典型矿物发射光谱特征提取与岩石光谱解混方法研究

摘要

矿物的发射光谱曲线反映了矿物的吸收特征，能够弥补可见光—近红外波段遥感的缺陷，探测到某些原子基团的基频振动及其微小变化，且具有典型的光谱波形特征。因此，通过矿物光谱吸收特征参数来识别矿物成为遥感高光谱信息处理和研究的主要方向。
　　为深入分析和研究矿物热红外光谱特征和岩石光谱解混分析方法，本文主要进行了以下工作:
　　(1)选取常见矿物，包括正长石、斜长石、石英、白云母、黑云母、角闪石、白云石、方解石作为实验标本，通过使用美国Turbo FTIR热红外光谱辐射计进行室外常温块体光谱测试，获取它们的热红外发射率光谱数据。
　　(2)从矿物的发射率光谱曲线入手，重点分析和提取其光谱吸收特征，建立比对基准。基于提取的矿物吸收特征和特征参数，建立典型矿物识别知识库，同时，依据光谱曲线的整体特征，进行光谱角计算。以达到野外快速识别典型矿物的目的。
　　(3)依据典型矿物的光谱特征，通过线性解混技术，对花岗岩发射光谱进行盲解混。实现根据实测岩石发射率光谱对其进行矿物端元和含量盲解混。
　　研究结果可以在一定程度为常见矿物和岩石的遥感识别提供方法参考，推动遥感基础研究和定量化应用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题意义

1．2 国内外研究现状与发展趋势

1．2．1 发射率光谱库建设现状

1．2．2 矿物岩石发射光谱特性研究

1．2．3 岩石的热红外光谱解混研究概况

1．3 研究内容

1．4 技术路线

第二章 热红外遥感理论基础

2．1 热红外遥感原理

2．1．1 热红外辐射基础理论

2．1．2 热红外辐射基本定律

2．1．3 矿物岩石的热红外光谱

2．1．4 发射率测量的环境影响因素

2．2 热红外光谱辐射计工作原理

2．3 热红外波段矿物发射率光谱的线性混合规律

2．3．1 矿物发射率光谱的混合特性

2．3．2 线性混合最优解

第三章 矿物发射光谱特征及定量反演方法研究

3．1 矿物发射率光谱分类

3．2 矿物发射率光谱特征提取算法

3．2．1 光谱吸收特征参数

3．2．2 光谱编码

3．2．3 导数光谱

3．2．4 光谱角度匹配

3．3 岩石发射率光谱的盲解混

3．3．1 分析岩石的矿物组成

3．3．2 解混岩石的矿物含量

第四章 实验研究

4．1 实验可行性分析

4．2 实验设计

4．2．1 实验设备

4．2．2 实验方法

4．2．3 实验注意事项

4．3 矿物特征参数提取及岩石盲解混程序

4．3．1 程序功能结构设计

4．3．2 矿物特征参数提取程序

4．4 实验结果

4．3．1 常见矿物实测发射率光谱的特征分析

4．3．2 岩石发射率光谱的盲解混

4．5 识别决策方法的建立

4．6 解混结果的影响因素

4．6．1 仪器测量误差的影响

4．6．2 随机测量误差的影响

第五章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 问题与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间科学研究经历