息选用WorldView-3数据的VNIR-3、VNIR-7和SWIR-3、SWIR-6四个波段构建主成分分析模型；Mg-OH基团蚀变信息选用WorldView-3数据的VNIR-3、VNIR-7和SWIR-3、SWIR-8四个波段构建主成分分析模型；CO32-离子团蚀变信息选用WorldView-3数据的VNIR-3、VNIR-7和SWIR-3、SWIR-5四个波段构建主成分分析模型；通过对Fe3+离子、Al-OH基团、Mg-OH基团和CO32-离子团蚀变矿物在ENVI软件中进行主成分分析，得到统计参数文件，其中包含有对应的特征向量矩阵。 5.根据权利要求1所述的一种一基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：所述步骤四：特征向量矩阵分析，确定蚀变矿物信息所在主分量，包括：分析特征向量矩阵中的各主分量，其中Fe3+离子蚀变特征向量矩阵主分量应具有如下特征：VNIR-5波段的贡献系数与VNIR-7波段贡献系数相反，且SWIR-1波段的贡献系数与SWIR-3波段的贡献系数也相反； Al-OH基团蚀变特征向量矩阵主分量应具有如下特征：VNIR-7波段、SWIR-6波段的贡献系数均与SWIR-3波段贡献系数相反，且VNIR-7波段和SWIR-6波段贡献系数的绝对值相对较高； Mg-OH基团蚀变特征向量矩阵主分量应具有如下特征：VNIR-3波段的贡献系数与VNIR-7波段的贡献系数相反，且SWIR-3波段的贡献系数与SWIR-8波段的贡献系数也相反； CO32-离子团蚀变特征向量矩阵主分量应具有如下特征：VNIR-7波段、SWIR-5波段的贡献系数均与SWIR-3波段贡献系数相反；经过试验对比，Fe3+离子、Al-OH基团、Mg-OH基团和CO32-离子团矿物的第四主分量满足上述特征，进而判定所要提取的相应蚀变矿物组合信息所在主分量，即第四主分量。 6.根据权利要求1所述的一种基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：所述步骤五，统计主分量图像像元灰度值的平均值和标准差，包括：平均值计算公式为：其中，n表示蚀变信息所在主分量图像像元总个数，Xn表示图像第n个像元的灰度值；标准差计算公式为：其中，n表示蚀变信息所在主分量图像像元总个数，Xn表示图像第n个像元的灰度值，表示蚀变信息所在主分量图像像元灰度值的平均值。 7.根据权利要求1所述的一种基于WorldView-3卫星数据的矿化蚀变信息提取方法，其特征在于：所述的步骤六，确定阈值，提取矿化蚀变信息，包括：对WorldView-3数据进行对比研究，采用1.5倍标准差、2.0倍标准差和2.5倍标准差确定阈值，分割出三级蚀变矿物信息，与传统经验值所确定的阈值或分级标准基本一致。
所属类别：	发明专利