ENVI帮助研究人员发现金矿

本文转自：http://www.esrichina-bj.cn/2012/0319/1663.html

遥感影像能让我们实时的获取地理区域的准确信息，这些为很多石油、天然气和矿产的开采提供关键的信息，节约实地测量的成本，提高工作效率。

美国圣路易斯大学的研究人员希望利用遥感影像和地质资料，找到一种简单的新方法能快速提取出图像中有价值的信息，有效地对可能存在金矿的区域进行识别和制图。

解决方法

Wasit Wulamu博士和他的同事进行了初步研究，用遥感影像寻找埃及中东沙漠区域Abu-Marawat的金矿，可获取目标区域。研究者们获取了Abu-Marawat 区域的ASTER影像和Landsat数据，人工数字化耗时且出错率高，他们选择ENVI图像处理软件来解决问题，ENVI拥有最先进的光谱图像处理和分析能力，友好的用户界面，利用ENVI，用户能高效的获得精确的结果。

“我们选择ENVI图像分析软件，因为该软件具有易于使用的流程化工具，能让我们迅速的得到需要的结果”， Wulamu博士说，“流程化的工具引导用户完成高级的图像处理，得到科学精确的结果。选择ENVI，还因为它基于强大的IDL语言开发，可以灵活方便地用IDL添加新的功能。此外，从图像中提取的信息可以方便地添加到GIS系统中。 ArcGIS用户可直接从一个ArcGIS工具箱中使用ENVI的图像分析工具。”

为了确定埃及东部区域最可能存在金矿的区域， Wulamu博士的主要目的是找到热蚀变区域或者由具体矿物引起的热液蚀变带，这些都是寻找金矿床的良好指标。他们不仅要识别黄金蚀变带，还要区别其他矿物质引起的蚀变区域。

“我们发现，用ENV分析遥感图像为我们提供了成功的最好的前景”，博士Wulamu说，“遥感影像通常反应的是区域最新的情况，而人工绘制的地质图往往比较老。 ENVI能够提供给我们那些无法进行实地测量的目标领域的光谱和地质信息。”

图1埃及东部Landsat ETM+(7,4,2)假彩色合成图上的Sukari金矿和Abu Marawat特许区制图

为了找到遥感影像寻找金矿最有效的方法，研究人员首先对几个传统的高光谱图像分析方法的效果进行了实验，看哪种方法能正确识别出已知的埃及东部的Sukari金矿。ENVI下现有的方法包括地物分类、主成分分析、波段比值和最小能量约束等，这些方法可用来减少噪声，分类，光谱信息增强，分离背景光谱信息等。

实验表明，传统的由高光谱替代多光谱的方法对金矿的识别效果不是很理想，研究人员找到了新的方法，在ENVI下，用先进的影像分析技术和统计方法对多光谱影像进行分析，能更为精确的识别金矿蚀变区域。

图2 用ENVI下不同的方法尝试寻找金矿床主成分分析法

该方法是将ENVI下的MTMF混合像元分解法，加入到工作流程中，以减少噪声，得到可能含有丰富矿物蚀变的区域，然后在n维光谱特征空间绘制散点图，去掉感兴趣区域的异常部分。研究人员发现，与其他没有相关性的数据识别地区是与黄金相关的蚀变矿物的良好指标，这种改进的方法提取的结果更加准确，能更简便的区别不同的蚀变区域。

图3 在多维光谱空间将蚀变区域与背景分离白色区域代表与金的矿化作用有关的蚀变重叠像元

该新的图像分析方法在Sukari金矿黄金蚀变区域识别成功后，研究人员在ENVI下使用该方法对Abu-Marawat区域进行首次监测，识别和绘制出了该区域的黄金相关的蚀变区域，他们结合地质情况进一步确定了最可能存在金矿的区域。地质情况，如构造运动往往有利于形成黄金。

将ENVI下处理的结果添加到ArcGIS中，“我们将图像分析结果加载到GIS中，使图像中获取的重要信息和地质信息等其他图层叠加”， Wulamu博士说，为了验证ENVI与ArcGIS中获得的结果，研究人员专程去埃及实地进行了考察，结果证明，该图像分析方法所识别出的Abu-Marawat黄金蚀变区域与实地考察结果相吻合。

Wulamu博士和他的同事们已经取得了可喜的成果，他们为寻找金矿蚀变区域所研究的图像分析方法，该项成果发表在2010年的《矿物地质学评论》上。他们希望能有资金在埃及进行更多的实地核查，以及在世界其他地区继续他们的工作。“实验证明，用ENVI的各种图像分析技术，利用遥感影像寻找金矿是非常有效的”， Wulamu博士说，“而且，通过图像分析定位到特定的目标区域，也为我们节省了实地考察的时间和成本。新的方法让我们很兴奋，我们也将进一步在其他区域验证该方法。”

选择ENVI的理由

1、用ENVI分析遥感影像极大地使探测工作受益，减少了实地勘测工作，有效节省了时间和费用。

2、ENVI下有各种影像分析方法，我们可以用各种方法做的大量实验，决定最有效的识别与金矿相关的热液蚀变区域。

3、ENVI和ArcGIS的集成允许将从影像中提取出的关键信息添加到GIS中的其他地理空间信息图层中，能进行完整的地理感兴趣区域制图。

参考文献

Gabr, S., Ghulam, A., Kusky, T.M. (2010). Detecting areas of high-potential gold mineralization using ASTER data. Ore Geology Reviews, 38(1-2): 59-69.

Ghulam, A., Amer, R., Kusky, T.M. (2010). Minerals exploration and mapping of gold-bearing alteration zones in the Eastern Desert of Egypt. Proceedings of 2010 ASPRS Annual Conference - Opportunities for Emerging Geospatial Technology, April 26-30, 2010. San Diego, CA.

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