申请/专利权人：中国科学院遥感与数字地球研究所

申请日：2018-01-18

公开（公告）日：2018-07-31

公开（公告）号：CN108345048A

主分类号：G01V11/00(2006.01)I

分类号：G01V11/00(2006.01)I

优先权：

专利状态码：失效-发明专利申请公布后的驳回

法律状态：2022.03.18#发明专利申请公布后的驳回;2018.08.24#实质审查的生效;2018.07.31#公开

摘要：本发明公开了一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法，包括：（1）确定地球化学元素异常与周边遥感蚀变类型之间的联系；（2）参照包括汇水盆地范围和水流流向在内的因素确定地球化学元素异常的潜在来源范围；和（3）在上述来源范围内溯源追索，将追索到的遥感蚀变异常作为元素异常的源头。有益效果：通过将地化信息与遥感信息在空间上有效联系起来，充分利用地化元素风丰度图和遥感图像的优点，可高精度地定位地球化学异常的源头，从而修正地球化学元素的漂移、有效缩小野外查验范围。

主权项：1.一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法，其特征在于，包括：（1）确定地球化学元素异常与周边遥感蚀变类型之间的联系；（2）参照包括汇水盆地范围和水流流向在内的因素确定地球化学元素异常的潜在来源范围；和（3）在上述来源范围内溯源追索，将追索到的遥感蚀变异常作为元素异常的源头。

全文数据：一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法技术领域[0001]本发明涉及地质矿产资源研宄技术领域，具体来说，涉及一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法。背景技术[0002]由于海拔高，地形险恶、交通极为困难，致使一些高原地区的地质矿产研宄程度相对较低，而该地区地球化学元素丰度图的比例尺往往较小，对应的空间分辨率较低。例如，1:20万比例尺的地球化学元素丰度图所采用的样品是以2公里的地表间隔进行采样、混合得到的，图中的每个点代表地表2km*2km范围内元素的平均丰度。从小比例尺地球化学数据中提取到的、与矿化关系密切的地化异常可以有效缩小野外查验范围、提高找矿效率。然而，每个地化元素异常区域往往代表地面较大的范围（公里级范围）。在此范围内进行相关的地化异常查证往往也是一项繁重的工作。此外，地球化学元素常有漂移现象。这一漂移现象使得地化异常与其来源在空间往往有位置差异。如何有效地消除地化元素漂移问题、从而更有效地利用地化元素异常来提高找矿效率是一个具有挑战性的问题。[0003]与地球化学元素丰度图相反，遥感图像具有很高的空间分辨率，每个像元只代表地面几十米、几米甚至亚米范围内的地物。高分辨率的遥感图像包含了地表地质体丰富的、精确的光谱信息，表达了地表精细的岩性分布和蚀变矿物分布，可以用来高精度地定位地质体和矿化区域。但是，从遥感图像中得到的蚀变异常信息往往分布较广，在没有其它地质信息辅助的情况下往往难以准确、快速地确定其与局部矿化的空间联系。[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。发明内容[0005]针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法，能够高精度地定位地球化学异常的源头，从而修正地球化学元素的漂移、有效缩小野外查验范围。[0006]为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于遥感蚀变异常信息的地球化学元素异常来源追索方法，该方法的基本原理如下：首先确定地球化学元素异常与周边遥感蚀变类型之间的联系，然后参照汇水盆地范围和水流流向等因素确定地球化学元素异常的潜在来源范围，最后在该范围内溯源追索，将追索到的遥感蚀变异常作为元素异常的源头。[0007]本方案将地化信息与遥感信息在空间上有效联系起来，以地化元素丰度图中的局部极大值点作为标记，利用标记分水岭算法对研究区的DEM进行分水岭分割，提取汇水盆地和分水岭，在各个汇水盆地内从地化元素异常开始，溯源追索遥感蚀变信息的高值区及其遥感蚀变异常，并将后者作为地化元素异常的来源。[0008]—本发明的有益效果:通过将地化信息与遥感信息在空间上有效联系起来，充分利用地化元素风丰度图和遥感图像的优点，可高精度地定位地球化学异常的源头，从而修正地球化学元素的漂移、有效缩小野外查验范围。附图说明[0009]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0010]图1是根据本发明实施例所述的一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法的流程示意图；图2a是根据本发明实施例所述的晚霞山地区的铅元素分布图；图2b是根据本发明实施例所述的晚霞山地区的DEM示意图；图2c是根据本发明实施例所述的晚霞山地区的汇水盆地和分水岭；图2d是根据本发明实施例所述的晚霞山地区的哨兵2A蚀变和分水岭；图3a是根据本发明实施例所述的东天山雅山地区的钼元素异常分布图；图3b是根据本发明实施例所述的东天山雅山地区的DEM和钼元素异常极大值点示意图；图3c是根据本发明实施例所述的东天山雅山地区的汇水盆地和分水岭示意图；图3d是根据本发明实施例所述的东天山雅山地区的铁染蚀变和分水岭示意图。具体实施方式[0011]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0012]如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法，包括：M1确定地球化学元素异常与周边遥感蚀变类型之间的联系；2参照包括汇水盆地范围和水流流向在内的因素确定地球化学元素异常的潜在来源范围;和3在上述来源范围内溯源追索，将追索到的遥感蚀变异常作为元素异常的源头。[0013]进一步的，该方法具体包括以下步骤：’、°S1参照区域成矿模式确定与目标元素有关的典型蚀变类型；S2从遥感图像中提取与典型蚀变类型相对应的遥感蚀变信息后，从遥感蚀变信息中提取遥感蚀变异常；^S3以地化元素丰度图中的局部极大值点作为标记，利用标记分水岭算法对研究区的DEM进行分水岭分割，提取汇水盆地和分水岭；S4在每个汇水盆地内溯源追索遥感蚀变信息的高值区及其遥感蚀变异常，将遥感蚀变异常作为地化元素异常的来源。’^[00M]进一步的，S2中遥感蚀变信息提取方法主要有比值法和主成分分析法，以下举例说明：一、比值法：1、ASTER数据：参考ASTER的波段设置，采用了如下波段比值法从ASTER数据中提取典型的蚀变信息：铝羟基指数=B4+B6八2吨5;镁羟基指数=B6+B9AB7+B8;Fe3+铁染指数=B2B1;Fe2+铁染指数=B5B3+B1B22;铁帽指数=B4B2;2、Landsat8OLI数据参考Landsat8OLI的波段设置，我们采用类似的方法提取铁染和羟基0H-蚀变信息，公式如下：Fe3+铁染指数=红波段蓝波段=B4B2;Fe2+铁染指数=B3B4+B7B52;羟基指数=2.18m波段1.58m波段=B7B63、哨兵2号数据参考哨兵2号的波段设置，可以采用下面的公式从中提取铁染Fe3+和羟基0H-蚀变信息：铁染指数=红波段蓝波段=B6B1;Fe2+铁染指数=B3B4+B11B82;4、高分1号数据参考高分1号的波段设置可以采用下面的公式从中提取铁染Fe3+蚀变信息：铁染指数=红波段蓝波段=B3B1二、主成分分析法Landsat8-0LI数据中〇LI2、4波段含Fe3+和Fe2+离子的矿物信息，Landsat8-0LI数据主成分分析提取蚀变时选用0LIH5、6组合来提取铁染蚀变，选取〇112、5、6、7波段组合来提取羟基蚀变。[0015]选取ASTER数据的1、2、3、4波段组合可以识别黄钾铁矾、黝帘石等蚀变矿物，ASTER的1、3、4、5波段组合能够识别白云母、高岭石、伊利石等含A1—〇H基团等矿物，ASTEj^s丨、3、4、7波段组合能够识别绿泥石、蛇纹石、方解石等含Mg-0H基团矿物。[0016]而在提取提取遥感蚀变异常时，可以采用以下两种方式：一、根据铁染强度等级划分标准，将不同强度的蚀变赋予不同的颜色，从而提取并分级铁染遥感蚀变异常。[0017]表1铁染蚀变强度等级划分标准及遥感异常分级表FCA门限化蚀变程度颜色局级异常2_5〇〜Max强红中级异常2〇〜2.5〇较强橙低级异常（1〇〜2〇中等绿无异常Min〜lo弱蓝其中：〇为蚀变异常的标准差。[0018]二、根据羟基强度等级划分标准（表5进行等级划分，将不同强度的蚀变赋予不同的颜色，从而提取并分级羟基遥感蚀变异常。[0019]表2羟基蚀变强度等级划分标准及遥感异常分级表0HA门限化蚀变程度颜色高级异常3〜Max强红中级异常2.5〇〜3〇较强橙低级异常（2〇〜2.5〇中等绿无异常Min〜2〇弱蓝注：〇为蚀变异常的标准差。[0020]为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。[0021]图2展示了RSA2T模型的效果。图2-a为晚霞山地区的铅元素分布图。以该分布图中极大值点（图2_b做为标志点，对该区的30米分辨率的DEM数字高程模型做分水岭分割，得到该区的汇水盆地和分水岭（图2_c。参考汇水盆地范围和盆地内水流方向，可以认为该区铅元素异常来源于附近处于正地形上的山区，从而对位于异常东侧的山区进行踏勘取样，取得铜、铅、锌等矿石样品（2-d。[0022]图3展示了RSATGAS模型的效果。图3-a为东天山雅山地区的钼元素异常分布图。以该异常分布图中极大值点（图3-b做为标志点，对该区的30-mDEM做分水岭分割，得到该区的汇水盆地和分水岭（图3-c。参考汇水盆地范围和盆地内水流方向，可以认为该区西南角的钼元素异常来源于附近处在正地形上的东戈壁钼矿，而中部第四纪覆盖区内的钼元素异常可能来源于南部山区或者东北部邻近山区的铁染异常（图3-d。[0023]综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过将地化信息与遥感信息在空间上有效联系起来，充分利用地化元素风丰度图和遥感图像的优点，可高精度地定位地球化学异常的源头，从而修正地球化学元素的漂移、有效缩小野外查验范围。[0024]以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法，其特征在于，1确定地球化学元素异常与周边遥感蚀变类型之间的联系；’•2参照包括汇水盆地范围和水流流向在内的因素确定地球化学元素异常的潜在来源范围；和”3在上述来源范围内溯源追索，将追索到的遥感蚀变异常作为元素异常的源头。2.根据权利要求1所述的一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来湃'自°其特征在于，具体包括以下步骤：S1参照区域成矿模式确定与目标元素有关的典型蚀变类型；S2从遥感图像中提取与典型蚀变类型相对应的遥感蚀变信息后，从遥感蚀变信息中提取遥感蚀变异常；""S3以地化元素丰度图中的局部极大值点作为标记，利用标记分水岭算法对研究区的DEM进行分水岭分割，提取汇水盆地和分水岭；S4在每个汇水盆地内溯源追索遥感蚀变信息的高值区及其遥感蚀变异常，彳夺遥^^虫变异常作为地化元素异常的来源。^03.根据权利要求2所述的一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方•、法，其特征在于，S2中遥感蚀变信息提取的方法包括比值法和主成分分析法。…、94.根据权利要求2所述的一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来、源追索方法，其特征在于，S2中提取遥感蚀变异常时，根据铁染强度等级划分标准，将不同强度的蚀变赋；予不同的颜色，从而提取并分级铁染遥感蚀变异常。5.根据权利要求2所述的一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法，其特征在于，S2中提取遥感蚀变异常时，根据羟基强度等级划分标准进行等级划分\将不同强度的蚀变赋予不同的颜色，从而提取并分级羟基遥感蚀变异常。

百度查询： 中国科学院遥感与数字地球研究所 一种基于遥感蚀变信息的地球化学元素异常来源追索方法

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