当前位置:首页>> >>


基于Aster数据提取铁矿信息的方法研究.rar

收藏

资源目录
    文档预览:
    编号:20180915222315679    类型:共享资源    大小:6.48MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
    尺寸:148x200像素    分辨率:72dpi   颜色:RGB    工具:   
    20
    金币
    关 键 词:
    基于 Aster 数据 提取 铁矿 信息 方法 研究
    资源描述:
    山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )山 东 科 技 大 学学 士 学 位 论 文基 于 Aster数 据 铁 矿 信 息 提 取 的 方 法 研 究学 生 姓 名 : 吕 秀 美专 业 班 级 : 2013指 导 教 师 : 王 萍专 业 名 称 : 遥 感 科 学 与 技 术二 〇 一 七 年 六 月山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )ShandongUniversityofScienceandTechnologyBachelorDegreeThesisResearch on Extracting Iron OreInformation Based onAster DataCandidate: LvXiumeiGrade: 2013Supervisor: WangPingSpecialty: RemoteSensingScienceandTechnologyJune, 2017山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )I摘 要电 磁 波 谱 与 地 球 表 面 地 质 体 发 生 相 互 作 用 , 其 产 生 的 独 特 光 谱 特 征 为遥 感 技 术 探 测 地 质 异 常 提 供 了 物 理 基 础 。本 文 以 山 东 省 临 沂 市 苍 山 县 凤 凰 山 铁 矿 区 为 研 究 区 , 在 分 析 了 矿 区 情况 的 基 础 上 , 利 用 Aster数 据 对 研 究 区 的 铁 矿 进 行 提 取 和 研 究 。 首 先 对 Aster数 据 进 行 基 本 的 预 处 理 , 包 括 辐 射 定 标 、 大 气 校 正 、 波 段 组 合 、 掩 膜 、 图像 镶 嵌 、 子 区 裁 剪 等 ; 然 后 利 用 主 成 分 分 析 技 术 ( Principalcomponentanalysis,PCA) 对 研 究 区 的 铁 矿 进 行 提 取 研 究 , 并 对 蚀 变 信 息 做 异 常 分 割 和划 分 等 级 ; 最 后 将 所 得 结 果 与 GoogleEarth上 显 示 的 矿 坑 作 对 比 , 从 而 确定 所 得 结 果 与 实 际 情 况 相 符 合 。具 体 研 究 包 括 以 下 内 容 :1.数 据 预 处 理 。 以 ASTERL1B数 据 为 数 据 源 , 需 要 进 行 的 预 处 理 有 :辐 射 校 正 、 ENVI 数 据 格 式 转 换 、 数 据 重 采 样 、 大 气 校 正 、 去 边 框 处 理 、波 段 组 合 、 图 像 镶 嵌 、 子 区 裁 剪 。2.铁 矿 蚀 变 信 息 提 取 。 基 于 ASTER遥 感 数 据 , 分 别 用 主 成 分 分 析 方 法 、波 段 比 值 法 和 最 佳 指 数 因 子 法 进 行 铁 染 信 息 提 取 , 三 种 方 法 相 互 印 证 , 避免 了 单 一 方 法 的 局 限 性 , 为 铁 矿 信 息 的 提 取 提 供 更 加 准 确 的 遥 感 依 据 [1]。( 1) 主 成 分 分 析 方 法 。 主 成 分 分 析 技 术 ( Principal componentanalysis,PCA) , 又 称 K-L 变 换 , 是 提 取 铁 染 信 息 异 常 最 常 用 的 方 法 。 该研 究 区 矿 物 蚀 变 特 征 多 出 现 含 Fe3+离 子 的 铁 的 氧 化 物 , 主 要 有 磁 铁 矿 、 褐铁 矿 、 赤 铁 矿 菱 铁 矿 等 。 在 ASTER数 据 的 band1-band4上 , 褐 铁 矿 与 赤 铁矿 的 反 射 率 随 波 长 的 增 大 而 逐 渐 变 大 ; 在 band1和 band2上 的 反 射 率 很 低 ,而 band3 上 的 反 射 率 明 显 低 于 band4上 的 反 射 率 , 故 在 band3 处 呈 现 吸 收峰 , 而 在 band4处 呈 现 明 显 的 反 射 峰 ; 基 于 此 , 选 用 1、 2、 3、 4波 段 进 行主 成 分 分 析 。山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )II为 了 消 除 噪 声 , 还 需 要 对 符 合 要 求 的 主 成 分 波 段 进 行 滤 波 处 理 , 再 利用 密 度 分 割 技 术 进 行 异 常 信 息 提 取 。 以 均 值 加 N倍 标 准 差 的 方 法 对 本 结 果进 行 异 常 信 息 分 割 。在 本 次 研 究 中 N取 3、 2.5、 2来 划 分 一 级 至 三 级 的 异 常 信 息 , 一 级 到三 级 异 常 分 别 代 表 了 铁 染 蚀 变 信 息 由 强 到 弱 的 特 征 , 得 到 “ PCA所 得 铁 染信 息 分 级 图 ” , 如 图 6-2所 示 。( 2) 波 段 比 值 法 。 波 段 比 值 法 被 广 泛 的 应 用 于 遥 感 地 质 异 常 信 息 提 取中 , 其 优 点 是 一 定 程 度 上 消 弱 了 地 形 因 素 的 影 响 。 从 其 运 算 原 理 可 知 , 当两 个 波 段 间 差 值 比 较 相 近 , 但 斜 率 有 差 异 时 , 通 过 强 反 射 波 段 与 强 吸 收 波段 相 除 的 方 式 , 可 以 突 出 光 谱 特 征 差 异[3]。 利 用 (b2+b4)/b3比 值 指 数 来 提 取铁 染 信 息 , 这 是 根 据 b3 呈 现 强 吸 收 的 特 征 。 再 采 用 组 合 分 析 方 法 , 将(b2+b4)/b3比 值 指 数 结 果 图 与 原 图 像 的 波 段 进 行 假 彩 色 合 成 显 示 , 经 过 多次 反 复 试 验 , 将 (b2+b4)/b3、 b3、 b2进 行 RGB彩 色 合 成 得 到 的 结 果 图 像 能较 好 的 反 映 出 铁 染 信 息 。( 3) 最 佳 指 数 因 子 ( OptimumIndexFactor, OIF) 。 根 据 波 段 标 准 差和 各 波 段 间 的 相 关 系 数 , 经 过 计 算 得 到 的 最 佳 波 段 组 合 为 b1、 b3、 b9。3.精 度 评 估 。 将 所 得 的 结 果 与 GoogleEarth 上 显 示 的 矿 区 作 对 比 , 从而 确 定 所 得 结 果 与 实 际 情 况 相 符 合 , 对 误 差 较 大 的 地 区 进 行 相 应 的 修 改 ,并 进 一 步 完 善 。结 果 表 明 : 利 用 主 成 分 分 析 技 术 所 提 取 的 结 果 比 后 两 种 方 法 法 提 取 的更 为 理 想 , 这 为 该 地 区 找 矿 预 测 提 供 了 依 据 。关 键 词 : Aster, 铁 矿 信 息 提 取 , 主 成 分 分 析 方 法 , 波 段 比 值 法 , 最 佳 指 数因 子 法山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )IIIABSTRACTElectromagnetic spectroscopy interacts with the surface geological body,and the unique spectral characteristics of the electromagnetic spectrum provideaphysicalbasisforthedetectionofgeologicalanomaliesbyremotesensing.Basedontheanalysisoftheknownironoreintheminingarea(theironorearea of Cangshan County,Linyi City, Shandong Province), the Aster data wereused to detect and forecast the iron ore in the study area.First of all, webasically preprocess Aster data, including radiation calibration, atmosphericcorrection, band combination, mask, image mosaic, sub-area cutting, etc; thenwe use the Principal ComponentAnalysis (PCA) technology to extract iron oreinthestudyarea,andwedotheabnormal divisiontothealterationinformation;Finally, the results are compared with the mines shown on Google Earth todeterminethattheresultsareconsistentwiththeactualsituation.Specificstudiesincludethefollowing:1.Data preprocessing.In this paper,we use ASTER L1B data as the datasource. Our processing including radiation correction, ENVI data formatconversion, data resampling, atmospheric correction, border processing, bandcombination,imagemosaic,sub-areacuttingandotherpretreatment.2.Extract iron ore alteration information extract. Based on the ASTERremote sensing data, this paper uses the principal component analysis method,thebandratio methodandthebest exponentialfactor methodtoextract theirondye information, and the three methods are mutually validated to avoid thelimitation of the single method and provide more for the extraction of iron oreinformationtoprovideamoreaccuratebasisforremotesensing.(1)Principal Component Analysis. Principal component analysis (PCA),山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )IValsoknownasK-Ltransform,isthemostcommonlyusedmethodforextractingiron pollution information anomalies. The study area of mineral alterationcharacteristics of iron containing oxides, including magnetite, limonite,hematite siderite and so on.On the band1-band4 of the ASTER data, thereflectivity of limonite and hematite increases gradually with increasingwavelengths; the reflectivity on band1 and band2 is low and the reflectance onband3 is significantly lower than band4 On the reflection rate, so in the band3showedabsorptionpeak, andintheband4showedasignificantreflectionofthepeak;Therefore, this article selected band1,band2,band3,band4 for principalcomponentanalysis.In order to eliminate the noise, but also need to meet the requirements ofthe main component band filtering, and then use the density segmentationtechnology for abnormal information extraction.The result is segmented by themethodofmeanNplusstandarddeviation.In this study N take 3,2.5,2 to divide the first to third level of abnormalinformation, one to three abnormalities, respectively, on behalf of the ironchange information from strong to weak characteristics, the “PCA ironInformationhierarchicalmap“,asshowninFigure6-2.(2)Band Ratio. The band ratio method is widely used in remote sensinggeological anomaly information extraction, and its advantage is to a certainextent weaken the influence of terrain factors. From the principle of itsoperation,wecanseethatwhenthedifferencebetweenthetwobandsissimilar,but the slope is different, through the strong reflection band and the strongabsorption band is divided by the way, you can highlight the spectralcharacteristics of the difference.The iron staining information was extracted山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )Vwith the (b2+b4)/b3 ratio index, which is characterized by strong absorptionaccording tob3.However,a single band ratio image can not effectively enhancethe display of iron staining information, so we use the combination analysismethod, the (b2+b4)/b3 ratio index results and the original image of the bandfor false color synthesis display. After repeated tests, (b2 + b4) / b3, b3, b2RGB color synthesis of the results of the image can better reflect the iron dyeinformation.(3)Optimum Index Factor.According to the standard deviation of the bandand the correlation coefficient between the bands, the calculated best bandcombinationisb1,b3,b9.3.Accuracyassessment.TheresultsarecomparedwiththeminesshownonGoogle Earth to determine that the results are consistent with the actualsituation, the corresponding changes in the area of the larger changes, andfurtherimprove.4.Site inspection and accuracy assessment. We have the results of fieldtrips,soastogettheaccuracyofinformation,andthelargerareasoferrortobemodifiedandfurtherimproved.The results obtained by principal component analysis are more ideal thanthose extracted from the latter two methods, which provide the basis for theprospectingpredictioninthisarea.Key words: Aster, Iron Ore Information extraction, Principal ComponentAnalysis,BandRatio,OptimumIndexFactor山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )VI目 录摘 要 .....................................................................................................IABSTRACT.........................................................................................III1 绪 论 .................................................................................................11.1 研 究 背 景 和 意 义 ...................................................................................11.2 国 内 外 研 究 现 状 ...................................................................................11.3 研 究 内 容 和 技 术 路 线 ...........................................................................52 研 究 区 概 况 .....................................................................................82.1 研 究 区 自 然 地 理 概 况 ...........................................................................82.2 研 究 区 地 质 概 况 ...................................................................................93 遥 感 数 据 源 及 预 处 理 ..................................................................113.1 数 据 源 .................................................................................................113.2 数 据 预 处 理 .........................................................................................134 去 干 扰 处 理 ....................................................................................205 遥 感 矿 化 蚀 变 信 息 提 取 原 理 和 方 法 ..........................................215.1 遥 感 铁 矿 化 蚀 变 信 息 提 取 基 本 原 理 .................................................215.2 遥 感 铁 矿 化 蚀 变 信 息 提 取 常 用 方 法 .................................................226 Aster 数 据 铁 矿 化 蚀 变 信 息 提 取 实 验 .......................................256.1 基 于 图 像 信 息 统 计 处 理 .....................................................................256.2 基 于 光 谱 特 征 处 理 ( 波 段 比 值 法 ) .................................................307 结 论 与 讨 论 ....................................................................................337.1 结 论 .....................................................................................................33山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )VII7.2 不 足 与 展 望 .........................................................................................34致 谢 ...................................................................................................36参 考 文 献 ...........................................................................................37附 录 ...................................................................................................40附 录 1: 原 文 英 文 ......................................................................................40附 录 2: 中 文 译 文 ......................................................................................40山 东 科 技 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 )11 绪 论1.1 研 究 背 景 和 意 义矿 产 资 源 对 国 民 经 济 的 建 设 与 社 会 的 发 展 非 常 重 要 , 是 促 进 国 家 发 展物 质 基 础 。 而 伴 随 着 我 国 经 济 的 飞 速 发 展 , 矿 产 资 源 的 需 求 日 益 增 多 , 而矿 产 资 源 的 消 耗 速 度 却 在 不 断 加 快 , 尤 其 是 可 开 采 的 露 头 矿 产 越 来 越 少 ,找 矿 难 度 不 断 增 加 , 因 此 寻 找 新 的 矿 靶 区 对 社 会 经 济 的 发 展 显 得 尤 为 重 要 。所 以 要 做 好 国 家 矿 产 资 源 的 宏 观 预 测 调 控 , 保 护 好 我 国 现 有 的 矿 产 资 源 ,提 高 矿 产 资 源 的 综 合 利 用 效 率 。传 统 的 地 质 找 矿 方 法 无 论 是 在 人 力 、 物 力 还 是 财 力 方 面 , 其 成 本 都 比较 昂 贵 , 而 遥 感 技 术 具 有 宏 观 、 多 波 段 、 高 分 辨 率 、 直 观 性 强 、 信 息 量 丰富 的 特 点 , 将 遥 感 技 术 运 用 到 地 质 找 矿 方 面 , 能 够 综 合 利 用 各 种 信 息 进 行分 析 , 从 而 达 到 预 测 矿 产 资 源 靶 区 的 目 的 。 目 前 , 利 用 多 光 谱 遥 感 数 据 进行 铁 矿 化 蚀 变 信 息 的 提 取 , 是 遥 感 地 质 寻 找 铁 矿 的 重 要 方 向 。 本 课 题 在 遥感 找 矿 方 面 研 究 具 有 重 要 的 现 实 意 义 。本 研 究 为 山 东 省 临 沂 市 苍 山 县 凤 凰 山 成 矿 带 , 将 遥 感 技 术 、 常 规 地 质 、结 合 起 来 , 综 合 找 矿 , 为 成 矿 区 的 铁 矿 检 测 及 进 一 步 合 理 开 发 利 用 提 供 重要 的 基 础 数 据 和 技 术 支 持 。1.2 国 内 外 研 究 现 状近 十 几 年 以 来 遥 感 技 术 飞 速 发 展 , 并 广 泛 运 用 在 地 质 、 农 业 、 军 事 等领 域 。 计 算 机 技 术 迅 猛 发 展 , 图 像 处 理 技 术 随 之 拓 展 , 航 天 技 术 逐 步 提 高 ,卫 星 遥 感 技 术 带 入 一 个 近 乎 实 时 提 供 对 地 观 测 海 量 数 据 的 新 时 期 。 遥 感 影像 作 为 一 种 有 效 的 数 据 , 被 越 来 越 多 的 地 质 工 作 者 所 认 同 , 并 能 充 分 发 挥其 在 地 质 填 图 领 域 的 优 势 。 遥 感 找 矿 通 过 遥 感 途 径 对 工 作 区 的 控 矿 因 素 、找 矿 标 志 及 矿 床 的 成 矿 规 律 进 行 研 究 , 从 而 提 取 矿 化 信 息 来 实 现 找 矿 , 结
    展开阅读全文
    1
      金牌文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    0条评论

    还可以输入200字符

    暂无评论,赶快抢占沙发吧。

    关于本文
    本文标题:基于Aster数据提取铁矿信息的方法研究.rar
    链接地址:http://www.gold-doc.com/p-185890.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
    copyright@ 2014-2018 金牌文库网站版权所有
    经营许可证编号:浙ICP备15046084号-3
    收起
    展开