高光譜遙感地質作用建模及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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甘甫平 等 著

圖書標籤:

• 高光譜遙感
• 地質建模
• 地質作用
• 遙感地質
• 光譜分析
• 地球科學
• 礦物識彆
• 地質調查
• 數據處理
• 應用研究

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030551658

版次：31

商品編碼：12248227

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

頁數：280

字數：435000

正文語種：中文

內容簡介

《高光譜遙感地質作用建模及應用》以推動高光譜遙感精細應用為目的，在收集、整理國內外高光譜遙感地質應用代錶性案例的基礎上，介紹瞭（極）低級變質帶劃分、礦物成因與流體運移、礦床蝕變分帶、區域找礦預測、礦山環境等五個方麵的應用，希望能為推動高光譜遙感技術在地質領域的深入應用提供藉鑒。

目錄

目錄
前言
第一章 概述 1
第一節 高光譜儀器研製發展現狀 2
一、地麵光譜儀 2
二、機載光譜儀 4
三、星載光譜儀 10
第二節 遙感地質勘查技術發展現狀 11
一、校準和大氣校正 12
二、光譜處理方法 13
三、處理過程——端元組分識彆與特徵選擇 13
四、分類 14
五、光譜分解 15
六、新方法 17
第二章 高光譜地質作用建模與找礦預測的基礎 20
第一節 地質基礎——成礦作用、元素富集及礦物組閤 20
一、礦床類型及成礦作用 20
二、元素富集的場所——地球化學界麵 38
第二節 光譜基礎——礦物光譜特徵 40
一、礦物光譜特徵 42
二、礦物成分與其光譜特徵的對應分析 52
第三節 技術基礎——礦物信息提取 70
一、高光譜礦物填圖技術 70
二、在植被半覆蓋區礦物吸收波長精確計算的方法——以白雲母為例 76
三、數據及信息的真實性檢驗 84
第四節 方法基礎——高光譜地質建模與找礦預測方法 88
一、基於特徵譜帶的地質反演分析模型 89
二、基於礦物集閤體/礦物混閤光譜的地質反演分析模型 90
三、基於單礦物共生組閤的地質反演分析模型 92
四、高光譜找礦預測模式與流程 94
第三章 高光譜技術(極)低級變質分帶建模 96
第一節 綠泥石類質同像信息探測及其在低級變質帶劃分中的應用 96
一、引言 96
二、光譜方法 97
三、XRD方法 98
四、結果 99
五、討論 103
六、結論 107
第二節 絹雲母類質同像信息探測及其在低級變質帶劃分中的應用 107
一、引言 107
二、SWIR方法 107
三、結果 108
四、討論與結論 111
第三節 評述 112
第四章 高光譜技術礦物成因與流體運移建模 114
第一節 White Horse明礬石礦床的岩漿成分證據高光譜探測 114
一、地質背景與前人工作 115
二、方法 118
三、遙感結果的實驗室驗證 121
四、礦物識彆與礦物分帶填圖驗證 123
五、成礦分析 128
六、總結和結論 131
第二節 西澳大利亞Panorama地區VMS礦床熱液流體運移建模 131
一、地質背景 131
二、高光譜圖像分類 133
三、地球化學方法 134
四、結果 134
五、結論 142
第三節 評述 142
第五章 高光譜技術在礦床蝕變分帶中的應用 145
第一節 菲律賓Mindanao的Co-O低硫型金礦蝕變分帶 145
一、引言 145
二、地質背景 145
三、礦物光譜 147
四、樣品和分析方法 148
五、結果 151
六、討論 157
七、結論 161
第二節 西藏驅龍銅礦蝕變分帶中的應用 162
一、礦區地質概況 162
二、衛星高光譜Hyperion獲取與預處理 162
三、礦物識彆 163
四、綜閤分析 167
第三節 評述 168
第六章 高光譜技術在區域找礦預測中的應用 169
第一節 基於ASTER數據的西澳大利亞Yilgarn剋拉通Weld Range綠岩帶條帶狀含鐵建造中鐵礦調查 169
一、引言 169
二、地質背景 170
三、方法 175
四、結果 177
五、討論 180
六、結論 181
第二節 西澳大利亞Pilbara地區HyMap金礦化遠景調查 181
一、引言 181
二、地質概況 181
三、數據獲取與分析 183
四、HyMap礦物填圖 183
五、結論 186
第三節 評述 187
一、“礦物-蝕變礦物”信息提取與篩選方法 188
二、“蝕變礦物-找礦異常”的信息提取與篩選方法 189
第七章 高光譜技術在礦山環境中的應用 191
第一節 西班牙西南伊比利亞黃鐵礦帶San Miguel礦山短波紅外光譜分析與含鐵水閤硫酸鹽礦物填圖 191
一、引言 191
二、礦山地質與研究區概況 192
三、采樣與分析步驟 196
四、結果與討論 199
五、結論 212
第二節 利用光譜特徵定量反演礦山pH 213
一、引言 213
二、數據與方法 214
三、結果 219
四、討論 225
五、結論 229
第三節 西班牙東南部Rodalquilar采礦區河流沉積物重金屬汙染填圖 229
一、引言 229
二、重金屬在礦物中的結閤機理 230
三、研究區簡介 231
四、數據與方法 231
五、結果與討論 234
六、結論 243
第四節 評述 243
主要參考文獻 245
彩圖

精彩書摘

　　《高光譜遙感地質作用建模及應用》：
　　第一章 概述
　　一般地，遙感可定義為在波長300 nm~1 m 內對反射或輻射電磁波(electro magnetic radiation，EMR)進行測量的一門科學技術。地球遙感科學傢根據相互作用的物理現象，將波長劃分為若乾測量區間。可見光-近紅外(visible-near infrared，VNIR)波段區間反射的電磁輻射以能夠産生寬幅吸收的電子過程為主。短波紅外(short-wave infrared，SWIR)波段反射的電磁輻射以産生強吸收的分子振蕩為主。熱紅外(thermal infrared，TIR)波段嚮外發射熱輻射能量，同時也能反射少量輻射能量，輻射以分子振蕩為主，同時産生寬幅和強烈的吸收譜。這些測量都將太陽作為一個能量源(TIR 實際上也是地球熱能的一部分)。太陽光屬於非相乾電磁波，隻能測量其振幅，無法測量其相位。雷達波長範圍為1 mm~1 m，它采用主動能量源，其振幅和相位均可測得。
　　在各種遙感測量過程中，人們關心的是地錶物質反射齣的能量有多少。朗伯反射體的反射率不隨波長變化。所幸許多物體在特定波長時吸收能量，形成明顯的光譜標誌，並且可識彆。這些有選擇的吸收區稱為吸收特徵。采用高光譜分辨率儀器，如高光譜成像儀(hyperspectral imager，HSI)，可精確識彆地錶礦物。而光譜分辨率較低的多光譜成像儀(multispectral imager，MSI)可識彆礦物或物體的大類。物體的光譜標誌和顔色差不多，但可延伸到可見光之外的電磁波譜部分。正如地質學傢根據顔色來識彆礦物一樣，人們也可利用極其精確測量的“顔色”來對礦物進行遙感識彆。
　　在對礦化係統的遙感研究中，我們具有極為有利的條件：許多和熱液蝕變有關的礦物都具有極為明顯的光譜特徵。因此，可利用遙感對裸露的熱液蝕變礦物進行直接探測和填圖。光學遙感的主要局限是地錶穿透能力隻有微米(μm)級，這就使得其主要適用於地球上的乾旱和半乾旱地區，因為那裏的岩石和土壤都直接齣露於地錶。
　　因此，遙感成為地質在勘查過程中首先被使用的一種技術。現在已經很少有地質學傢不先使用“Google-Earth”而直接到野外去工作的瞭。在勘查早期，隻需要極低的成本，就可以通過ASTER 圖像對暴露地區可能的蝕變和蝕變分帶有一個大緻的瞭解。遙感技術是的、可直接對大範圍內與許多礦床有關的蝕變礦物進行填圖的遠距離勘查方法。從多方麵來看，遙感等同於一個經驗豐富的現代勘查傢，它對蝕變和礦化的野外指示礦物具有良好的感知能力。更重要的是，遙感方法可以定量化蝕變礦物組成，並在這些礦物中識彆齣關鍵的標誌礦物及化學成分變化，而即使最有經驗的勘查地質學傢也看不到這些。
　　……

深入探索地錶變遷的奧秘：從岩石到文明的宏大敘事 本書並非聚焦於某一特定技術在某一特定領域的應用，而是旨在揭示地球錶麵物質構成與演化過程中，那些深刻影響自然景觀塑造、資源分布乃至人類文明進程的宏觀動力學。我們將穿越數億年的地質時間長河，探尋地球物質循環的壯麗圖景，理解地錶形態的韆變萬化，並審視這些動態過程如何與生命、氣候以及人類活動相互作用，共同譜寫地球的故事。 第一篇：地球的脈搏——物質的循環與演化 我們的旅程始於地球最基本的組成單元——物質。本書將從岩石圈的宏觀視角齣發，深入剖析構成地殼的各種岩石類型（火成岩、沉積岩、變質岩）的形成機製。我們將不僅僅滿足於對其化學成分和礦物組成的描述，更會追溯它們在地幔深處的高溫高壓環境下如何孕育，又如何通過火山噴發、構造運動等劇烈事件被推至地錶，經曆風化、侵蝕、搬運和沉積的洗禮，最終循環往復，成為下一代岩石的原材料。 岩石的誕生與輪迴： 詳細闡述地幔岩漿的上湧、冷卻與結晶過程，區分不同岩漿成分對火成岩性質的影響，例如玄武岩與花崗岩的形成差異。探討闆塊構造理論如何解釋岩石圈的形成與毀滅，如俯衝帶岩石的變質作用和地殼的拉張斷裂。 沉積的藝術： 深入研究沉積環境的多樣性，從深海盆地到河流三角洲，再到廣闊的乾旱沙漠，每一種環境都記錄著獨特的能量傳遞和物質堆積過程。我們將分析沉積物的粒度、成分、結構和層理等信息，揭示古氣候、古水文、古地理的“密碼”。水、風、冰等搬運介質的能量如何塑造齣砂岩、頁岩、石灰岩等不同類型的沉積岩，以及這些岩石中蘊藏的豐富信息。 變質的升華： 探索壓力與溫度在地殼深處如何重塑岩石的礦物成分與結構，形成韆姿百態的變質岩，如大理岩、闆岩、片麻岩。我們將分析不同變質相的形成條件，以及變質作用如何指示區域構造應力場的曆史。 第二篇：地錶的雕塑傢——形塑景觀的力量 在瞭解瞭地球物質的基本屬性和循環之後，我們將目光投嚮那些塑造地錶形態的強大力量。這些力量既有來自地球內部的構造能量，也有來自外部的地錶改造過程。 構造的巨手： 闆塊構造理論是理解地球構造運動的基石。我們將深入探討闆塊的碰撞、分離、俯衝和滑動所産生的各種地質構造，如褶皺、斷層、山脈、海溝、裂榖。這些宏大的構造運動不僅塑造瞭 continents 的輪廓，也決定瞭高山高原、盆地平原的地形格局。我們還將研究不同類型的構造活動（如擠壓、拉張、剪切）如何在地錶形成與之對應的地貌特徵。 侵蝕與搬運的精雕細琢： 風化作用是岩石在陽光、空氣、水的長期作用下崩解破碎的過程，它為後續的侵蝕和搬運奠定瞭基礎。水流（河流、冰川、海洋）、風和重力是地錶形態塑造的最主要動力。我們將詳細研究不同外動力地質作用的機製： 河流作用： 河流如何切割峽榖、形成衝積扇、塑造三角洲，以及河流侵蝕方式（下切、側蝕）的演變。 冰川作用： 冰川如何雕刻U型榖、形成冰磧地貌，以及現代冰川退縮對地貌的影響。 風力作用： 沙丘的形成與演變，風蝕地貌（如雅丹地貌）的特徵。 海岸作用： 海浪如何塑造海岸綫，形成海蝕崖、海蝕平颱、沙灘等。 重力作用： 滑坡、泥石流等重力失穩現象對地貌的改造。 火山與地震的瞬間爆發： 火山噴發和地震是地球內部能量釋放的劇烈錶現，它們瞬間就能改變地錶形態，並對周邊環境産生深遠影響。我們將分析不同類型的火山（盾狀火山、復式火山）及其噴發物對地貌的塑造，探討地震震級、震源深度、斷層類型與地錶破壞的關聯。 第三篇：生命的印記——地錶與生物的共生演化 地球的地錶形態並非孤立存在，它與孕育其中的生命形式以及生命的活動息息相關。生物的演化和活動反過來又深刻地影響著地錶環境。 生物礁的構建： 從微小的珊瑚蟲到大型的造礁生物，它們通過生物活動在地質時期建造瞭 massive 的碳酸鹽岩體，例如壯觀的珊瑚礁。這些生物礁不僅是重要的沉積構造，也為海洋生物提供瞭棲息地，並記錄瞭古海洋環境的信息。 植被覆蓋與土壤形成： 植物的根係能夠固結土壤，減緩侵蝕；而植物的分解則為土壤提供有機質，改善土壤肥力。我們將探討植被的分布如何受地貌和氣候的影響，以及植被活動如何促進土壤的形成和演化。 生物活動的地質效應： 動物的挖掘、掘穴活動，微生物的代謝過程，甚至是大型動物的遷徙，都會對地錶物質的搬運、混閤和化學性質産生影響。例如，某些微生物能夠參與岩石的風化過程。 化石記錄的密碼： 沉積岩中保存的化石是揭示過去生命形式和古環境的關鍵。我們將探討如何從化石的種類、分布和埋藏條件中解讀地質曆史，重現古代的生態係統和氣候狀況。 第四篇：文明的基石——地質作用與人類社會 人類文明的誕生、發展和繁榮，無不與地球的物質基礎和地質過程緊密相連。從早期文明的選址，到現代社會的資源開發和城市建設，地質作用始終扮演著至關重要的角色。 資源寶藏的形成： 礦産資源（金屬礦、非金屬礦）、能源資源（煤、石油、天然氣）以及淡水資源，其形成都離不開漫長而復雜的地質過程。我們將探討不同類型資源在地殼中的富集機製，例如，沉積盆地如何成為石油天然氣的搖籃，岩漿活動如何形成金屬礦床。 聚落的選址與發展： 早期人類選擇聚落的地點，往往會考慮地勢的平緩、水源的充足、土壤的肥沃以及是否有天然的防禦屏障。這些都與河流的衝積平原、山麓的衝洪積扇、靠近地下水源的區域等相關。 工程建設的挑戰與機遇： 宏大的工程建設，如大壩、隧道、橋梁、城市，都必須充分考慮地質條件。瞭解斷層活動、土壤穩定性、地下水位等，是確保工程安全、減少地質災害風險的關鍵。同時，地質環境也為工程建設提供瞭重要的建築材料。 自然災害的威脅與應對： 地震、火山爆發、滑坡、泥石流、洪水、海嘯等自然災害，是地球內部活動和地錶過程的錶現，它們對人類社會造成巨大的威脅。我們將探討這些災害的成因機製，以及人類如何通過地質勘探、監測和工程措施來減輕其影響。 人類活動的地質印記： 隨著工業化進程的加速，人類活動對地錶環境的影響日益顯著。例如，大規模的水利工程改變瞭河流的形態，城市化進程改變瞭地錶的覆蓋，資源開采可能引發地質沉降，溫室氣體排放加劇瞭氣候變化，進而影響瞭地錶Processes。 結語：地球的未來，我們的選擇 本書並非提供一個單一的技術解決方案，而是希望構建一個宏觀的認識框架。通過對地球物質循環、地錶形態演化、生命與地錶相互作用以及地質作用與人類社會關係的全麵審視，我們能夠更深刻地理解地球作為一個復雜、動態、相互關聯的係統。認識到這些地質過程的深遠影響，是我們在可持續發展的道路上做齣明智選擇的基礎。理解地球的過去，纔能更好地應對地球的現在，並為地球的未來負責。這是一場跨越時空、融閤學科的探索，是對我們賴以生存的這顆藍色星球的深度對話。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“應用”層麵的闡述，給我留下瞭極其深刻的印象。它沒有停留在概念的層麵，而是將高光譜遙感和地質作用的理論，與實際的行業需求緊密地聯係在瞭一起。我尤其欣賞書中對於不同地質問題的具體解決方案的介紹。例如，在礦産勘探領域，高光譜數據是如何幫助科學傢識彆齣具有潛在價值的礦物，從而大大提高勘探效率，降低成本。又或者，在環境地質方麵，如何利用高光譜信息來監測土壤汙染、評估水體質量，為環境保護提供科學依據。讓我感到驚奇的是，書中還涉及到瞭對地質災害的預警和評估，比如滑坡、泥石流等，通過分析地錶物質的細微變化，來預測潛在的風險區域。這些案例的闡述，都顯得十分具體和生動，讓我能夠清晰地看到高光譜遙感技術在現實世界中産生的巨大價值。這本書讓我認識到，科學研究的最終目的，是為瞭服務於社會，解決實際問題，而這本書正是這一理念的絕佳體現，它不僅提供瞭知識，更傳遞瞭一種解決問題的力量。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我最大的感受是這本書為我構建瞭一個關於“模型”的全新視角。它不是那種枯燥的理論堆砌，而是將“建模”這一過程，拆解成瞭一個充滿創造性和邏輯性的探索過程。作者並沒有直接給齣“模型是什麼”的定義，而是通過一係列的實例，展示瞭如何從原始的高光譜數據齣發，一步步構建齣能夠反映地質過程的數學或物理模型。我尤其被書中對不同類型模型的比較和分析所吸引，每種模型都有其獨特的優勢和局限性，而選擇哪種模型，則取決於具體的應用場景和研究目標。這讓我意識到，建模並非是一個固定不變的程序，而是一個需要根據實際情況進行調整和優化的動態過程。書中對模型驗證和優化的探討，更是將這一過程推嚮瞭實踐層麵。如何評估一個模型的準確性？如何通過迭代和反饋來改進模型？這些問題在書中得到瞭清晰的解答。讀到這裏，我仿佛親身參與瞭一場嚴謹的科學實驗，從數據的收集、處理，到模型的構建、驗證，每一步都充滿瞭挑戰與驚喜。這本書讓我體會到，模型不僅僅是科學研究的工具，更是人類理解復雜現象、預測未來趨勢的智慧結晶。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格，我隻能用“引人入勝”來形容。它避開瞭枯燥的學術術語堆砌，而是用一種更加親切、更具啓發性的方式，引導讀者一步步深入瞭解高光譜遙感在地質領域的應用。我特彆喜歡書中穿插的那些“為什麼”和“怎麼樣”的提問式敘述，它們總能巧妙地引起我的好奇心，讓我迫不及待地想知道答案。作者在講解復雜的概念時，常常會藉助生動的比喻或者形象的描述，讓那些抽象的理論變得觸手可及。例如，在解釋光譜麯綫的意義時，作者可能會將其比作地質物質的“指紋”，每一個“指紋”都獨一無二，蘊含著豐富的物質信息。這種敘述方式，讓我在閱讀的過程中，始終保持著高度的專注和興趣，仿佛在與一位經驗豐富的嚮導一同探索未知的領域。即使我並不直接從事相關研究，也能在閱讀中感受到科學探索的樂趣和魅力。這種將知識與趣味融為一體的寫作手法，是這本書最讓我稱道的地方之一。

評分☆☆☆☆☆

更讓我感到驚喜的是，這本書在理論深度和實踐廣度之間，找到瞭一個絕佳的平衡點。它既不迴避高光譜遙感和地質建模中的一些核心的科學原理和數學方法，又能夠將這些理論知識，有效地落地到具體的應用場景中。我發現，作者在講解每一個技術細節時，都會追溯其背後的科學邏輯，以及這些技術如何服務於最終的地質問題的解決。比如，在介紹某些光譜特徵提取算法時，作者會詳細解釋該算法的原理，以及它為何能有效地識彆齣特定的礦物或地質現象。同時，書中也大量引用瞭不同地區、不同地質背景下的實際案例，這些案例的豐富性和多樣性，讓我能夠更全麵地理解高光譜遙感技術在不同條件下的適應性和有效性。讀完這本書，我不僅對高光譜遙感地質作用有瞭更深入的理解，更重要的是，我獲得瞭一種將理論知識轉化為實踐能力的啓示，這對於任何一個希望在科學領域有所建樹的人來說，都是寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書實在是一次引人入勝的探索之旅，雖然我並非地質學或遙感領域的專傢，但作者用一種循序漸進、深入淺齣的方式，將那些原本看起來無比復雜的技術和理論，呈現在我眼前，仿佛打開瞭一扇新的窗戶。我尤其欣賞書中對“高光譜遙感”這一核心概念的細緻解讀，它不僅僅是簡單地告訴你“是什麼”，更是巧妙地勾勒齣瞭“為什麼”以及“如何”去理解。從光譜的細微差異如何揭示地錶物質的化學組成，到這些信息如何被轉化為我們能夠理解的地質特徵，這個過程被描述得如此生動。書中穿插的案例分析，更是讓我驚嘆不已。無論是對礦産資源的勘探，還是對地質災害的監測，高光譜遙感都展現齣瞭前所未有的潛力。讀到這裏，我開始想象，在遙遠的戈壁荒漠，在崎嶇的山脈之中，一束束肉眼看不見的光譜信息，是如何在科學傢手中，化作瞭一張張揭示地下秘密的“地圖”。這種將抽象的科學原理與實際應用緊密結閤的敘述方式，讓我覺得這本書不僅僅是一本學術著作，更像是一本關於如何用科技“看見”地球的奇妙故事集。它讓我對我們腳下這片土地的認知，提升到瞭一個全新的維度。