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閱讀：2595發(fā)布時(shí)間：2022-10-9
巖石光譜基本特征
地表巖石的物理化學(xué)組成千差萬(wàn)別，光譜特征也相當(dāng)復(fù)雜。一般可將地表巖石概括為三大類：沉積巖、火山巖和變質(zhì)巖。幾種典型的地表巖石反射光譜特征如下圖所示。地表巖石光譜本質(zhì)上是礦物的混合光譜，其光譜特征受成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和表面狀態(tài)等因素的影響。因此，通過(guò)地表礦物光譜反射曲線識(shí)別礦物，能夠達(dá)到判定巖石類型的目的。
地表三種巖石類型及光譜曲線
巖石礦物的光譜特征主要由組成成分、物質(zhì)內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性所決定，化學(xué)成分的不同在光譜反射曲線上會(huì)有明顯的反映。巖石的反射波譜主要由礦物成分、礦物含量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等決定，在地表巖石中普遍存在有明顯吸收峰的主要包括羥基礦物（2.10~2.40μm）、結(jié)晶水礦物（1.40μm、2.40μm）、碳酸鹽礦物（1.90μm、2.35μm、2.5μm）和鐵礦（0.5μm、1.1μm）等。例如巖礦在3~5μm波段的光譜特性是由氧硅、氧鋁等分子鍵的振動(dòng)模式?jīng)Q定的。除物質(zhì)組成外，環(huán)境、巖礦表面特性和物理風(fēng)化等因素也會(huì)引起巖石反射光譜的變化，如反射率值大小的變化，譜帶位置、寬度、吸收深度和形態(tài)的變化等。
高光譜遙感能提供的精細(xì)光譜特征對(duì)巖石分類和礦物填圖具有巨大的潛力。但是對(duì)巖石和礦物的光譜分析具有很大的困難，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1） 巖石的光譜表現(xiàn)非常復(fù)雜。其中最重要的原因是巖石光譜本質(zhì)上是礦物的混合光譜，并受其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和表面形態(tài)等因素的很大影響，并且研究表明這些混合效應(yīng)為非線性的（Hapke，1981）。這對(duì)高光譜圖像的數(shù)據(jù)處理和巖礦信息提取帶來(lái)了不便。從某種意義上說(shuō)，關(guān)于高光譜地物遙感的算法模型層出不窮就是這一難點(diǎn)的反映。
部分地層巖性單元影像特征及野外照片
（2）盡管人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到吸收帶的特征是的診斷參數(shù)，但是事實(shí)上這些吸收帶因受各種因素的影響而顯得很復(fù)雜，吸收帶的形狀和極值位置都可能有很大的變化和漂移，要提取準(zhǔn)確的參數(shù)和強(qiáng)度參數(shù)并不容易，Huguenin（1986）提出引起確定吸收帶中心位置復(fù)雜度的原因很多，包括各組成吸收帶的不同程度掩蓋、背景影響、相位角效應(yīng)、吸收帶本身的變形、散射效應(yīng)、測(cè)定時(shí)的定標(biāo)錯(cuò)誤、光譜分辨率和噪聲等。
（3）巖石的光譜受表面覆蓋影響很大。
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