[发明专利]一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法

权利要求书

1.一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一：航空高光谱传感器实验室定标，获取精确定标参数，采集航空高光谱原始数据；

在航空高光谱数据获取之前，应用积分球和标准光谱灯获取传感器各通道的精确波长位置和光谱响应函数；

步骤二：对航天高光谱原始数据进行预处理，包括系统辐射校正、系统几何校正、正射校正和大气校正，得到浮点型的航空高光谱反射率数据；

采集具有物理意义和地理坐标位置的DN值数据；对于高海拔地区，还要应用DEM数字高程模型进行正射校正，以消除地形的影响；设置大气辐射传输模型相应参数，开展大气校正和光谱重建；若有多组地面同步测量参考地物实测光谱，则采用经验线性回归方法开展大气校正和光谱重建；最终，得到浮点型的航空高光谱遥感反射率数据，任意波段的任一像元值在0～1.0之间；

步骤三：对航空高光谱反射率数据进行光谱沙漏处理，获取图像目标端元光谱；

采用最小噪声分离法确定数据内在维度进行数据降维、纯净像元计算、在高维空间应用可视化工具圈选端元；综合应用吸收峰位置和深度组合关系、反射峰绝对位置、特定谱段反射率绝对值，对获得图像端元光谱进行逐一分析，选出用于矿物填图的透闪石/蛇纹石端元光谱；

应用到的标准透闪石矿物光谱特征有：在2310nm和2390nm附近具有双吸收峰特征，且以2310nm处为主吸收峰；在2345nm处具有明显反射峰，与两侧附近谱段相比为最高反射率；在2200nm处反射率绝对数值大于0.5；

标准蛇纹石矿物光谱特征包括：在2325nm附近具有单吸收峰；在2360nm处具有明显反射峰，与两侧附近谱段相比为最高反射率；在2200nm处反射率绝对数值小于0.3；

采用混合调制匹配滤波方法进行矿物填图，选择光谱得分高且不可行度低的数据区域，同时，阈值选取以正态分布曲线为参考进行正向高值端分割，设得到的某矿物分布灰度图中，图像均值为图像标准差为δ1，阈值为θ1，则有：

将得到的矿物分布图栅格文件转换为矢量文件，统计面积字段，将小于指定面积的图斑合并到临近的最大图斑中，并合并所有图斑，得到透闪石/蛇纹石矿物的分布范围；

步骤四：建立矿物分布筛选，对提取的透闪石/蛇纹石矿物分布范围进行筛选；

步骤五：采用图面查证和野外查证两类方法，综合验证透闪石/蛇纹石分布地段；

步骤六：应用航空高光谱数据，从光谱维和空间维建立墓葬地典型考古要素识别标志，并标注在航空高光谱遥感真彩色影像图上；

步骤七：在航空高光谱遥感真彩色影像图上进行开采痕迹和墓葬玉器出土位置信息标记。

2.根据权利要求1所述的一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法，其特征在于：所述步骤四：建立矿物分布筛选，对提取的透闪石/蛇纹石矿物分布范围进行筛选，还包括：结合已有区域地质岩性-构造数据，对航空高光谱数据提取的透闪石/蛇纹石矿物分布范围进行筛选，根据透闪石的形成与区域变质作用或中酸岩体与富镁碳酸盐岩接触变质作用关系密切，不出现在非化学沉积岩区、大面积分布的酸性岩体内、板岩为筛选依据；

蛇纹石的形成与经热液蚀变的基性和超基性岩体和富镁质碳酸盐岩的接触变质作用关系密切，不出现在非化学沉积岩区、中性和酸性岩体区、大面积出露的变质岩区；同时，剔除在第四系中产出的透闪石/蛇纹石矿物分布区；应用以上地质筛选准则，去掉与地质背景明显不协调的透闪石/蛇纹石分布地段，保留符合地质逻辑的地段。

3.根据权利要求2所述的一种采用航空高光谱遥感玉器的考古探测方法，其特征在于：所述步骤五：图面查证方法包括：制作航空高光谱遥感真彩色影像图，以地理坐标位置为链接，将圈定的透闪石/蛇纹石矿物分布地段叠合到真彩色图上，目视解译是否存在矿床开采痕迹；所述野外查证方法包括：对透闪石/蛇纹石矿物分布聚集区开展野外地质调查，实地验证是否存在玉石矿物和玉石矿床，同时，采集典型样品，制作岩石薄片，开展ASD光谱测量、实验室鉴定和分析测试，进一步验证透闪石/蛇纹石矿物的存在与否，在图面查证和野外查证的基础上，标明有开采痕迹的玉石矿产地。