[发明专利]一种基于一元二次回归模型定量反演岩石SiO2

说明书

本发明属于一种基于一元二次回归模型定量反演岩石SiO₂含量的方法，具体包括：一、岩石发射率光谱测量，获取岩石样本发射率曲线；二、岩石样品SiO₂含量室内定量化学分析；三、表征岩石SiO₂含量诊断波长选取和光谱指数构建；四、构建岩石样品SiO₂含量定量反演模型；五、岩石样品SiO₂含量定量反演模型精度评价。通过主观和客观评价得出该模型反演精度优于90％，可用于野外快速准确的识别岩石SiO₂含量，大大降低了岩石SiO₂含量室内化学分析的时间和经济成本，这对加快与硅化、石英脉相关的矿产勘查进度具有重要的推动意义。

技术领域

本发明属于遥感信息提取及定量反演领域，具体涉及一种基于一元二次回归模型定量反演岩石SiO₂含量的方法。

背景技术

热红外波段(8.00μm～14.00μm)在岩矿识别中具有独到的优势，不仅可识别硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐、氢氧化物等造岩矿物，更可识别常用的可见光(0.38μm～0.76μm)-短波红外波段(0.76μm-3.00μm)不能识别的石英(化学分子式为SiO₂)等矿物。而在自然界中，许多矿体以石英脉的形式产出，矿石中常有石英脉石伴生，硅化岩和硅化带(热液蚀变作用形成的富二氧化硅类岩石)亦是铜、钼、铀等金属及萤石、明矾石等非金属矿产出的重要找矿标志。因此，自然界岩石SiO₂含量的定量反演(识别)可以快速识别硅化、石英脉等富硅岩类，对矿产勘查具有重要的指导意义。

现今，国内外学者大多基于ASTER等卫星数据或标准光谱库对地表SiO₂含量的反演开展了基础性研究。如Hunt和Salisbury研究发现岩浆岩的发射率光谱特征与SiO₂含量具有显著的相关性；Ninomiya等和闫柏琨等基于ASTER卫星数据开展岩石SiO₂含量定量反演，提出了可以定性表征SiO₂含量的光谱指数。闫柏琨等和杨长保等以标准光谱库(实验室条件下获取的岩石光谱数据库)为数据源，对岩石中矿物的成分和含量与发射率光谱特征的相关性进行研究，并建立了回归模型，对特定地区或特定岩类进行SiO₂含量定量反演。虽然上述研究取得了一定的应用效果，但卫星遥感影像较低的空间和光谱分辨率大大限制了SiO₂含量的反演精度；而利用标准光谱库进行SiO₂定量含量反演则比较理想化，不符合野外实际情况。

因此，为了提高岩石SiO₂含量识别效果和降低室内化学分析成本，针对现有SiO₂含量定量反演方法存在的各种缺陷，必须开发一种光谱分辨率高且为现场实测热红外光谱数据的岩石SiO₂含量定量反演方法，并基于实测化学分析数据验证模型反演精度，保证反演模型的实用性，为基于航空/航天热红外遥感数据大范围快速识别富硅类岩石奠定基础，为指导野外矿产勘查提供支撑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于一元二次回归模型定量反演岩石 SiO₂含量的方法，可大大降低地表岩石SiO₂含量定量分析成本和分析时间。

为解决上述技术问题，本发明一种基于一元二次回归模型定量反演岩石SiO₂含量的方法，包括如下步骤：

步骤一、岩石发射率光谱测量；选用野外采集的若干个岩石样本，对每一个岩石样本均进行热红外辐亮度测量，并进行发射率分离，获得所有岩石样本的发射率曲线；